过氧化氢消毒剂消毒效果影响因素分析

过氧化氢（hydrogen peroxide)又名双氧水、二氧化氢，是一种过氧化物类消毒剂，是自然界中某些还原性物质与氧化合的产物，很少见，仅微量存在于某些植物汁液中及雨雪中。过氧化氢分子式为H₂O₂，分子量为34.015。氧原子采取不等性sp3杂化轨道成键，分子为共价极性分子，立体结构犹如半展开书的两页纸。

过氧化氢是一种强氧化剂，弱酸性，为无色无味的透明液体。只要贮存条件良好，无杂质污染，纯的过氧化氢是比较稳定的，可以长期保存而很少分解，但受热到153℃或更高温度时便会猛烈地发生爆炸性分解。过氧化氢在碱性介质中的分解速度远比在酸性介质中快，影响其稳定性的重要因素有杂质（很多重金属离子如：Fe² 、Mn² 、Cu² 、Cr³ ）、pH值、温度、光照、以及贮存容器的内表面的粗糙度等。高浓度的过氧化氢能使许多有机溶剂发生燃烧，与二氧化锰相互反应能发生爆炸。因此，过氧化氢应放在塑料容器内密闭，置阴凉处保存，严禁放在太阳下暴晒、并避免受到污染和发生剧烈晃动。

过氧化氢属高效化学消毒剂，一定浓度的过氧化氢溶液可杀灭包括细菌繁殖体、芽孢、真菌和病毒在内的微生物。

一

作用机理

1. 过氧化氢在光化学、电离辐射、重金属和转换性金属离子的催化作用下分解，产生各种化学基团，例如活性氧及衍生物、OH基团等，对微生物有很强的杀灭作用。通过改变微生物的通透性屏障，破坏微生物的蛋白质酶、氨基酸和核酸，导致微生物的死亡。

2 .过氧化氢为一种氧化剂，可使细菌细胞的分子或原子发生电离，引起细胞壁上的脂链断裂，从而破坏细胞壁。

3.过氧化氢可氧化含SH基的酶，使代谢活化酶功能丧失，造成细胞分裂繁殖障碍。

4. 进入菌体后产生毒性OH基，作用于DNA的磷酸二酯键，使其断裂。

二

影响消毒作用因素

过氧化氢的杀菌效果受作用时间、浓度、pH值、相对湿度、有机物保护、理化因子等因素影响。

2.1 作用时间

随着时间延长，杀菌作用增强。以10%过氧化氢作用于枯草杆菌黑色变种芽孢，作用时间越长，细菌芽孢死亡越多。

2.2 浓度

随着过氧化氢浓度的增加，杀菌作用增强。有研究表明，在20℃条件下，以不同浓度过氧化氢对枯草杆菌黑色变种芽孢进行杀灭试验，结果过氧化氢浓度越高，杀菌所需时间越短。无论液体或气体形式，过氧化氢杀菌作用和浓度之间呈正比关系。有研究证明，过氧化氢杀灭伤寒杆菌的n值（浓度系数或稀释系数，用以表示化学消毒剂浓度对消毒效果的影响，n值越大，浓度变化对消毒效果的影响越明显）为0.5，杀灭枯草杆菌芽孢的稀释系数为0.7~0.9。张文福等曾以不同浓度过氧化氢在20℃条件下，对枯草杆菌黑色变种芽孢进行杀灭试验，结果表明，浓度越高，杀灭所需时间越短，浓度与作用时间两者的对数值呈直线负相关（Y=2.944-1.134X，r =-0.989, P < 0.01）。

根据下列浓度系数公式计算：n =[(lgT₂ – lgT₁)/(lgC₁-lgC₂)]，当过氧化氢浓度变化于5%~25%之间时，其浓度系数（n）为1.13，据此浓度系数推算，在实验值范围内，过氧化氢浓度减少一半，所需作用时间延长2.19倍。

2.3 温度

其他条件保持不变，过氧化氢液体的杀菌作用随温度升高而增强。以10%过氧化氢杀枯草杆菌黑色变种芽孢进行测试，其溶液温度与杀灭细菌芽孢所需时间的对数呈直线负相关。在70℃时，10%过氧化氢仅需1min即可将芽孢全部杀灭，而在10℃时要达到同样效果需要205min。

2.4 相对湿度

空气中相对湿度太低或太高，对过氧化氢的杀菌作用均有不利影响。在对以过氧化氢为主要成分的空气消毒剂杀白色葡萄球菌的杀菌试验中，结果表明，作用10min，在相对湿度为52%～54%时，杀灭率为91.13%；相对湿度为72%～74%时杀灭率为98.53%；相对湿度为90%～92%时，杀灭率为68.98%。

2.5 pH值

不论是纯过氧化氢还是有其他成分如碘化钾协同的过氧化氢均显示在酸性环境中的杀菌能力要比碱性环境中杀菌能力强。

2.6 有机物

有机物的保护对过氧化氢的杀菌作用有一定影响。杀灭被血液、脓液、痰液和大小便污染的微生物时，作用时间需延长。但有研究指出，对高浓度的过氧化氢杀菌效果影响很小，特别是高温环境中的杀菌消毒影响不明显。

2.7 协同增效作用

近年来研究结果显示：紫外线、金属离子、负离子等多种理化因子对过氧化氢的杀菌作用有协同增效作用。

  （1）紫外线对过氧化氢杀菌有增效作用。紫外线照射可以促进过氧化氢分解产生自由基，这些自由基作用芽孢蛋白质和皮质，使微生物迅速死亡。研究表明，用3%过氧化氢与70uw/cm²紫外线协同作用5min，枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭率达99.90%，而分别单独使用过氧化氢与紫外线时，其杀灭率分别为17.72%与99.20%。

  （2）碘化钾对过氧化氢的杀菌增效作用在国内外均已得到证明。0.125%的过氧化氢与0.125%碘化钾协同作用3min的协同系数高于0.250%过氧化氢与0.250%碘化钾协同作用相同时间的协同系数。协同系数越大，效应作用越强。

  （3）过氧化氢与戊二醛混合产生醛过氧化物，可提高杀菌效果。研究表明，5%过氧化氢与0.5%戊二醛协同作用10～30min，对枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭率最高可达99.99%，明显高于单独使用过氧化氢与戊二醛时，其杀菌率分别为60.12%与88.18%。

  （4）过氧化氢与超声波协同，有报告称，用高强度超声波和6%过氧化氢协同杀灭蜡样杆菌芽孢和白色念珠菌，仅需10min，而单独用超声波或过氧化氢处理30min，仍不足以将其杀灭。

  （5）过氧化氢与等离子体协同，协同杀菌作用是由于过氧化氢在等离子体状态下，极易分解产生各种自由活性基团所致。

  （6）过氧化氢与金属离子（Fe2 ，Cu2 ，Ag ）协同，金属离子亦可促进过氧化氢分解产生自由基，加速微生物的死亡。

  （7）过氧化氢与表面活性剂协同，有研究发现，在过氧化氢气溶胶消毒时加入表面活性剂D-33或Sulfonol，可使气溶胶直径缩小，从而提高杀菌效果。

参考文献

1.《现代消毒学第一卷》薛广波主编

2.《灭菌·消毒·防腐·保藏第2版》 薛广波 主编

3.《医学消毒学最新进展》张流波，杨华明主编

4. GB/T 26371-2020《过氧化物类消毒液卫生要求》

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