消毒液：家庭生活的保护伞
本文选自《新华文摘》2022年第16期科学技术栏目
作者：金纪玥
提起消毒液，大家一定都不陌生。从疫情初始的一瓶难求，到现在新产品层出不穷，这种曾经只在特定场所出现的化学产品早已走进千家万户，成为我们日常生活中离不开的保护伞。
古时中外消毒方法
消毒的理念在我国古代早已有之。传统中医采用的消毒方式是熏烟蒸洗。在我国敦煌石窟的壁画中，保存着一幅“殷人洒扫火燎防疫图”，距今已有3000多年，它描述了殷商时代的人们用火燎、烟熏的方式进行杀虫防疫的情景。据我国湖北云梦县出土的“睡虎地秦简”记载，凡是从其他国家进入秦国的宾客，都需要将车乘和马具用火燎、烟熏等方法进行消毒后，方可进入城池。
到了东晋，人们在火燎、烟熏的基础上发明了燃烧药物进行消毒的方法。东晋医学家葛洪曾在《肘后备急方》中提出了空气消毒法：“断瘟疫病令不相染，密以艾灸病人床四角，各一壮，佳也。”葛洪同时提出，可用雄黄、雌黄、朱砂等药物制成的“太乙流金方”“虎头杀鬼方”进行烟熏，以预防传染病。唐代的孙思邈在葛洪的基础上进行了继承和发扬，他在葛洪研制的烟熏药方中增加了白芷、菖蒲等中药。
古人虽然不能像我们现在一样认识细菌的存在，但他们有非常丰富的生活经验。《吕氏春秋》中记载，人们发现饮用水的干净与否与人体健康息息相关，于是从战国时起，便有了“九沸九度”烧开水饮用的习惯。据《齐民要术》记载，北魏时期，人们会在井周围种植茱萸，用茱萸叶为井水消毒。明代李时珍的《本草纲目》和清代贾山亭的《仙方合集•辟瘟诸方》中均记载，将病人的衣物用蒸汽熏蒸以达到“一家不染”的目的。虽然当时的医者并不知道这是高温灭菌的原理，但足以证明我国古代已开始利用这种消毒手段。
在微生物被发现之前，世界各地的人们因地制宜，采用各种方法对环境和物品进行消毒。与中国古代类似，古代的欧洲人也用烟熏法进行消毒。古希腊《荷马史诗》中记载，那时的欧洲人通过焚烧硫磺，对室内进行消毒。直到中世纪，欧洲鼠疫、牛瘟病流行时，人们仍通过这种办法防止传染病蔓延。古埃及人则充分利用沙漠条件，通过晾晒、干燥的方式进行消毒杀菌。
正在用显微镜观察的列文虎克
现代意义上的消毒理念与微生物的发现密不可分。1675年9月的一天，荷兰人安东尼•凡•列文虎克将从花园里收集的几滴雨水放到自制的显微镜下观察，发现一滴水中有大量的“小动物”。接着，他又用自制的显微镜在井水、污水、口水等样本中发现了同样的“小动物”。随后，他还发现醋可以杀死这些“小动物”。据此，列文虎克得出结论，我们的周围存在着一种用肉眼看不到的微生物。这时人们意识到，无处不在的微生物可能是造成疾病传播的重要原因。随着对微生物生长环境、组织结构的认识不断加深，人类逐渐有了指向清晰的消毒剂。
最古老的消毒液
现代人日常生活中常见的消毒剂多以液体形式存在。而提起消毒液，很多人都会想到酒精。酒精，又被称为乙醇。在医院进行药物注射前，医生用蘸取酒精的棉球擦拭皮肤时的冰凉触感，是很多人难忘的记忆。
酒精的确可谓人类最古老的消毒液。我国最早的医学著作《黄帝内经》中就提到，发酵后的酒糟是可以用作药物的。《汉书•食货志》对酒的赞言更是溢于言表：“酒，百药之长。”古罗马名医盖伦，就使用酒为病人治病。在中世纪的法国，军医肖利亚克使用葡萄酒为受伤士兵的伤口进行消毒。直至19世纪中晚期，葡萄酒依旧是医疗界不可或缺的药物。
大多数学者认为，医用酒精的正式亮相在公元632年至1258年的阿拉伯帝国时期。该国《医典》中记载，酒精可以用于医学消毒。现代医学发现，它对杀灭大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌有效，还包括杀灭耐多药病原体、艾滋病毒、流感病毒、牛痘、乙肝和丙肝病毒等。除此之外，酒精还具备不易染色、消毒速率快等优点。酒精消毒的主要机理，是其能够导致微生物内的蛋白质产生不可逆转的变性，同时干扰微生物的酶系统，从而使病原微生物失去活性。
20世纪50年代，科学家发现酒精用作消毒液时，并不是浓度越高消毒效果越好，不同浓度的酒精在医学上有着不同的功效。研究表明，当酒精浓度超过80%时消毒效果并不理想，这是因为高浓度的酒精会与病原微生物表面的蛋白迅速反应，使蛋白质脱水凝固，从而形成保护壳，阻碍了酒精向细菌内部的渗透，从而削弱了消毒的效果。一般这种高浓度酒精（如95%）更多用于病理组织切片的固定和脱水，或作为酒精炉的燃料，家庭生活中可以用来擦拭相机镜头。一般来说，消毒最推荐的酒精浓度为70%至75%，因为这个浓度范围的酒精不会使机体表面蛋白迅速固化，且具有与病原微生物较为相似的渗透压，从而能够渗透到微生物内部，起到很好的杀灭作用。低浓度的酒精一般不用作消毒剂，浓度40%至50%的酒精更多用于长期卧床病人擦拭身体，它可以促进病人的血液循环，防止褥疮的发生。浓度20%的酒精可用于物理降温退烧。
家喻户晓的“84”
在我国，家喻户晓的消毒液是“84”。“84”并不是某种化学成分的名称或浓度的简称，而是1984年的简写。1984年，北京第一传染病医院（现今地坛医院）的医务工作者们经过数千次的实验，终于研制出以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒液，并以当时的年份进行命名。
次氯酸钠在水中能够电离形成次氯酸根，它是一种化学性质非常活泼的强氧化剂，是和细菌或病毒缠斗的最主要的武器。细菌的细胞壁和病毒的蛋白质外壳是“84”主要的进攻对象，“84”消毒液中的有效成分和细胞壁或蛋白质外壳发生氧化还原反应，破坏细菌和病毒原有的结构。“84”还可以进攻细菌体内的酶，使其失去活性，从而杀死细菌。
研究表明，“84”消毒液对大肠杆菌及金黄葡萄球菌均有很好的杀灭作用。我们在配制消毒液时，通常将1000毫升（两瓶矿泉水左右）的水倒入盆中，再倒入1瓶盖（约10毫升）“84”，搅拌均匀后，就可以使用了。
有人觉得，“84”消毒液与洁厕灵的结合是消毒杀菌的强强联合。这种想法大错特错。因为洁厕灵中的盐酸和“84”中的次氯酸根混合后，会通过化学反应生成氯气，而人体吸入氯气后，呼吸道黏膜中的水分会将氯气溶解，生成盐酸和次氯酸，对黏膜造成刺激。若吸入过高浓度的氯气，大量的次氯酸会严重损伤呼吸道，造成呼吸困难。在日常生活中，使用“84”消毒液时也要注意尽量戴上手套和口罩进行防护，避免其与皮肤的直接接触。
最早的医用消毒药水
人类最早发现的化学消毒液是石碳酸溶液。19世纪60年代，医院里有些病人常因手术后创伤感染化脓而不幸死亡。医生们千方百计想寻找一种能防止伤口感染的消毒药水，可是一直未能如愿。当时，法国的著名生物学家巴斯特已经揭开病菌侵入生物体后，会引起机体腐败变质现象的秘密，并发现用加热法可以灭菌。可是，在病人身上不可能通过加热来消灭病菌，因此，加热法无法用于医院的手术当中。
正当医生们为此苦苦探索时，英国的外科医生李斯特偶然发现了一种可以用于临床的消毒药水。一天，李斯特正在爱丁堡市郊外的一条林间小道散步，突然发现路旁一条满是污水的沟里，长着许多青翠碧绿的水草和浮萍，污水沟也没有臭味。污水沟里怎么能长出青翠碧绿的水草呢？李斯特十分好奇。作为外科医生，他深知细菌繁殖和感染的厉害。李斯特想，污水是细菌最活跃的地方，如果污水沟里能长出健康的水草，水中一定有一种可以杀死细菌的物质。
约瑟夫·李斯特
经过调查，他发现污水是从一家提炼煤焦油的化工厂里排放出来的。经化验，污水中含有大量的石碳酸。原来，在这家化工厂里，露天堆放着许多石碳酸。经雨淋的石碳酸溶入污水中一起流出厂外，流到郊外的污水沟里。因为石碳酸有很强的杀菌作用，杀死了污水中的许多细菌，污水沟中的植物才能正常生长。石碳酸可以溶于水并能杀死细菌的发现，给了李斯特很大启发。他将石碳酸的水溶液用于清洗手术器具和病人的伤口，用经石碳酸浸泡过的绷带包扎伤口，有效地防止了手术后的感染。石碳酸溶液因而成为最早的医用消毒药水。
石碳酸，又被称为苯酚。它作用于细菌的细胞膜，捕获细胞膜上的亲脂分子，导致细胞内成分被释放。浓度较高的时候，还会导致细菌蛋白的变性和细胞膜溶解。但同时，由于苯酚对蛋白质的变性作用，苯酚及其蒸汽会腐蚀眼睛、皮肤和呼吸道，反复或长期与苯酚接触可能会引起皮炎。因此，现在苯酚已经逐步被更加高效环保的酚类衍生物代替。
酚类衍生物消毒液的品种有很多。大名鼎鼎的来苏水就是甲基苯酚和肥皂的混合液。甲基苯酚的杀菌率是苯酚的2至5倍，2%的溶液接触5至10分钟便可杀灭大部分致病性细菌，且性能稳定，可长期保存。居家消毒常用的滴露消毒液和威露士消毒液的主要成分是对氯间二甲苯酚。实验表明，低浓度对氯间二甲苯酚溶液对革兰氏阴性菌和阳性菌均有很好的杀灭作用，且更加温和无刺激，属于低毒性的消毒剂，目前广泛应用于家居、衣物等消毒。
处理伤口最常用的消毒液
碘酒和碘伏是现在人们处理伤口时最常用的消毒液。碘酒和碘伏里面都带有“碘”字，许多人可能会认为，这两个名字会不会是同一种药物的不同叫法呢？其实不然。虽然都是碘化物，但它们有着不同的溶剂，因此区别还是比较明显的。
1812年，法国药剂师库尔图瓦首次从藻类中提取出了碘。19世纪30年代，人们将碘溶于酒精，发明了碘酒，在之后的美国南北战争中挽救了大量的生命。自此以后，碘酒在世界上开始广泛使用。
碘酒，还有另外一个名字叫作碘酊，它是碘与碘化钾溶于酒精和水的混合液，它利用了碘具有的强氧化性，起到杀菌消毒的作用。碘酒虽然有很好的消毒作用，但缺陷也比较明显，它的腐蚀性和刺激性过大，不能用于黏膜和伤口的消毒。
为了克服碘酒的缺点，人们在20世纪50年代发明了碘伏，也就是碘和表面活性剂的络合物，也叫络碘或络合碘。它是碘和聚乙烯吡咯烷酮在水溶液中形成的聚合物，由于不含酒精，碘伏涂抹在皮肤上刺激性要小很多，可以用于皮肤、黏膜和体腔等部位的消毒。家中常备一小瓶碘伏，用来消毒伤口的时候就不会觉得很疼了。碘伏的用途非常广泛，它不仅可以处理烫伤、烧伤、冻伤、刀伤，还可以在医生的指导下，治疗甲沟炎等真菌感染。
随着人类消毒技术的不断进步，杀菌率更高、成本更低、使用更方便、对人体更安全的化学物质不断应用于消毒液领域。季铵化合物、烷胺化合物、蛋氨酸化合物等新一代复合型消毒液层出不穷。相信未来，还会有更加安全、长效、广谱的消毒液，为我们的生活保驾护航。
（摘自2022年6月17日《北京日报》）
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免洗消毒洗手液
勤洗手，是将细菌和病毒拒之体外的重要手段。但人们出门在外，不可能随身携带肥皂和水，想在没有水的时候给手部消毒，很多时候就要靠免洗消毒洗手液了。近年来，各种造型小巧精致、便于携带的免洗消毒洗手液深受人们的喜爱。目前市面上的免洗消毒洗手液以酒精、甘油等化学物质为主要材料，能够保障人们在没有水洗手的情况下，依旧达到杀菌的目的。
1966年，美国加州贝克斯菲尔德的一名学生护士卢佩•埃尔南德斯，将酒精与某种物质混合后形成了凝胶状的酒精，这个发明很好地弥补了酒精不便于携带的缺点。卢佩很快注册了专利，但她的产品在早期只有医院使用，大概到1988年，才有公司将免洗酒精消毒洗手液商业化。直至20世纪90年代末，北美才开始大规模出售免洗酒精消毒洗手液，人们也逐渐习惯使用这种方便的卫生用品。
近年来，我国研发出不含酒精的免洗消毒洗手液。该消毒洗手液以复合季铵盐为主要成分，突破了传统免洗消毒洗手液含有酒精成分的限制，适用范围更加广泛，可以带上飞机、高铁。复合季铵盐是一种比较成熟的新型消毒材料。随着经济恢复，人员和物品的流动不断增强，新型免洗消毒洗手液可以给商旅人士提供更便利的体验。
不过，专家也提醒，如果有条件，还是尽可能用流水洗手，配合使用肥皂或洗手液，认真清洁指尖、掌心、手腕各个部位，才是确保手部卫生的最好方式。
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