臭氧及其協(xié)同技術(shù)對SARS-CoV-2 病毒滅活研究

 

        臭氧不僅對上述提及的腸道病毒（Echovirus）、腺病毒（Adenovirus）和呼吸道病毒（Coxsackieviru）有去除效果，對目前日益受到關(guān)注的冠狀病毒，也有相關(guān)報(bào)道。張珈敏等[31]研究了臭氧水對SARS-Cov 冠狀病毒的滅殺效果，僅在4 min 內(nèi)就能達(dá)到100%的SARS-Cov 病毒的滅活。此外李洪敏等[27]運(yùn)用臭氧消毒器，對DNA 檢測SARS-Cov 病毒呈陽性的9 m2 單人病房進(jìn)行了消毒試驗(yàn)，在臭氧消毒40 min 后，所有DNA 檢測樣品全部轉(zhuǎn)為陰性，說明了臭氧對被SARS-Cov 病毒污染的物品具有良好的消毒作用。此外，唐燕萍等[45]報(bào)道了高質(zhì)量濃度臭氧（大于500 mg/m3）對新型冠狀病毒肺炎疫情期間病房床單位的消毒效果，經(jīng)過臭氧技術(shù)處理后的病房達(dá)到了《醫(yī)院消毒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15982—1995）的判定消毒要求[46]，即自然殺菌率≥90%為合格，此外對SARS-Cov-2 病毒核酸結(jié)果的判定依據(jù)《新型冠狀病毒感染的肺炎實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)指南》和《新型冠狀病毒感染的肺炎防控方案（第二版）》，均符合消毒要求。

 

        B. Clavo 等[47]報(bào)道了使用臭氧處理能對受SARS-CoV-2 病毒污染的個(gè)人護(hù)具起到很好的殺滅效果[47]，當(dāng)使用的臭氧質(zhì)量濃度高于2 000 ppm（同林小編注）時(shí)，用時(shí)少于10 min 就能滅殺受污染個(gè)人護(hù)具表面的SARS-CoV-2 病毒，而當(dāng)臭氧質(zhì)量濃度達(dá)到10 000 ppm（同林小編注）時(shí)，僅經(jīng)過30 s 處理，就能對SARS-CoV-2 病毒起到滅殺效果[47]。表3 列舉了新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）在不同介質(zhì)表面的存活時(shí)間，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 病毒在不同表面的存活時(shí)間受到環(huán)境溫度和相對濕度的影響。SARS-CoV-2 病毒在不同介質(zhì)表面如不銹鋼、紙、塑料、布料、木和玻璃分別存在達(dá)到7、1、7、2、2、4 d，使其潛在傳播能力大大增強(qiáng)，需要能阻斷其傳播的技術(shù)，而臭氧技術(shù)對個(gè)人護(hù)具上SARS-CoV-2 病毒的有效滅殺能力，使其可以應(yīng)用到其他介質(zhì)表面的潛在優(yōu)勢。

 

        除上述固體介質(zhì)外，SARS-CoV-2 病毒在廢水、自來水、糞便、痰液中能存在達(dá)到1.5、1.7、7、1 d，在氣溶膠中能存在16 h，證明了SARS-CoV-2病毒通過水和氣傳播的能力，存在經(jīng)排水系統(tǒng)進(jìn)入經(jīng)水媒介傳播的風(fēng)險(xiǎn)[48-49]。有研究表明[33，50-51]，SARS-CoV-2 病毒在不同環(huán)境介質(zhì)中的存活特征會(huì)受到病毒本身因素和外在環(huán)境因素共同的影響，本身因素是指SARS-CoV-2 病毒的類型、屬性及載量等，而外在環(huán)境因素主要包括濕度、溫度、pH、介質(zhì)屬性等。臭氧技術(shù)相比于其他殺菌消毒技術(shù)而言不僅能應(yīng)用于固體介質(zhì)中，在水中和氣體中也具有廣泛的殺菌消毒應(yīng)用前景，臭氧作為氣體，不僅本身的高活性可以殺滅氣體中的病原體，在水中能生成活性更強(qiáng)的活性氧物種，從而可以殺滅水中的病原體。因此，臭氧及其協(xié)同技術(shù)具有在水、氣和固相中對新型冠狀病毒滅活的潛在應(yīng)用，如圖所示[52]。

 

        除此之外，已經(jīng)有相關(guān)研究表明臭氧分子可以直接用于臨床，其主要機(jī)理是臭氧分子可以直接攻擊SARS-CoV-2 病毒表面的刺突蛋白（S），不僅可以直接破壞刺突蛋白結(jié)構(gòu)也抑制了刺突蛋白與人體肺細(xì)胞中的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）的結(jié)合，從而能大大降低SARS-CoV-2 病毒的傳染性和致病性[53-55]。以上證據(jù)，直接證明了臭氧在阻斷SARS-CoV-2病毒傳播中的良好臨床應(yīng)用前景[52]。

 

     結(jié)論與展望

       自2019 年末暴發(fā)的COVID-19 疫情帶給人類社會(huì)帶來了深遠(yuǎn)的影響，在控制和阻斷新冠病毒傳播方面的經(jīng)驗(yàn)，都證實(shí)了環(huán)境媒介病原體的存在及具有極大的次生傳播風(fēng)險(xiǎn)，因此，在當(dāng)前疫情防范仍不能松懈的關(guān)鍵時(shí)期，如何實(shí)現(xiàn)對病毒等病原體的高效殺滅仍是需關(guān)注的焦點(diǎn)問題。臭氧法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水、空氣和物體表面病原體的消毒，本綜述結(jié)合防疫的大勢總結(jié)了純臭氧技術(shù)和四類臭氧協(xié)同技術(shù)在病原體殺滅中的應(yīng)用，為臭氧技術(shù)應(yīng)用于新冠病毒的殺滅提供參照。無論純臭氧技術(shù)還是臭氧協(xié)同技術(shù)均已經(jīng)廣泛用于包括細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和病毒等微生物的滅活中，而且已經(jīng)有報(bào)道顯示臭氧技術(shù)對新冠病毒的滅活和受感染者的治療方面具有效果，但仍需進(jìn)一步深入探究，未來應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的方面包括：

（1）在純臭氧技術(shù)和臭氧協(xié)同技術(shù)用于殺滅微生物的方面已有大量研究，但仍缺乏直接應(yīng)用于新型冠狀病毒的殺滅方面的研究。考慮到新型冠狀病毒的高傳播性和在不同環(huán)境介質(zhì)中的存活性差異，一方面，應(yīng)開發(fā)高效低成本的臭氧協(xié)同技術(shù)用于不同場所和介質(zhì)中新冠病毒的滅殺，另一方面，應(yīng)研究滅殺過程中臭氧/協(xié)同技術(shù)與病毒之間的作用機(jī)制，可以進(jìn)一步闡明消毒機(jī)理，以保證消毒的高效性。

（2）非均相催化協(xié)同臭氧技術(shù)對病原體具有高效的殺滅效果，但是目前大多研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，還未大規(guī)模使用，而且非均相催化材料的開發(fā)、大規(guī)模裝置的設(shè)計(jì)和材料（尤其是納米材料）的毒性評估是其實(shí)際應(yīng)用需關(guān)注的問題。總而言之，未來基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，一方面需探清水、氣環(huán)境中臭氧協(xié)同技術(shù)與病原體之間的相互作用和滅殺機(jī)理，這對于臭氧技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用尤為重要；另一方面，實(shí)際應(yīng)用中，開發(fā)綠色、高效、低成本的臭氧協(xié)同技術(shù)及配套設(shè)備是關(guān)鍵點(diǎn)。

 

來源：

題目：臭氧消毒研究進(jìn)展及對新型冠狀病毒的滅活啟示

作者：冀豪棟，孫豐賓，賴波，劉文

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.

收稿日期：2021-0515  

引用格式：2021-05-27