一种广谱、高效、穿透力强、对消毒物品损害稍微的灭菌方法。环氧乙烷分子式C2H4O，分子量。它的蒸气压比较大，可以穿透微孔而到达物品的深部。其液体和气体均有较强的杀微生物作用，气体的杀微生物作用更强。环氧乙烷可以杀灭各种微生物，包括细菌生殖体、芽孢、真菌、病毒等，是一种广谱消毒剂。其作用原理是环氧乙烷能与微生物的蛋白质、DNA和RNA发生非特异性烷基化作用，使蛋白质上的羧基、氨基、硫氨基和羟基被烷基化，使蛋白质失去了在根本代谢中需要的反响基，阻碍了细菌蛋白质正常的化学反响和陈代谢，从而导致微生物的死亡。环氧乙烷的消毒作用受多种因素的影响，如消毒剂的浓度、环境温度和相对湿度、消毒处理的时间、消毒物品的质量和厚度，微生物的菌龄和含水量等。环氧乙烷对多数消毒物品无损害，但可以破坏食物的某些成分，也不行用作血液灭菌。环氧乙烷对人及动物也是有毒性的，工作环境环氧乙烷的允许浓度应低于1mg/kg。
据文献记载,公元1859年,Wurtz首先觉察了环氧乙烷(ethyleneoxide,简称EO)又名氧化乙烯或氧丙烷。但将其作为消毒与灭菌剂应用是在1936年。1936年,Schrader与Bossert觉察EO与CO2相混合,用于杀灭各种害虫和细菌。1937年Gross与Dixon觉察EO对试验的48种微生物都有杀灭作用。1940～1943年间,Griffith和Hull共同出版了多本书籍并申请专利。1949年,Phillips和Kaye对EO进展了系统而较全面的争论。此后Ernst和Shull,Ernst和DoyleKereluk和Lloyd等对EO的灭菌机理、影响因素、急、慢性毒性、灭菌效果、腐蚀性及其在环境中的变迁等进展了广泛深入地争论。20世纪50年月起EO开头用于医院灭菌,据调查20世纪90年月中期,美国几乎全部的医疗机构都具备EO灭菌设备。而国内的一些大城市如北京、上海、广州的大局部大医院都具备进口EO灭菌器。由于最的EO灭菌设备能供给格外安全的保证,因此EO仍将是医院里最主要的低温灭菌方法。
EO的理化性质
EO是一种简洁的环氧化合物,分子式为C2H4O,分子量为;EO液体无色透亮,具有芳香的醚味,可闻出的气味阈值为500～700ppm,这就意味着如四周环境嗅出EO气味,则空气浓度至少500ppm,远远高于美国NIOSH(劳动卫生与职业病协会)制定的EO最高允许接触水平。EO易燃易爆,其最低燃烧浓度为3%(30000ppm);为防止EO爆炸和燃烧,常参加惰性气体。EO在4℃时比重为,沸点为10.7℃,其密度为,因此EO液体在室温条件下很易挥发成气体;由于EO比重比水轻,如直接将EO排入水中,则可能会有大量EO溢出至四周环境,因此在一般状况下,医院内EO的排放可首选大气。EO遇水可形成乙二醇。EO蒸气压比较大(表1),蒸汽压越大则对物品的穿透性也越强;据报道,EO5min能穿透0.1mm厚的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜,22min能穿透0.04mm厚的尼龙薄膜,26min能穿透0.3mm的氯丁胶布,41min能穿透0.39mm厚的丁橡胶布。由于要充分到达对物品的灭菌效果,灭菌剂必需能充分接触物品的各个外表(内、外、浅、深)。EO的这种高穿透性大大提高了其灭菌效果
表1 不同温度下EO的蒸汽压
温度(℃) 蒸汽压(mmHg)
EO的灭菌原理
EO可以杀灭各种微生物,包括细菌生殖体、芽胞、病毒和真菌孢子,是一种广谱灭菌剂。一般认为是由于它能与微生物的蛋白质、DNA和RNA发生非特异性烷基化作用(non2specificalkylation)。水溶液中的EO能与蛋白质上的游离羧基(COOH基(2NH2),硫氢基(2SH)和羟基(2OH)发生烷基化作用,取代不稳定的氢原子而形成带有羟乙根(CH2CH2OH)的化合物,蛋白质上的基团被烷基化,使蛋白质失去了在根本代谢中需要的反响基,阻碍了细菌蛋白质正常的化学反响和陈代谢,从而导致微生物死亡。到目前为止,全部资料显示EO杀菌作用是不行逆的,也就是说EO是杀菌剂(sterileagent)而不是消毒剂(disinfectant)。而且依据各种临床、科研结果显示EO是全部化学消毒剂或灭菌剂中灭菌效果最好的一种化学灭菌剂。环氧乙烷能抑制一些微生物酶的活性,包括磷酸致活酶、肽酶、胆碱化酶和胆碱脂酶。环氧乙烷也和DNA、RNA发生烷基化作用而导致微生物的灭活。
EO灭菌的优缺点及临床适用范围
EO(1)EO灭菌的优点 可用于不耐高温、不耐湿物品的灭菌。(2)环氧乙烷被认