综述：氧化电位水

氧化电位水中国预防医学科学院流行病学微生物学研究所中国预防医学科学院消毒检测中心副主任氧化电位水(也称强酸性水、氧化电位水、强酸性电解水、酸性氧化电位水、功能水等)是含有高氧化还原电位(ORP )、低pH、低浓度有效氯的水，该水具有迅速灭绝强氧化能力和微生物的作用。 氧化电位水的研究始于1987年，作为对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA )具有显着效果的杀菌剂，从日本独立开发。 经过多年的研究，人们深刻认识到杀菌的有效性、安全性、不留下残毒有利于环境保护，已在医疗领域用于手消毒、内窥镜清洗消毒、血液透析装置消毒、环境消毒、褥疮等创面的治疗。 1995年以来，氧化电位水生成机进入中国市场后立即得到中国同行的认可，并在部分医院用于内窥镜、钻头、手术室、供应室的医疗器械消毒，目前已在国内北京、沈阳、上海、安徽等地开发。 通过了各地区卫生行政部门的卫生许可。 该产品的开发和应用，防止院内感染，控制消毒剂对环境污染具有重要意义。一、理化性质氧化电位水为无色透明液体，有氯气味，其氧化还原电位在1050-1180mV之间，有效氯含量一般为10-50mg/L。 在室温、密闭、遮光的条件下，可以稳定保存12个月，但在室温暴露的条件下，不稳定，可以分解成自来水，因此不适合长期保存，所以现在调制比较好。 日本林原分析了氧化电位水的水质，表明氧化电位水的pH、氧化还原电位、Na离子、活性氧等与自来水和碱性离子水明显不同(表1 )。表1氧化电位水水质分析结果*分析项目分析结果氧化电位水碱性离子水自来水PH(18)2.3612.86.87次氯酸mg/L100.20.2氧化还原电位mV1156-798695电导率/cm19802630245Ca离子mg/L254426Mg离子mg/L6.39.56.7Na离子mg/L14030016k离子mg/L2.65.72.4Fe离子mg/L0.070.040.02游离碳酸mg/L113.5氯离子mg/L44020027硫酸根离子mg/L511642活性氧mg/L25*氧化电位水生成机JAW035 (日本樱泰克株式会社)二、氧化电位水产生的原理和方法三宅晴久(1997 )和小川俊雄(1995 )详细叙述了氧化电位水的发生原理和隔膜的作用。氧化电位水是将添加了0.05%NaCl的自来水在氧化电位水生成机具备离子隔膜的组合电解槽中进行电解。 由于离子隔板将电解槽的阳极侧和阴极侧分离，因此(食盐)水通过电解而解离为h和OH-，OH-通过与阳极侧结合或得到电子而变为OH，伴随着4OH2H2O O2的反应，4OH变为水和氧，在阳极侧的电解槽中残留4H，在由隔板隔开的阳极槽中残留h 阳极由氯离子(Cl-)生成氯气，再与H2O反应生成盐酸和次氯酸(HOCL )，从阳极槽得到的水中含有10-50mg/L的有效氯。另外，阳极H2O也被电解为氧(O2)和氢离子，其结果，阳极槽得到的水的pH为2.7以下，有效氯浓度达到10-50mg/L，溶解氧和氧化还原电位显着上升，一般在1050-1180mV之间。图1电解盐水生成强酸性电解水的原理三、对微生物的杀菌作用氧化电位水有迅速灭绝微生物的作用。1 .细菌繁殖体的杀灭作用氧化电位水可以迅速消灭各种细菌繁殖体。 芝烽彦(1995 )报道ORP值为1100mV，pH值为2.60时，氧化电位水作用为30秒和1分钟，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鼠伤寒菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌(MRSA )的杀菌率分别为99.99%和100%。 日本食品卫生检查中心和林原正的报告显示，氧化电位水对大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌和MRSA有迅速的杀菌作用。 李新武等人(1996 )报道，在20条件下，ORP值为1127mV，pH值为2.6，有效氯含量为20-30mg/L的氧化电位水作用为15秒种，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均为100%。 堀田国元(1999 )报道了氧化电位水对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌MRSA，表皮葡萄球菌、粪肠球菌、大肠杆菌0157:H7、克雷伯菌肺炎球菌、绿脓杆菌、伤寒沙门氏菌、穆氏沙雷氏菌、副溶血弧菌的杀菌时间均不足10秒。2 .病毒的清除作用清水义信等(1992 )用氧化电位水比较各种病毒的灭活作用，证明氧化电位水对病毒有良好的灭活作用(表2 )。表2氧化电位水对各种病毒的灭活效果病毒感染量(TCID50/ml )未处理处理后单纯疱疹病毒型105.80巨细胞病毒105.20艾滋病毒感染104.50脊髓灰质炎病毒1，2，3型105.20李新武等人(1999 )比较了日本六家厂家的氧化电位水生成机构准备的氧化电位水对HBsAg抗原性的破坏效果，结果发现，氧化电位水ORP值在1081-1174mV之间，pH在2.3-2.6之间，有效氯含量在1050mg/L的情况下，可以在30秒内破坏HBsAg的抗原性年维东等人(1999 )年报道，将含乙肝患者血清的生理盐水注入胃镜活检孔，用加有氧化电位水的自动超声雾化内窥镜消毒机进行消毒作用3分钟，用Dig-斑点杂交法和PCR法测定HBVDNA结果均为阴性。 以上结果表明，氧化电位水对病毒本身、HBsAg和核酸具有良好的灭活和破坏作用。3 .对真菌和酵母菌的杀菌作用芝烽彦(1995 )报告指出，氧化电位水对酵母菌有良好的杀菌作用，30秒内，红色素sp和念珠菌的杀菌率超过99.90%。 据堀田国元(1999 )报道，氧化电位水对白色念珠菌曲霉黑曲霉特异性反应三螺杆菌的杀菌时间不足15秒。 国内易建云(1998 )证明氧化电位水作用5min能100%杀灭念珠菌。4 .对细菌芽孢的杀菌作用李新武(1996，1999 )报道了氧化电位水对枯草杆菌黑色变种(ATCC 9372 )芽孢的杀菌效果。 在不存在蛋白胨的条件下，氧化电位水作用为10-20min可100%杀灭该芽孢。 邓小虹(1998 )和易建云(1998 )也分别报告了同样的结果。四、杀菌机理关于氧化电位水的杀菌机理，目前澳大利亚的Berking基于水系环境中pH值、ORP值和微生物生存的关系理论，认为微生物在低pH值和高ORP值的条件下不能生存，氧化电位水的杀菌机理主要是低pH值和高ORP值起作用。 另一个观点认为次氯酸主要作用，其主要依据是1强碱性水的pH值和ORP值在微生物生存范围之外，但显示微弱的杀菌作用。 用2强碱性水和氧化电位水降低ORP值，即使pH值上升，也能维持高杀菌活性。 3ph值和ORP值不变时，有效氯降低，氧化电位水的杀菌活性显着降低。 4氧化电位水不直接与微生物接触也能灭绝微生物。 使用硫酸钠代替5氯化钠的氧化电位水只有微弱的杀菌活性。 李新武(1996 )研究了氧化电位水对微生物的杀菌机理，电镜观察发现氧化电位水作用后的金黄色葡萄球菌和枯草菌黑色变种芽胞，改变菌细胞的透过性，使菌细胞肿胀、破裂，促进细胞内容物向外渗出的现象与Friberg(1957 )证实的氯化作用结果一致(图2-6 )。李新武等人(1999 )进一步研究了氧化电位水的杀菌机理，将稀释到2000倍的盐酸溶液和次氯酸钠制成与氧化电位水的pH值、ORP值和有效氯含量相同的溶液、以及蒸馏水和次氯酸钠调制的氧化电位水的有效氯含量相同的溶液清水义信认为，氧化电位水的杀菌机理可能阻碍酶的活性。 通过测定氧化电位水对酶的作用，发现各种代谢酶的活性与氧化电位水反应后，就会失去酶的活性。五、影响氧化电位水杀菌效果的因素1 .有机物氧化电位水中的主要杀菌因子是有效氯，而且由于其水中有效氯含量低，在有机物存在的条件下，对杀灭微生物的作用有显着影响。 李新武等人(1996，1999 )在枯草杆菌黑色变种芽孢悬液中加入10%的犊血清或1%的蛋白胨，氧化电位水及其作用20分钟，其杀菌率从原来的100%分别下降到19.5%和59.54%。 但细菌繁殖体悬浊液中不添加1%胨对其杀菌效果无影响，作用30秒的杀菌率均为100%。 在含有1%蛋白胨的金黄色葡萄球菌悬浊液中加入25%和50%的犊血清，作用30秒钟，氧化电位水对两菌悬浊液的杀菌率分别为100%和99.97%。 有机物增加多表明，氧化电位水对消灭金黄色葡萄球菌的效果有影响。 芝烽彦(1995年)研究了氧化电位水中加入不同浓度的人血清、酵母、马血清、牛血清等6种有机物对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠菌、克雷伯菌肺炎球菌等11种细菌杀菌效果的影响。 各种有机物对氧化电位水杀菌效果有影响，随着有机物浓度的增加杀菌效果降低。 人血清以外的5种有机物浓度相同时，杀菌作用时间变长，氧化电位水的杀菌效果相同。2、温度薄玉霞(1999 )氧化电位水杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢的效果随着作用温度的上升而增强，在杀菌作用温度为10、20和30的条件下，作用10分钟的杀菌率分别为72.59%、94.09%、99.69%，作用20分钟的杀菌率分别为99.31%、99.99%、99.99% 由此可见，随着温度的升高，氧化电位水的杀菌能力提高。 这个性能和氯类消毒剂的性能一致。 芝烽彦(1995年)报道了氧化电位水在不同作用温度下对金黄色葡萄球菌(MRSA )、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、克雷伯菌肺炎球菌等9种细菌的杀灭作用，结果显示，在4、10、20、37和56的条件下分别作用不同的时间，具有相同的杀菌效果。3 .保存条件李新武等人(1996 )研究了4种保存条件对氧化电位水的PH值和ORP值的影响，分别在室温开放、室温密闭、4密闭和室温密闭遮光4个条件下，在不同时间测定了PH值和ORP值的动态变化，结果发现，在室温开放条件下PH值随时间上升，2天的PH值从2.5到2.9、14天ORP值随着时间的推移而下降，3天后ORP值从1100MV以上下降到1000MV以下，7天后下降到450MV。 其他3个条件值均稳定，21天内几乎无变化。 高哲平(1999 )在口径12CM和2.8CM的开放容器中加入氧化电位水，在室温25的条件下分别保存1天和4天，将ORP值维持在1000MV以上，将PH值维持在3，将有效氯含量维持在30MG/L，随着时间的经过，口径12CM的开放容器中保存的氧化电位水的PH值稳定在3 7天内ORP值为550MV，无法测定有效氯。4、氯化钠浓度清水义信(1994 )研究了自来水加氯化钠的浓度与氧化电位水的PH、ORP值和有效氯的关系，结果显示，随着自来水加氯化钠的含量下降，氧化电位水的PH值上升，ORP和有效氯含量下降(表3 )，杀菌效果下降。表3自来水中加入氯化钠的浓度与氧化电位水中的PH值、ORP值和有效氯的关系氯化钠浓度(mg/ml )PH值ORP有效氯含量3.522.5113017.01.062.5113010.00.792.511308.60.582.511206.40.372.611104.50.172.610403.80.132.810103.75、PH和ORP以前的研究认为，氧化电位水的杀菌效果可能与PH值和ORP值有关，PH值高，ORP值下降会降低杀菌能力，但最近的研究显示，氧化电位水杀菌的主要因素是有效氯，但没有测定有效氯。 只测定PH值的话，ORP值是幻想性的，PH值变高，ORP值下降的话杀菌能力下降。 实际上，PH变高，ORP值降低的同时有效氯浓度也降低。 杀菌力下降。 由于氧化电位水的有效氯含量低，不稳定，用通常量法难以测定，因此可以判断氧化电位水是否达到了有杀菌能力的间接指标。6、水的硬度因国家和地区自来水硬度不同，在电解过程中，影响氧化电位水的质量，减少电极寿命，影响消毒效果，因此自来水硬度高(超过100MG/L )时，应在自来水和氧化电位水生成机之间加入软水处理装置，保证氧化电位水的质量和消毒效果。六、氧化电位水在消毒中的应用氧化电位水具有杀灭微生物速度快、效果好、不腐蚀不锈钢、对皮肤粘膜无刺激、使用后立即还原自来水、不留残毒有利于环境保护等特点，使用时充分考虑使用对象，使用方法不同时合理使用，可达到较好的消毒效果。 广泛应用于医疗卫生、防疫饮食、工业、农牧业、旅游业等。1 .医疗卫生消毒(1)手的清洗消毒氧化电位水作为手的清洗消毒液，1997年得到厚生省的认可。 使用氧化电位水洗手的时候，可以根据手的污染程度和所希望的清洁度来改变氧化电位水的使用条件。 日常洗手，饭前、厕所后、普通清扫后，用氧化电位水清洗15秒即可。 在进行卫生洗手、输液点滴操作、消毒作品等医疗行为之前或插入导管等灭菌