几种常见消毒方式对一次性使用医用口罩细菌过滤效率的影响及消毒效果的验证

魏聪，周静，魏鹏举，何孜翰，周岩，高文静

1 河南省医疗器械检验所 （河南郑州 450000）；2 复旦大学脑科学研究院 （上海 200032）

2019年12月下旬，武汉暴发了由新型冠状病毒（2019-nCOV）感染引起的肺炎[1]，该病传染性强，主要经呼吸道飞沫和密切接触传播，人群普遍易感[2]。国家卫健委印发的《预防新型冠状病毒感染的肺炎口罩使用指南》指出，佩戴口罩可以降低新型冠状病毒感染风险；并推荐公众在进入疫区、人员密集、密闭公共场所时需要佩戴具有预防病毒感染功能的医用口罩[3]。医用口罩消耗量也因此激增，供需严重失衡，国家迅速组织医用口罩企业恢复生产，并鼓励设立新企业[4]，在很大程度上缓解了一线医护人员对口罩的需求。但是，由于产能存量不足，产能增量需要时间（场地建设、设备安装、资质审批等）且受限于原材料供应，使得医用口罩仍不能满足需求，加之有越来越多的场合（如商超、工厂）强制佩戴口罩[5]，医用口罩缺口进一步加大。

为了解决当前医用口罩不足的问题，应对日后类似突发的公共卫生事件，本研究采用企事业单位和个人常用且容易控制的消毒方式（紫外线照射、75%酒精、56 ℃干热、家庭汽蒸、高压灭菌）对使用范围最广的一次性使用医用口罩（YY/T 0969-2013）进行消毒处理，并检测医用口罩的主要性能指标——细菌过滤效率，验证其消毒效果，分析消毒方式对一次性使用医用口罩防护性能的影响，为紧急情况下一次性使用医用口罩消毒后的重复利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

高压灭菌器（MLS-378IL-PC，PHCbi）；电热鼓风干燥箱（BINDER Feb115 E3，BINDER）；恒温恒湿培养箱（KBF 240 E6，BINDER）；生物安全柜（NU-425-600S，美国Nuaire）；细菌过滤效率检测仪（ZR-1000，青岛众瑞）；微生物鉴定仪（VITEK-2 Compact30，梅里埃）；胰酪大豆胨琼脂培养基预制平板（贝瑞特生物技术有限责任公司）；营养琼脂培养基（北京三药科技开发公司）；SCDLP液体培养基（北京三药科技开发公司）；金黄色葡萄球菌ATCC6538（来源于中国工业微生物菌种保藏管理中心）。

无菌一次性使用医用口罩为某厂家合格产品，且为同批次产品。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的分组与处理

样品分为对照组和处理组，对照组不做处理，处理组各组处理方式如下。（1）紫外线照射：于生物安全柜内紫外线照射口罩双面各30 min。（2）75%酒精浸泡：浸泡30 min，然后放入超净工作台通风晾干。（3）56 ℃干热：放入电热鼓风干燥箱（56 ℃）30 min。（4）家庭汽蒸：使用普通家用蒸锅，水沸后上锅蒸煮10 min，然后取出放入超净工作台通风晾干。（5）高压灭菌：高压蒸汽灭菌器121 ℃湿热灭菌15 min，取出后放入超净工作台通风晾干。（6）75%酒精喷洒：使用喷壶对口罩正反面均匀喷洒75%酒精，于超净工作台内通风晾干。

1.2.2 物理性能的检测

参照YY/T 0969-2013标准，目视检查口罩外观；测量结构与尺寸通用量具；手试弯折鼻夹条，并用通用量具测量；保证口罩带戴取方便，每根口罩带与口罩体连接点处的断裂强力应≥10 N（以10 N 的砝码进行测量，持续5 s）。

1.2.3 口罩细菌过滤效率的检测

细菌过滤效率参照YY/T 0969-2013一次性使用医用口罩标准中的检测方法进行检测[6]：样品于温度21 ℃、相对湿度80%的环境预处理4 h；配制金黄色葡萄球菌悬液，浓度为5×105cfu/ml；于细菌过滤效率检测仪上样检测，采样流量为28.3 L/min，时间为2 min，其中供液时间为1 min，并使用胰酪大豆胨琼脂平板采样；实验结束后，取出平板于37 ℃环境中培养48 h，然后对细菌颗粒气溶胶形成的菌落形成单位（阳性孔）进行计数，并使用转化表将其转换为可能的撞击颗粒数，结果依据YY/T 0969-2013一次性使用医用口罩标准中的公式计算。

1.2.4 消毒效果的验证

利用细菌过滤效率检测仪参照1.2.3口罩细菌过滤效率检测步骤对未处理口罩进行金黄色葡萄球菌污染处理，然后采用各方式分别对污染后的口罩进行消毒处理；参照GB 15979-2002一次性使用卫生用品卫生标准检测方法[7]，检测目标污染菌（金黄色葡萄球菌）及菌落总数。

制备供试液：于100级净化条件下采用无菌方法准确称取（10±1）g 样品，剪碎后加入200 ml 灭菌0.9%氯化钠注射液中，充分混匀，静置，取上清液作为供试液。

菌落总数计数：取供试液1 ml 接种至培养皿，然后倒入营养琼脂培养基；接种5个培养皿用于重复使用，于（35±2）℃环境中培养48 h 后计算平板上的菌落数。

目标菌验证：取供试液5 ml加入50 ml SCDLP培养液中，于（35±2）℃环境中培养24 h，然后分离培养划线接种在血琼脂培养基上，如有可疑菌落则作相应的生化鉴定。

2 结果

2.1 样品消毒处理后的物理性能检测结果

消毒处理后对口罩进行物理性能检测（表1），发现各处理组外观均完好，表面无破损；家庭汽蒸和高压灭菌组样品表面有轻微起皱；各组消毒前后尺寸均无明显变化，鼻夹条塑性和长度符合标准要求；10 N 拉力测试，各处理组口罩带均无断裂，符合标准要求。

2.2 细菌过滤效率的检测结果

细菌过滤效率检测结果（表2）显示，紫外线照射、56 ℃干热和家庭汽蒸组的细菌过滤效率符合标准要求（≥95%），与对照组细菌过滤效率比较无显著差异（P＞0.05）；75%酒精浸泡组的细菌过滤效率与对照组比较显著下降（P＜0.001），但仍符合标准要求；高压灭菌组的细菌过滤效率与对照组比较显著下降（P＜0.001），所测试样品的细菌过滤效率均在标准以下。

表2 细菌过滤效率的检测结果

2.3 消毒效果的验证结果

一次性使用医用口罩由3层结构组成，口罩内外两层无纺布有阻液性，紫外线穿透力弱，常用于表面消毒；75%酒精可能存在杀菌不彻底的情况；56 ℃干热灭菌难以杀死细菌芽孢。考虑到上述情况，对紫外线照射、75%酒精浸泡和56 ℃干热消毒效果进行验证；同时，考虑到75%酒精浸泡30 min 明显影响细菌过滤效率，所以增加了75%酒精喷洒消毒方式，缩短了酒精作用时间。

结果显示（表3），紫外线照射和75%酒精浸泡方式消毒样品培养皿菌落计数为0，菌落总数＜20 cfu/g，且均未检出目标污染菌；75%酒精喷洒和56 ℃干热消毒有少量目标污染菌检出。

表3 消毒效果的验证结果

3 讨论

一次性使用医用口罩适用于新型冠状病毒肺炎疫情时期中低风险场合的普通防护[8]，被医护人员和普通民众大量使用。以往的研究多从消毒原理和对口罩材料的影响出发探讨一次性使用医用口罩消毒后的重复利用[10]，忽略了核心指标——细菌过滤效率[9]的分析，且缺乏对消毒效果的验证。

本研究主要从外观和细菌过滤效率两方面评价紫外线照射、75%酒精、56 ℃干热、家庭汽蒸、高压灭菌等消毒方式对一次性使用医用口罩的影响，并验证紫外线照射、75%酒精浸泡、75%酒精喷洒和56 ℃干热的消毒效果，探究一次性使用医用口罩消毒后重新利用的可行性。研究结果显示，5种消毒方式对一次性使用医用口罩物理性能无明显影响；紫外线照射、56 ℃干热和家庭汽蒸对细菌过滤效率无显著影响，75%酒精浸泡和高压灭菌降低了口罩的细菌过滤效率；紫外线照射、75%酒精浸泡、75%酒精喷洒和56 ℃干热均有很好的消毒效果，但75%酒精喷洒和56 ℃干热仍有少量目标污染菌检出。研究结果表明，紫外线照射和家庭汽蒸方法较为可靠，可用于有条件的单位或个人对口罩消毒的重复利用。本研究所选样本口罩质量较好，因此，本次75%酒精浸泡虽对口罩细菌过滤效率有轻微影响，但仍符合标准要求，应根据口罩质量选取该方法；高压灭菌对口罩细菌过滤效率影响较为严重；75% 酒精喷洒和56 ℃干热消毒后尽管检出目标污染菌较少，但当进出高污染环境和接触高致病病原微生物时仍不建议采用此种灭菌方式对口罩消毒后重复利用。