臭氧及其協(xié)同技術對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，對目前日益受到關注的冠狀病毒，也有相關報道。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 內就能達到100%的SARS-Cov 病毒的滅活。此外李洪敏等[27]運用臭氧消毒器，對DNA 檢測SARS-Cov 病毒呈陽性的9 m2 單人病房進行了消毒試驗，在臭氧消毒40 min 后，所有DNA 檢測樣品全部轉為陰性，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]報道了高質量濃度臭氧（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，經過臭氧技術處理后的病房達到了《醫(yī)院消毒衛(wèi)生標準》（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 病毒核酸結果的判定依據《新型冠狀病毒感染的肺炎實驗室檢測技術指南》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]報道了使用臭氧處理能對受SARS-CoV-2 病毒污染的個人護具起到很好的殺滅效果[47]，當使用的臭氧質量濃度高于2 000 ppm（同林小編注）時，用時少于10 min 就能滅殺受污染個人護具表面的SARS-CoV-2 病毒，而當臭氧質量濃度達到10 000 ppm（同林小編注）時，僅經過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）在不同介質表面的存活時間，發(fā)現SARS-CoV-2 病毒在不同表面的存活時間受到環(huán)境溫度和相對濕度的影響。SARS-CoV-2 病毒在不同介質表面如不銹鋼、紙、塑料、布料、木和玻璃分別存在達到7、1、7、2、2、4 d，使其潛在傳播能力大大增強，需要能阻斷其傳播的技術，而臭氧技術對個人護具上SARS-CoV-2 病毒的有效滅殺能力，使其可以應用到其他介質表面的潛在優(yōu)勢。

 

        除上述固體介質外，SARS-CoV-2 病毒在廢水、自來水、糞便、痰液中能存在達到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，存在經排水系統(tǒng)進入經水媒介傳播的風險[48-49]。有研究表明[33，50-51]，SARS-CoV-2 病毒在不同環(huán)境介質中的存活特征會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、介質屬性等。臭氧技術相比于其他殺菌消毒技術而言不僅能應用于固體介質中，在水中和氣體中也具有廣泛的殺菌消毒應用前景，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)同技術具有在水、氣和固相中對新型冠狀病毒滅活的潛在應用，如圖所示[52]。

 

        除此之外，已經有相關研究表明臭氧分子可以直接用于臨床，其主要機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構也抑制了刺突蛋白與人體肺細胞中的血管緊張素轉化酶2（ACE2）的結合，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，直接證明了臭氧在阻斷SARS-CoV-2病毒傳播中的良好臨床應用前景[52]。

 

     結論與展望

       自2019 年末暴發(fā)的COVID-19 疫情帶給人類社會帶來了深遠的影響，在控制和阻斷新冠病毒傳播方面的經驗，都證實了環(huán)境媒介病原體的存在及具有極大的次生傳播風險，因此，在當前疫情防范仍不能松懈的關鍵時期，如何實現對病毒等病原體的高效殺滅仍是需關注的焦點問題。臭氧法已經廣泛應用于水、空氣和物體表面病原體的消毒，本綜述結合防疫的大勢總結了純臭氧技術和四類臭氧協(xié)同技術在病原體殺滅中的應用，為臭氧技術應用于新冠病毒的殺滅提供參照。無論純臭氧技術還是臭氧協(xié)同技術均已經廣泛用于包括細菌、真菌、原生動物和病毒等微生物的滅活中，而且已經有報道顯示臭氧技術對新冠病毒的滅活和受感染者的治療方面具有效果，但仍需進一步深入探究，未來應重點關注的方面包括：

（1）在純臭氧技術和臭氧協(xié)同技術用于殺滅微生物的方面已有大量研究，但仍缺乏直接應用于新型冠狀病毒的殺滅方面的研究?？紤]到新型冠狀病毒的高傳播性和在不同環(huán)境介質中的存活性差異，一方面，應開發(fā)高效低成本的臭氧協(xié)同技術用于不同場所和介質中新冠病毒的滅殺，另一方面，應研究滅殺過程中臭氧/協(xié)同技術與病毒之間的作用機制，可以進一步闡明消毒機理，以保證消毒的高效性。

（2）非均相催化協(xié)同臭氧技術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驗室階段，還未大規(guī)模使用，而且非均相催化材料的開發(fā)、大規(guī)模裝置的設計和材料（尤其是納米材料）的毒性評估是其實際應用需關注的問題?？偠灾磥砘A研究領域，一方面需探清水、氣環(huán)境中臭氧協(xié)同技術與病原體之間的相互作用和滅殺機理，這對于臭氧技術的實際應用尤為重要；另一方面，實際應用中，開發(fā)綠色、高效、低成本的臭氧協(xié)同技術及配套設備是關鍵點。

 

來源：

題目：臭氧消毒研究進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