过氧化氢溶液在医药卫生方面研究与应用进展

潘得驹

[巴司德尼（上海）消毒用品有限公司，上海 201114]

过氧化氢是一种无色透明液体，它的水溶液是一种弱酸性的强氧化剂，它的化学特性十分活跃，很容易被分解成氧和水，释放出大量的热量。由于过氧化氢不会产生二次污染，因此被誉为最洁净的化学制品。随着对它的研究，它的应用范围越来越广，对它的需求也在逐年增加，目前我国年产量已经达到了一百余万吨。在生产工艺方面，已研发了电解法、氢氧直接化学法等过氧化氢生产方法。不同的制程、原料等，生产出的过氧化氢浓度和杂质含量也不尽相同。纯过氧化氢具有较低的刺激性和极低的腐蚀性，在一定的储存环境下，可以长时间地储存而不会被破坏。过氧化氢可以按任意比例与水混合，其水溶液又称双氧水，可与乙醇或乙醚进行混合，在苯和油醚中不溶解。通过配以去离子水为原料，添加稳定剂可以制备出各种浓度稳定的过氧化氢。过氧化氢在配制过程中仍存在大量的杂质和重金属，不但会影响到水溶液的稳定性，而且会给环境和人类带来危害。本文主要分析过氧化氢在医疗、环保等领域的研究和应用。

1 过氧化氢介绍

1.1 过氧化氢特点

（1）物理特点

过氧化氢易溶于水，溶于酒精和乙醚，不溶于苯和石油醚，透明液体，熔点较低，沸点150.2℃，纯过氧化氢的分子结构导致其沸点也在变化。在固化点处，固体的密度为1.71g/cm3，随着温度的增加密度逐渐降低，其结合度大于H2O，因此其介电常数和沸点高于水。

（2）化学特点

①过氧化氢是一种极强的氧化剂，它的氧化能力很强。②它是一种能与氯气、高锰酸钾等强氧化剂发生反应而产生氧的还原作用。③在高锰酸钾中，出现了大量的气泡，而紫色则逐渐褪去。④遇有机物，受热分解，释放氧、水，与金属、碳酸反应强烈。添加少量的稳定剂，如锡酸钠、焦磷酸钠等，以防其分解。⑤纯净的过氧化氢达到一定的温度时，会剧烈地分解成水和氧。

1.2 过氧化氢杀菌机理

过氧化氢的杀菌效果在100多年前已经被证明，但是它的杀菌剂不是它的分子，它的主要成分是它分解后所形成的自由基和反应的衍生物。其杀菌机制如下：①过氧化氢中的羟基分子及其衍生物对细菌的细胞壁、细胞膜有直接的影响，破坏了细胞的渗透性，导致细胞内的物质泄漏，导致菌体死亡。②氧化氢气中的羟基自由基会直接作用于细菌的蛋白质和核酸，使其结构受到损伤，从而导致细胞的死亡。③氧化氢氧化钠的分解产物能在一定程度上抑制细菌的酶体系，并能与酶中的氨基酸进行反应。④在细菌的细胞膜中引入过氧化氢的羟基，从而破坏 DNA中的磷酸二酯结合。

（1）液态过氧化氢

液体过氧化氢的消毒作用在100多年前就被广泛接受，大量的实验表明，在一定的浓度下，H2O2溶液可以杀死细菌，真菌，病毒，芽孢等。其作用机制是通过破坏微生物的外膜保护结构，使其通透性发生变化，进而影响细胞的渗透压。

（2）汽化过氧化氢

蒸发汽化后的过氧化氢与液体过氧化氢的杀菌作用类似，但蒸发后的过氧化氢会产生自由的羟基，从而使其与细菌的接触机会极大增加，所以相对于高浓度的过氧化氢，其杀菌性能要高得多。因为过氧化氢的穿透能力较弱，所以通常只能用于对物体的表面和空气进行杀菌。

（3）过氧化氢等离子体

等离子体是一种离子型气体，其运动主要受电磁场的影响，与固体、液体、气体不同。由于其高能量、高动能和丰富的化学成分，使其杀菌迅速、效果显著。灭菌的方法是将过氧化氢溶液倒入一个真空、恒温的消毒槽中，然后蒸发，覆盖在管子的内外，然后激活等离子源，产生等离子，杀死细菌，在电浆供应中断时，过氧化氢会转化为水和氧。该工艺不需要进行任何后续的工艺处理，极大缩短了杀菌时间，而且没有任何有害物质的残留量。孟月东通过实验，发现在400W的射频功率下，在26℃的高温下等离子体放电1min即可将枯草杆菌的黑色芽孢全部杀死，而在杀死嗜热性脂肪杆菌芽孢的过程中，等离子体仅需要30s。

（4）过氧化氢气溶胶喷雾

过氧化氢气溶胶是一种通过旋转气流将液体雾化为气雾剂，这种雾状剂通常直径小于50μm，能在空中形成致密的气态网络，在一定程度上可以与空气中的微生物进行接触，从而达到消毒的作用。美国自20世纪50年代起研发了过氧化氢气溶胶喷雾法，在70年代初，中国就已经开展了大量的研究。微粒气溶胶消毒最初用于大规模杀灭卫生害虫，由于效果良好，已逐步用于医院的空气及地面消毒。采用过氧化氢微粒气溶胶消毒，其杀菌效果好，工作效率高，对环境影响较低。张等人发现，用质量分数3%的氧化氢纳米气溶胶可以降低（1.5±0.7）lg（cfu/mL）。高君等证实，过氧化氢微粒气溶胶消毒比一般的过氧化氢喷雾消毒更有效。

1.3 过氧化氢毒性

工作环境中的过氧化氢最大限值为1.4mg/m3。当生产环境中的过氧化氢蒸气浓度超出国家标准1.4mg/m3时，操作人员必须佩戴防毒面具。过氧化氢中的人体短期接触浓度为75mg/kg，超过100mg/kg就会危及生命。超过300g/L的过氧化氢溶液会导致皮肤灼伤，局部皮肤会出现白色，产生刺痛、瘙痒等症状，不同剂量、不同时间和不同作用部位的化学灼伤，剂量过大，冲洗不及时，会造成永久性的伤疤。蒸汽对眼睛有刺激性作用，在接触后立即消除；如果水滴进入眼睛，会造成结膜炎，造成视觉障碍，甚至造成全盲。皮肤接触后，要马上用清水清洗，或者用3%高锰酸钾或2%的苏打溶液进行稀释。一旦眼睛被污染，立刻用清水冲洗15min，再去医院检查。误食后，应及时进行催吐或洗胃，并及时就医。医用级别的过氧化氢消毒是比较安全的。黄晓波等通过动物实验，观察了过氧化氢急性毒性、亚急性毒性及皮肤刺激作用。实验结果显示：30g/L的过氧化氢消毒水为无毒级别，对家兔的皮肤和眼睛没有刺激，对家兔的损伤和阴道黏膜有轻微的刺激作用。亚急性毒性实验结果显示：医用过氧化氢对小鼠血液生化指标影响不大，但能显著降低实验组大鼠的血红蛋白水平，而不影响主要脏器。梁金平和陈越英的毒理实验结果显示，以过氧化氢为主要杀菌剂的复方消毒剂是无毒的。

1.4 过氧化氢应用不良反应预防

1.4.1 过氧化氢应用不良反应

（1）皮下气肿

王云其等报告1例74岁男性，患有慢性肩周炎，用30mL/L的过氧化氢溶液10mL，3min后，左眶下区肿胀，膨胀，像是充气的气球，5min后，肿胀达到高峰，左侧鼻唇沟消失，左下眼眶隆起，皮肤光滑，色泽正常，有扭曲的声音，没有任何触觉疼痛，根管中有气泡，病人有眼睛困难，视力模糊，局部有胀麻感，但没有任何不适。治疗：用棉花捻入根管，根管打开，并进行抗菌治疗，大约36h后，红肿全部消失。

（2）肺气体栓塞

Jones等报告一位66岁的病人，在手术中将60mL3%的过氧化氢注入瘘管，以确定其内部开口，结果显示低氧血症，PETCO2下降，血压下降，中心静脉压升高，心脏杂音。血气分析显示，缺氧，高碳酸血症。32min后，症状消失。

（3）过敏反应

张琼芝报告1例病人用3%的过氧化氢冲洗左手大拇指，出现头晕、大汗淋漓、面色苍白、血压70/48mmHg、心率50次/min。8d后，由于右脚被刺伤，用3%的过氧化氢冲洗，病人出现了上述的休克，经过治疗后，病情得到了控制。

（4）脑栓塞

彭发言等报告1例胆囊切除病人，在手术中使用3%的双氧水溶液清洗胆总管时，发现肝体积迅速增大，焦虑不安，血压下降到57/40mm汞柱，经静脉注射地塞米松、甘露醇、呋塞米后，血压、心率恢复正常，但病人仍然处于昏迷状态，左下肢出现去脑僵硬、右下肢麻痹。CT显示：左侧顶叶有缺血性病变。CT显示：左侧颞、额、顶叶均有多发性缺血性病变。病人于手术第八天因脑水肿死亡。

1.4.2 预防措施

（1）严格掌握适应证和禁忌证

目前，过氧化氢在临床上已得到了广泛的应用，特别是在伤口清洗、手术清创等方面的应用，但是，在临床上要严格把握好它的适应证和禁忌。过氧化氢中毒的临床表现形式多种多样，而且发病速度快，例如肺内气体栓塞，它的发生非常突然，非常严重，难以诊断和治疗，严重者可能会造成致命的后果。所以，使用过氧化氢清洗封闭的组织腔时要谨慎，不要使用过氧化氢，以免造成气体栓塞或肠坏疽，也不要将过氧化氢注入闭合腔中。

（2）预防不良反应的发生

对过敏体质、心肺功能不全的患者，要及时用过氧化氢清洗伤口，以预防过敏。必要时，医务人员应降低其浓度，并适当地减少其剂量，在冲洗过程中要注意观察病人的反应，如果出现胸闷等症状，应立即停止用药，避免出现严重的心肺栓塞和过敏性休克。术中应用过氧化氢进行冲洗时，要注意观察病人生命体征、血氧饱和PETCO2等情况。当PETCO2、PETCO2含量显著降低时，应立即停止使用过氧化氢，清除残留的过氧化氢，用生理盐水清洗，减少副作用。

2 过氧化氢溶液在医药卫生方面的应用

2.1 医疗环境消毒

以适当剂量的过氧化氢消毒，采用气溶胶喷雾法，以8mL/m3的浓度，杀菌60min，再进行通风换气，达到杀菌的目的。沈建中等使用含有5 000mg/L的过氧化氢、5 000mg/L碘化钾的复合消毒剂，以8mL/m3的剂量，对室内环境中人为污染的大肠杆菌、绿脓杆菌等进行了30min的杀菌，其杀伤力达到99.99%；对室内环境中的天然细菌也有很好的抑制作用。

2.2 医疗器械消毒

对抗腐蚀性医用设备进行高水平消毒和灭菌，在60g/L的双氧水中浸泡120min，清洗完毕后要用无菌水清洗以除去残留的消毒剂。在不能耐受高温、湿热等医疗设备及设备消毒时，最好采用腹腔镜、膀胱镜等。过氧化氢对附着在仪器上的脓液、血块和坏死组织具有很好的去除作用。用30g/L过氧化氢浸泡2min，用自来水冲洗，使用一次性注射器对带有管腔的设备进行2~3次冲洗。

2.3 伤口感染消毒

冯筠等的研究表明，在治疗宫颈支原体感染时，使用30g/L的过氧化氢与多西环素联合使用，疗效确切，副作用少。用30g/L的过氧化氢进行宫颈局部擦拭，可以清除黏附子宫颈上皮细胞表面的解脲支原体等。

2.4 临床护理消毒

孔亚阁等人的研究结果表明，在适宜的条件下，向生理盐水或者漱口水中加入过氧化氢溶液，可以用于临床牙齿疾病的护理消毒，通常所采用的方法是将制成的过氧化氢/生理盐水混合溶液作为护理牙齿前的消毒，不仅有利于牙齿疾病的恢复，也能在一定程度上预防其他牙齿疾病的发生。

2.5 临床治疗应用

李守银报告，用过氧化氢注入肛瘘，是一种简单、快捷、成功率高的治疗方法，在临床上具有一定的应用价值。过氧化氢与过氧化氢酶接触后，会迅速分解，产生新的氧，能够轻易地看到空气中的气泡，方便找到肛瘘内口。另外，在治疗扁桃体炎、口腔炎、白喉、中耳炎、鼻出血等方面也有一定的应用价值。

2.6 水消毒与环境保护应用

过氧化氢和臭氧混合杀菌，不仅可以杀死贾第虫、大肠杆菌和噬菌体，而且可以降低三卤甲烷的生成，消除水中的臭味。近年来，H2O2协同杀菌的研究虽然已经有了一定的进展，但由于其适用范围较窄，或者由于设备的成本较高，很难在市场上推广，同时对某些H2O2的协同效应机制也不甚了解，相信随着科技的进步，H2O2将会得到越来越广泛的应用。它可以有效地处理各类有机、无机有毒物质，尤其是含硫化物、氰化物等三废的治理，同时还可作为吸附材料的活化剂，从而增加有害气体的吸附量，保护大气环境。

3 结束语

过氧化氢是一种环保的重要化工原料，目前已被广泛用于医疗卫生领域，对伤口、皮肤黏膜的清洗、空气的消毒，而过氧化氢等离子体则用于不耐高温、不耐湿的物体的消毒与灭菌。市面上常用的消毒剂过氧化氢溶液的浓度一般在30g/L左右，消毒的浓度在10~30g/L，稀释的比例很小，用量大时占据更大的空间，不便于携带和储存，在一定程度上限制了过氧化氢在环境中的应用。过氧化氢在其他方面的应用越来越广泛，但是高纯度的过氧化氢仍然是国内亟待解决的问题。