李 平,黄亦成,孙朝荣,姚慧娟,卜书红*
(1.上海交通大学医学院附属新华医院药学部,上海 200092;2.上海交通大学医学院附属新华医院资产管理部,上海 200092)
在新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease-2019,COVID-19)防疫中必然会使用大量高效消毒剂。高效消毒剂指的是可以杀灭各种微生物(包括细菌芽孢)的消毒剂,包括含氯消毒剂、过氧化物消毒剂、醛类消毒剂、环氧乙烷等。目前使用较广泛的高效消毒剂主要有含氯消毒剂(如三氯异氰尿酸消毒片、84消毒液、漂白粉、次氯酸钠、液氯等)和过氧化物消毒剂(如过氧乙酸、双氧水等)两大类。高效消毒剂为氧化性消毒剂,亦称高氧化还原电位消毒剂,具有广谱和高效杀灭微生物的作用,自中国2003年非典型性肺炎疫情以来使用广泛,使用需注意其对皮肤、呼吸道、眼睛等黏膜组织的氧化性、腐蚀性、刺激性、致过敏性远大于碘伏、苯扎溴铵、氯己定等常规医用皮肤、黏膜消毒剂[1]。目前已有报道职业防疫人员暴露于含氯消毒剂环境后出现了不良反应和身体损害[2],以及过氧乙酸相关的职业性哮喘[3],人员误服过氧乙酸消毒液引起中毒[4-5]。另外,含氯消毒剂对金属制品也有腐蚀性[6],这可能造成中央空调等金属制品缺乏合适的消毒手段而被迫停止使用。由此可见,高效消毒剂职业暴露风险的评估和防护对策仍有待完善。
1.1 含氯消毒剂的使用方法和适用范围 该类消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂。根据《医疗机构内新型冠状病毒感染预防与控制技术指南》以及《医疗机构消毒技术规范》 (2015年版),传染病区环境及物品表面通常采用有效氯浓度为1000 mg/L的含氯消毒剂进行消毒。在埃博拉出血热疫区曾经使用过有效氯浓度为2000~5000 mg/L的含氯消毒剂[2]。
1.2 过氧化物消毒剂的使用方法和适用范围 国家质量监督检验检疫总局公布的《过氧乙酸消毒液安全使用指南》规定,地面、墙壁、门窗消毒建议使用浓度为0.2%~0.5%的过氧乙酸溶液喷雾,时间不少于60 min;房屋空间用浓度为2%的过氧乙酸溶液(8 ml/m3)喷雾消毒,时间为30~60 min,然后打开门窗通风至少半小时;餐具消毒用浓度为0.5%的过氧乙酸溶液浸泡30 min;食物消毒用浓度为0.2%~0.5%的过氧乙酸溶液浸泡10 min;家用物品消毒用浓度为0.2%~0.5%的过氧乙酸溶液;手和皮肤消毒可用浓度为0.2%的过氧乙酸溶液浸泡,或用浸泡过浓度为0.2%过氧乙酸的棉球、纱布块擦拭。需要特别注意的是,对餐具、食物、家具、皮肤消毒后必须再用流动的清水洗净残留的消毒液。
1.3 醛类消毒剂的使用方法和适用范围 金属制品尤其是易腐蚀的金属制品,如空调系统等铝合金、锌合金、铜合金部位的消毒,建议使用2%戊二醛消毒液(亦称医疗器械消毒液)。其通过蛋白质变性原理起到杀灭微生物的作用,多用于胃镜、肠镜等不耐热的医疗器械的消毒,可有效杀灭病毒等微生物,而且对铝、铜、钢的腐蚀性明显降低[6]。戊二醛消毒液使用前需要将其附带的碳酸氢钠添加剂和亚硝酸钠防锈剂倒入消毒液中,充分混匀、活化后才能使用。然而活化后的戊二醛稳定性较差,通常有效期仅为两周左右。戊二醛消毒液的使用方法主要为浸泡和局部熏蒸,通常不用于室内物体表面擦拭、喷雾消毒、室内空气消毒、手和皮肤黏膜消毒。活化后的戊二醛消毒液通常作用10 min可以杀灭病毒。需要注意的是,戊二醛消毒剂应该在无人、通风良好的环境下使用,消毒结束后应清洗物品表面残留的戊二醛,打开门窗并保持通风系统开启至少60 min至无异味。
2.1 含氯消毒剂的职业暴露危害和机制 除了直接刺激性外,过量使用含氯消毒剂易产生三氯甲烷、四氯化碳等难以降解的致癌物质[7]。一项波兰的研究报道,即使在游泳池这样含有低剂量含氯消毒剂的场所,专业游泳运动员、泳池救生员等工作人员发生的呼吸系统高敏反应类疾病(如鼻窦炎、咽喉炎、慢性咳嗽、哮喘等)以及眼部炎症都可能与含氯消毒剂有关[8]。一项对中国援非抗击埃博拉疫情队员的问卷调查结果显示,含氯消毒剂的挥发性气体刺激主要涉及眼部、呼吸道、咽部和神经系统,症状包括流泪、头痛、咳嗽、恶心或呕吐、口咽干燥,不良反应发生率高达82%,主要原因是防疫人员使用的面屏、护目镜、N95或N99 口罩对氯气的阻隔性能较差,不能满足减少氯气吸入的要求[2],由此可见防疫人员职业暴露危害的普遍性。
2.2 过氧化物消毒剂的职业暴露危害和机制 过氧乙酸消毒剂过量暴露时除了产生直接刺激性外,还会引起恶心、头痛、眼部水肿、喉干、胸闷、呼吸困难及自觉发热等不良反应。一项针对138例学生的调查显示,非典型性肺炎期间某小学使用过氧乙酸消毒后,由于通风时间不足,造成部分学生过氧乙酸过度暴露,从而导致一过性集体发热事件,最高体温38.1 ℃,轻微头痛3 人,偶有干咳3人,无皮疹及其他临床表现和体征[9]。还有5起普通人群误将过氧乙酸消毒液当饮料服用的报道。这些误服事件主要造成口咽部、胃、食管等上消化道腐蚀性灼伤[4-5]。近年来,研究发现,接触过氧乙酸消毒的空气可以迅速引起DNA的损伤[10]。
一些机器人或类似的自动化设备可以通过喷洒双氧水、过氧乙酸消毒剂实施消毒作业。这些设备使用的双氧水不是医院常用的3%皮肤消毒浓度,而是30%的工业规格双氧水。过氧乙酸也是强氧化剂,对纸、木塞、橡胶和皮肤等有腐蚀作用,纯品在110 ℃以上易发生爆炸。这些过氧化物的化学性质不稳定,存储过程中易产生气体,导致容器内压力升高,发生爆炸事故[11-12],原则上应存放于危险品库房。但是目前防疫形势严峻,一些企业仅提供规格为35 kg的30%~35%双氧水试剂,并要求医疗机构自行筹措容器进行分装,其风险管理有待加强。
2.3 醛类消毒剂的职业暴露危害和机制 戊二醛消毒对皮肤、黏膜有刺激和固化作用, 能引起皮肤红肿以及结膜炎, 并可使人致敏,诱发职业性哮喘,其嗅觉阈值为0.16 mg/m3。戊二醛无致癌性,其刺激性远低于甲醛。《卫生部关于发布皮肤黏膜消毒剂中部分成分限量值规定的通知》(卫法监发[2003]214号)规定,接触皮肤或黏膜的消毒剂中戊二醛含量限制为1000 mg/L(即浓度0.1%), 但尚无工作环境中戊二醛消毒剂职业暴露限制。 国外研究表明, 戊二醛蒸汽在低于0.8 mg/m3浓度时就可产生刺激性。 参考美国医疗器械促进协会(AAMI)的建议, 空气中的戊二醛浓度阈值为0.2 mg/m3。 一项对129名医务人员职业暴露的调查显示, 在使用戊二醛消毒作业时, 医务人员很少穿防护服、戴防护目镜, 工作场所均未设洗眼站, 其使用的乳胶手套、一次性医用口罩等防护用品材料不能有效防护戊二醛的渗透, 医务人员出现皮炎、眼或鼻刺激和呼吸道刺激症状的概率分别为20.93%、48.84%和35.66%[13]。
戊二醛消毒剂比氧化性消毒剂更稳定,当浓度高于20 mg/L时可抑制微生物的生长。将戊二醛等消毒剂废液直接排入利用微生物处理的环保、生态设施(如化粪池、湿垃圾、废水处理厂等),可能会影响环保设施的运行[13]。
电梯、扶手、空调换热器、暖气片等在人员集中场合使用的设备往往是消毒的重点和难点。这些设备多采用金属材料,氧化性消毒剂与无油漆涂层保护的金属(如钢铁上的镀锌层)接触后易发生氧化-还原反应、金属-氢置换反应,造成消毒剂失效和金属腐蚀。换热器、暖气片的铜管和铝片,小客车的铝合金轮毂、高强度固定螺栓处还存在铜-铝、铁-铝化学原电池反应。在氧化性消毒剂环境中,氯离子、乙酸会腐蚀铝合金的阳极氧化保护层,铝合金的电极电位低于铜和铁,因此会受到更严重的、持续性的金属电位腐蚀。一些研究认为,不锈钢片能够抵抗含氯消毒剂的腐蚀性[6],然而真实世界中的不锈钢制品是通过不锈钢板弯曲、折边、氩弧焊焊接,再通过冲压、抛光等工序加工成型的,在焊缝等加工处留有残余应力,含氯消毒剂对不锈钢制品焊缝处的氯离子应力腐蚀开裂效应远远大于表面腐蚀。根据《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050-2007),不锈钢制品能够耐受的氯离子浓度为700~1000 mg/L[14],低于含氯消毒剂的有效氯浓度1000 mg/L。可见含氯消毒剂易引起不锈钢制品焊缝等应力集中部位断裂,从而损害不锈钢制品。
4.1 含氯消毒剂职业暴露危害的防护
4.1.1 人员防护及解毒 针对职业暴露的预防,首先应该采用物理预防手段,正确配置规范浓度的消毒液,优化操作流程,减少人员在挥发性氯气环境中的暴露时间。配置消毒液的容器应有遮盖,以减少挥发。残余消毒液应经管道排出并加以稀释,同时配备通风设备。消毒作业人员应佩戴密封护目镜,穿戴手套、橡胶靴、帽子、防护服,并佩戴有过滤酸性气体功能的呼吸道护具。
由于目前口罩等呼吸道护具供应紧张,物理防护不足时也可以考虑采用特异性中和、解救药剂加以化学防护。结合前期对化学吸入性肺部损伤[15]的救治经验,建议采用等渗维生素C注射液雾化吸入,喷洒和雾化吸入高渗乙酰半胱氨酸作为含氯消毒剂的特异性中和剂。这两种药物都是体内重要的抗氧化剂。维生素C在生物氧化还原过程和细胞呼吸中起重要作用,乙酰半胱氨酸通过抑制细胞内信号转导的重要信号分子核因子κB(NF-κB)的活化, 减少多种炎症介质的释放,减轻炎症反应,从而对抗氧自由基引起的组织损伤[16]。
维生素C注射液是由维生素C和碳酸氢钠组成的pH值为6.0左右的缓冲液,能够中和氧化性消毒剂的酸性以及氧化性。维生素C注射液稀释后可以雾化吸入,或在皮肤、颜面部、黏膜、袜子等处喷涂。一项针对1389例孕妇的大样本研究发现,0.1 g维生素C注射液+30 ml生理盐水鼻腔蒸汽雾化吸入,有助于缓解鼻炎,可以减少喷嚏、咳嗽症状[17]。由于在消毒作业期间,打喷嚏、咳嗽的脉冲式气流会突破密封口罩间隙,引起更多的消毒剂暴露,故作者建议将维生素C注射液用纯化水稀释至等渗后(浓度约0.027 g/ml)雾化吸入、喷涂,作为含氯消毒剂和过氧化物消毒剂喷洒作业前的主要防护措施。
在含氯消毒剂喷洒作业后,可以采用高渗乙酰半胱氨酸雾化吸入作为特异性中和剂。吸入用乙酰半胱氨酸溶液在临床上已被广泛用于化痰。该药物在中和氧化性消毒剂的活性、中止自由基链式反应的同时,其巯基基团使黏蛋白分子复合物间的双硫键断裂,从而降低痰液黏度,使痰液容易咳出。目前吸入用乙酰半胱氨酸溶液只有0.3 g∶3 ml一个进口品规,如该药不能及时获得,也可用国产乙酰半胱氨酸注射液(规格为4 g∶20 ml)按1∶1的比例用纯化水稀释后替代。
4.1.2 设备防护 对于成分为钢铁、不锈钢、铜类的金属制品以及带有电器的设备,可以采用喷涂油漆的方法加以保护。传统的醇酸漆的成本较低,涂刷简单,但干燥速度较慢;新一代的氟碳金属漆防腐蚀效果最好,但需要底漆预处理以及双组分配方,使用较复杂。对于临时性的防护,建议使用印刷电路板三防漆进行喷涂。自喷式电路板三防漆主要有丙烯酸树脂和聚氨酯两大类,具有高度绝缘性、防腐蚀性、防潮性、透明性,而且干燥速度快,使用方便。丙烯酸树脂类三防漆(如CRC 70)成本较低,但不耐受酒精、汽油等有机溶剂;聚氨酯类三防漆的成本虽然较高,但是可以耐受除二甲苯以外的多种有机溶剂,如酒精、汽油等。对于不锈钢制品,尤其是要加强焊缝、转角等应力集中点的保护。需要注意的是,空调热交换器、铜铝复合暖气片、铝合金轮毂等铝制品表面不宜喷涂油漆。
4.2 过氧化物消毒剂职业暴露危害的防护
4.2.1 人员防护及解毒 过氧化物消毒剂与含氯消毒剂的消毒原理类似,对实施喷洒作业的人员同样可以采取4.1.1项下的防护措施。对于普通民众误服氧化性消毒剂的意外事故,除了主要采取洗胃、催吐等常规急救处理措施外,还可以口服冰冷的5%硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液或用其洗胃,洗胃后可保留适量液体于胃内。硫代硫酸钠为弱碱性、还原性物质,口服基本不吸收,可以中和氧化性消毒剂的酸性和氧化性,中和副产物主要为硫酸钠(Na2SO4)和热量[18]。误服氧化性消毒剂的患者不宜使用碳酸氢钠、铝碳酸镁等传统碳酸盐类抗酸剂,这是因为碳酸盐会与消毒剂反应产生大量二氧化碳气体,铝、镁等多价金属离子会催化过氧化物分解,从而产生大量氧气,这些气体反而会加重患者的消化道症状。
4.2.2 设备防护 过氧化物消毒剂与含氯消毒剂的消毒原理类似,设备防护可以参考4.1.2项下方法。在防爆方面,建议分装过氧化物消毒剂时使用棕黑色塑料瓶或塑料桶,最好是方形的棕黑色塑料桶,并存放于凉暗处,严禁使用密封的玻璃瓶。因为过氧化物消毒剂存储时会缓慢释放氧气,密封容器中的压力会逐渐累积,塑料瓶特别是方形塑料桶可以通过形变缓冲这种压力,定时巡查、开瓶泄压可以消除爆炸隐患。然而密封玻璃瓶的刚性结构使其无法形变释放压力,有可能导致爆炸以及殉爆事故。
4.3 醛类消毒剂职业暴露危害的防护
4.3.1 人员防护及解毒 戊二醛属于挥发性有机物,须在通风处使用,除了4.1.1项下的基本物理防护措施外,还应该注意到戊二醛对手套的渗透性,建议选用丁腈橡胶手套,因为丁基橡胶的密封性使其可以阻挡戊二醛。在通风环境下,呼吸道护具建议采用活性炭口罩或有“有机蒸汽异味及颗粒物防护”性能标志的呼吸道护具。活性炭口罩在平时的存储过程中易吸附水蒸汽、二氧化碳,从而导致吸附力下降,因此必须密封包装。如果活性炭口罩包装不密封或者超过保存期,建议将口罩用热风干燥后再使用,以达到预期的防护效果。在密闭、高浓度戊二醛蒸汽环境中, 工作人员应佩戴正压、负压或自给式呼吸器,口罩与高效微粒空气(HEPA)呼吸器不适用[14]。
针对戊二醛消毒液的意外暴露,除了用大量清水冲洗稀释外,还可以考虑化学中和,其特异性中和药剂为1%甘氨酸+含0.5%吐温80的磷酸盐缓冲液[19]。该中和剂成分均为药用原料,可以用于皮肤、黏膜喷洒,如发生人员误服戊二醛消毒液也可以用于口服和洗胃。目前虽无该中和剂雾化吸入的研究报道,但吐温-80和肺泡表面活性物质(主要成分是二棕榈酰卵磷脂)同属于水包油型(O/W)乳化剂,两者理论上是可以相容的,紧急时也可以尝试雾化吸入。经戊二醛消毒后的设备建议冲洗、加热、通风至无明显异味后方可对公众开放。几乎所有经有机蒸汽和过氧化物蒸汽消毒的环境,都必须在通风稀释后或局部二氧化碳等惰性气体保护氛围下才能开启电器开关,以免电火花引爆消毒剂产生的蒸汽[20]。
4.3.2 环境保护 剩余的少量戊二醛消毒液应按照有关规定丢弃, 如无丢弃限制,应把剩余消毒液用至少两倍量的冷水稀释后排入污水管道,排放过程中要充分通风。向水槽倾倒废液时,建议打开冷水龙头进一步稀释,尽量减少倾倒过程中戊二醛的挥发。如剩余较多的戊二醛消毒液,考虑到成本因素,可以用两倍量的亚硫酸钠中和后排放[14]。氧化性消毒剂可以用硫代硫酸钠中和或稀释后排放,切勿将剩余的戊二醛消毒液排入普通家用马桶。
高效消毒剂应在规定的适用范围内使用。针对相关职业暴露,主要应根据消毒剂的特点进行物理防护,化学防护的重点主要是在皮肤、黏膜、呼吸道表面中和、拮抗。对于易腐蚀金属制品消毒这一难点,需要从金属材料失效分析入手,可以采用印刷电路板三防漆喷涂保护或改用腐蚀性较低的戊二醛消毒液。对于有爆炸风险的消毒剂应使用塑料容器保存,并做好防爆管理。尽量减少高效消毒剂对防疫职业人员、设备、环境方面的附加损害,保持消毒作业的可持续性,对疫情的控制有重要的作用。