2019年12月開始,在我國暴發(fā)了一種新的以肺炎為特征的呼吸系統(tǒng)疾病。2020年1月12日經(jīng)分離鑒定,確認(rèn)為一種新型冠狀病毒,并被 WHO命名為 2019-nCoV。隨后,由該新型冠狀病毒引起的肺炎,迅速傳播至全國30多個省市,并向亞洲、澳洲、歐洲、美洲傳播,截至本文發(fā)稿,仍在迅速發(fā)展中。
為了盡快控制疫情的發(fā)展,阻斷疫病的傳播,恢復(fù)正常的生產(chǎn)與生活,我們查閱了近年來國內(nèi)外冠 狀病毒有關(guān)的科研論文,就冠狀病毒在各種環(huán)境中的抵抗力與消毒技術(shù)做一介紹,希望為相關(guān)部門制定正確的消毒指南與防控措施提供依據(jù)。
01冠狀病毒的生物學(xué)
冠狀病毒,是自然界廣泛存在的一大類病毒,是人畜共患病毒的一大家族,可以感染人、鼠、豬、貓、犬、蝙蝠與禽類脊椎動物。到目前為止,大約有 17 種不同冠狀病毒株被發(fā)現(xiàn),其中有6種感染人。國際病毒學(xué)分類委員會將冠狀病毒科分為4個屬即 α、β、γ和 δ屬。這意味著它們很容易從動物傳播 給人類,范圍從流感樣疾病到致命的呼吸道疾病。
冠狀病毒是單股正鏈 RNA病毒,直徑約60~ 220nm。有包膜 ,包膜上存在棘突 ,整個病毒像日冕 ,不同的冠狀病毒的棘突有明顯的差異 。包膜表面有3種糖蛋白 :刺突蛋白 (Spike Protein,S蛋白 ,是受體結(jié)合位點 、溶細(xì)胞作 用和主要抗原位點 );包膜蛋白(EnvelopeProtein,E蛋白,較小,與包膜結(jié)合 的蛋白 );膜蛋白 (MembraneProtein,M蛋白 ,負(fù)責(zé)營養(yǎng)物質(zhì)的跨膜運輸、新生病毒出芽釋放與病毒外包膜的形成)。
以前流行的人冠狀病毒,主要是 29E株、OC43株、NL63株和 HKU1株。最近幾年,發(fā)現(xiàn)了致病性更高的人冠狀病毒的新成員 ,即 2002 – 2003 年的嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒(SARS-CoV)、2012年的中東呼吸系統(tǒng)綜合癥冠 狀病毒 (MERS-CoV)。故此,2019年的新型冠狀病毒(2019-nCoV),被稱為第 7 種人冠狀病毒 ,它 屬于β冠狀病毒屬 、Sarbe 亞屬。2019新型冠狀病毒與 2份來自蝙蝠體內(nèi)的SARS樣冠狀病毒株組成 Sarbe亞屬B譜系中的一個新分支;來自人體的 SARS冠狀病毒則與中國西南部蝙蝠體內(nèi)分離到SARS樣冠狀病毒組成 Sarbe亞屬 B譜系中的另外一個分支??梢?,2019新型冠狀病毒是SARS冠狀病毒的近親〔1,2〕。
人冠狀病毒(HCoV)于 1965年首次被報道,它還是所有年齡段普通感冒的病原之一,與夏季和秋季相比 ,冬季和春季感染的發(fā)生率更高〔3〕。人冠狀病毒感染在全世界非常普遍,人群中普遍存在冠狀病毒抗體,成年人高于兒童。各國報道的人群抗體陽性率不同,我國人群以往冠狀病毒抗體陽性率在30% ~60%。
臨床上,多數(shù)冠狀病毒引起輕度和自愈性疾病,但少數(shù)可有嚴(yán)重的肺炎 、神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥 。人冠狀病毒通過呼吸道分泌物排出體外 ,經(jīng)口液 、噴嚏 、接觸傳染,并通過空氣飛沫傳播,感染高峰在秋冬和早春〔4〕。
02冠狀病毒的抵抗力
冠狀病毒作為呼吸道傳播的主要病原體,在自然界中各個儲存宿主之間相互傳播,對各種自然環(huán)境因素都具有較高的抵抗力。其抵抗力主要受到溫度、濕度的影響。
以前發(fā)現(xiàn)的4種人冠狀病毒,由于引起的呼吸道癥狀輕,類似普通感冒。人冠狀病毒(HCoV)引起普通感冒的三分之一,并且早產(chǎn)兒中已有醫(yī)院獲得的上呼吸道HCoV感染的報道。為了評估可能的感染源,有人研究了病毒懸浮液在水懸浮液以及代表醫(yī)院環(huán)境的吸收性和非吸收性表面上的存活率。病毒可以在鹽溶液中存活長達(dá)6d,而在有或沒有添加細(xì)胞的培養(yǎng)基中存活的時間要短。干燥3h后在各種表面(鋁,無菌乳膠外科手術(shù)手套,無菌海綿)上仍可檢測到 HCoV-29E的感染性〔6〕。
近年來,因為病毒變異引起的重癥呼吸系統(tǒng)疾病的冠狀病毒陸續(xù)出現(xiàn),其抵抗力的研究才引起重視 。學(xué)術(shù)界認(rèn)為 ,SARS-CoV感染的主要傳播途徑是呼吸道飛沫。但是也可以檢測到該病毒在其他體液和排泄物中 。因此 ,在不同的排泄物中 ,SARS-CoV的抵抗力也不一樣。2003年,我國學(xué)者首先評估了SARS-CoV在外界環(huán)境物品中生存的能力。將實驗室培養(yǎng)的高滴度的 SARS-CoV的BJ-01株,人工污染在滅菌后的塑料片、玻璃片、棉布片、濾紙片、不銹鋼片和木片的表面,或混合在滅菌土壤和自來水樣品中,室溫下存放不同時間后,用細(xì)胞培養(yǎng)法檢測 SARS-CoV。結(jié)果,SARS-CoV在模擬污染的玻璃片、不銹鋼片、塑料片上可以存活至少2d,在模擬污染的濾紙片、木片、棉布片、土壤上至少可存活4~6h,在污染的自來水中2d仍然保持較強(qiáng)的感染性。該研究提示 SARS-CoV在外界環(huán)境物品中具有較強(qiáng)的生存能力。干燥可以促進(jìn) SARS-CoV死亡〔7〕。
WHO利用其成員實驗室:中國香港特別行政區(qū)政府病毒實驗室、香港大學(xué)瑪麗醫(yī)院、日本國家傳染病研究所、德國 Marburg大學(xué)實驗室,同樣共同驗證了 SARS-CoV的抵抗力 。結(jié)果 ,在塑料表面的SARS-CoV在室溫下至少能夠生存2d,在有腹瀉病人的糞便中至少能夠生存4d,SARS-CoV的一個顯著特點是怕熱不怕冷,0°C和 4°C 至少生存4d,甚至多達(dá)21d 。在 37°C 條件下 ,SARS-CoV存活不到4d , 在56°C時 , 病毒 的生存時間不超過30min 。這些結(jié)果表明 SARS-CoV的生存能力比人們想象的要頑強(qiáng)得多〔8〕。
此外 ,還有人觀察了小湯山醫(yī)院 (2003年北京SARS定點醫(yī)院)空氣中 SARS-CoV的污染情況,他們對小湯山醫(yī)院每天采集19個空氣樣品,4d共采集76個空氣樣品。最終在病房、內(nèi)走廊、護(hù)士站和病房排氣口下風(fēng)向5m處4個地點均有 SARS-CoV核酸檢出,其中以病房排氣口下風(fēng)向 5m處的陽性率最高(58.3%),病房(52.1%)和內(nèi)走廊(50.0%)的陽性率相當(dāng) ,護(hù)士站相對較低 (25.0% )。但在病房外面的空氣中沒有檢測到活的 SARS-CoV〔9〕。
為了觀察SARS-CoV在污水、尿液、糞便中的存活情況。有人從小湯山醫(yī)院取患者的糞便和尿樣,污水取自解放軍309醫(yī)院 (SARS患者收治醫(yī)院 )和生活小區(qū)的生活污水。采用SARS-CoV加標(biāo)實驗方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn),加標(biāo)的SARS-CoV的存活情況隨溫度而異,20°C避光條件下在醫(yī)院污水、生活污水和脫氯自來水中只能存活 2d,在糞便中可以存活 3d,在生理鹽水中可以存活14d,在尿液中可以存活17d;4°C情況下 ,SARS-CoV 在上述各種水體中均可以存活14d以上,在糞尿中可以存活17d以上〔10〕。
香港也有學(xué)者研究了 SARS-CoV在光滑表面上不同溫度和相對濕度下的穩(wěn)定性。干燥的病毒在光滑的表面上,在 2~25°C和相對濕度為40% ~50%下,即典型的空調(diào)環(huán)境下,可以保持5d以上的生存能力。SARS-CoV在低溫低濕環(huán)境下,具有很好的穩(wěn)定性 ,可能促進(jìn)其在亞熱帶地區(qū) (如中國)的社區(qū)傳播。但是,在更高的溫度和較高的相對濕度(例如38°C,相對濕度 >95%)下,病毒生存力迅速喪失(>3log10)。這也可以解釋為什么一些熱帶地區(qū)亞洲國家(例如馬來西亞、印尼或泰國)高溫和相對濕度高的環(huán)境,可以阻止 SARS的社區(qū)暴發(fā)〔11〕。
中東呼吸綜合癥(MERS)是一種由新的β冠狀病毒 (MERS-CoV)株引起的急性病毒性呼吸道疾病,死亡率高。自2012年在沙特阿拉伯報道第1例患者以來,據(jù)報道發(fā)生了由醫(yī)院獲得性感染和醫(yī)院間傳播引起的大規(guī)模暴發(fā)。韓國報告的大多數(shù)患者在醫(yī)院環(huán)境中也受到感染。但未查閱到 MERS-CoV抵抗力研究數(shù)據(jù)。然而,回顧MERS疫情的韓國醫(yī)院的感染控制經(jīng)驗以及國內(nèi)外感染預(yù)防和控制指南,基本與SARS防控相似。均要求全面的感染控制措施,包括接觸控制,手衛(wèi)生,個人防護(hù)設(shè)備,消毒和環(huán)境清潔〔12〕。
2020年1月27日,中國疾病預(yù)防控制中心病毒病所,從武漢華南海鮮市場的585份環(huán)境樣本中,檢測到3份樣品含有新型冠狀病毒核酸,并成功在陽性環(huán)境標(biāo)本中分離病毒,從電鏡觀察、PCR和深度測序結(jié)果均提示,成功從環(huán)境樣本中分離到新型冠狀病毒,進(jìn)一步證實在華南海鮮市場環(huán)境中存在著大量的新型冠狀病毒2019-nCoV。由此估計 2019-nCoV在冬季寒冷的環(huán)境下,具有很強(qiáng)的抵抗力,可以像 SARS-CoV一樣,冬季至少存活數(shù)天以上〔13〕。
從以上冠狀病毒在各種環(huán)境中的抵抗力數(shù)據(jù)分析 ,對病人生活的環(huán)境 、可能污染的物品 ,以及廢棄物、污水、排泄物等,進(jìn)行定時清潔與消毒處理,是非常必要的。
03常用消毒方法對冠狀病毒的滅活效果
冠狀病毒屬于有包膜的親脂類病毒。按照人類認(rèn)知的所有微生物對消毒處理的抗力大小,有包膜的病毒屬于最容易殺滅的微生物。所有批準(zhǔn)上市的消毒劑 、消毒器械 、物理消毒方法 ,都能夠有效殺滅冠狀病毒。下面的研究,進(jìn)一步證明了這個結(jié)論。
3.1 物理消毒法
2003年,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院P3實驗室,將 SARS病毒培養(yǎng)的上清液 (106TCID50)分裝到10mL離心管中,然后分別放入56°C和 70°C水浴中,間隔一定時間以后,取樣 0.5mL,接種VERO-E6細(xì)胞,觀察感染性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),56°C 加熱30min、70°C加熱 15min后 ,SARS-CoV細(xì)胞培養(yǎng)檢測 ,均不能檢出有活病毒〔14〕。
同樣的結(jié)果,也被中國疾病預(yù)防控制中心病毒病所的研究證實,他們的工作發(fā)現(xiàn),病毒懸液在56 °C以上作用30min , 或者紫外線照射60min , 均可以完全滅活 SARS-CoV的活性〔15〕。
Ansaldi等人 ,在實驗室內(nèi)研究了紫外線對SARS-CoV、甲型流感病毒與呼吸道合胞病毒的滅活效果。將試驗用的病毒懸液,暴露于紫外線(40mW/平方厘米)下,分別作用 30s、1min、2min、5min、15min和30min,然后測定殘留的病毒滴度,并進(jìn)行核酸PCR定性測定 。結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 作用2min即可破壞病毒的核酸,使病毒失去全部活性〔16〕。
Stibich等人,報告了一種紫外線消毒器,對物體表面與懸液中的MERS-CoV、以及Ebola病毒、水泡性口炎病毒(VSV)等致病性病毒,作用5min,即可具有良好的殺滅效果〔17〕。
Pratelli報告 ,犬冠狀病毒 (CCoV)的感染性 ,在56 °C情況下最多可保持30min , 但在 65°C和75°C時往往迅速下降 。同時 ,作者認(rèn)為 ,CCoV滅活方法可以用作動物模型來研究人類冠狀病毒感染,從而降低研究人員在常規(guī)實驗室程序中意外接觸病原體的風(fēng)險〔18〕。
3.2 化學(xué)消毒法
Ansaldi等人,在實驗室內(nèi)研究了常用消毒劑對SARS-CoV、甲型流感病毒與呼吸道合胞病毒的滅活效果 ,同時測定殘留的病毒滴度與核酸(PCR)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),0.035%過氧乙酸、70%乙醇和0.05%次氯酸鈉,作用2min,即可滅活3種病毒的感染活性,但是核酸的完全破壞 ,需要延長時間至30min。
0.1%次氯酸鈉與 2%濃度 2-苯甲基氯酚具有更強(qiáng)的消毒作用,不足2min,就能完全滅活病毒復(fù)制,并破壞病毒基因組。特別是 0.1%次氯酸鈉顯示出更快速的作用,作用1min,SARS-CoV、流感病毒、RSV均無法復(fù)制 ,基因組完全破壞。該結(jié)果通過電子顯微鏡觀察得到進(jìn)一步確認(rèn),其病毒結(jié)構(gòu)似乎完全被破壞。
1%葡萄糖酸氯己定和 1%苯扎氯銨,同樣具有良好的殺病毒活性,接觸作用 1min,就抑制了 RSV復(fù)制。1%的苯扎氯銨作用 5min,可以滅活 SARS-CoV的復(fù)制活性 。1% 葡萄糖酸氯己定在所有測試時間,均可滅活SARS-CoV的復(fù)制活性。但是,這2種消毒劑對試驗中的3種病毒,作用時間延長到 30min,仍可檢測到RNA陽性〔16〕。
國內(nèi)有人依據(jù)2002年版 《消毒技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的病毒滅活試驗方法,有人研究了一種含有170~1900mg/L醋酸氯己定的復(fù)方消毒乳液,對SARS-CoV的滅活效果,敏感細(xì)胞系為 Vero-E6細(xì)胞系 ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該消毒液作用1min、2min、3 min,均能夠滅活5Log滴度以上的測試病毒〔19〕。
王新為等人,研究了醫(yī)院污水的消毒效果,使用的消毒劑是次氯酸鈉和二氧化氯。采用 SARS冠狀病毒加標(biāo)方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SARS冠狀病毒在污水中對消毒劑的抵抗力比大腸桿菌及f2噬菌體都低,在相同加氯量或余氯量情況下,氯制劑對 SARS冠狀病毒的滅活效果優(yōu)于二氧化氯。當(dāng)污水中游離余氯量保持在0.5mg/L(氯制劑)或 2.19mg/L(二氧化氯)以上時可以保證完全滅活污水中的 SARS冠狀病毒,但對大腸桿菌和 f2噬菌體則不能完全滅活〔10〕。
Pratelli報告 ,犬冠狀病毒 (CCoV)的感染性 ,在pH值為6.0~6.5時更穩(wěn)定,而極端酸性條件使病毒滅活。兩種測試的醛類消毒劑能完全滅活病毒,但它們的作用取決于溫度和時間〔18〕。
Hulkower等人 ,利用2株冠狀病毒的替代病毒 ,鼠肝炎病毒 (MHV)和傳染性胃腸炎病毒 (TGEV),使用定量載體(不銹鋼表面)方法,測試了幾種醫(yī)院常用化學(xué)消毒劑(一種酚類消毒劑鄰苯基苯酚/對叔戊基苯酚 、70%乙醇 、1∶100次氯酸鈉 、鄰苯二甲醛、含62生手消毒劑)的滅活效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),作用 1min后,TGEV的對數(shù)減少值為:70%乙醇 3.2,酚類2.0,鄰苯二甲醛 2.3,1:10次氯酸鈉 0.35,含 62%乙醇的快速手消毒劑 4.0、含 71%乙醇的衛(wèi)生手消毒劑3.5。MHV的對數(shù)減少值為:70%乙醇 3.9,酚類1.3,鄰苯二甲醛 1.7,1∶10次氯酸鈉0.62,含62%乙醇的快速手消毒劑 2.7、含 71%乙醇的衛(wèi)生手消毒劑 2.0。這個結(jié)果,提示乙醇具有非??焖俚臍?SARS-CoV的作用〔20〕。
針對 MERS-CoV的化學(xué)消毒,我國惠州市中心人民醫(yī)院,在收治MERS病人時,對醫(yī)院病人接觸的物品與環(huán)境 ,采用500~1000mg/L有效氯噴霧 、擦拭消毒嚴(yán)重污物的表面,250~50mg/L有效氯消毒潛在污染區(qū),10~250mg/L有效氯消毒清潔區(qū)表面。對不耐腐蝕的物體表面采用75%(V/V)乙醇消毒劑噴灑至表面濕潤,或用75%(V/V)乙醇與一次性醫(yī)用消毒濕巾擦拭,消毒作用至表面干燥。整個治療過程中,醫(yī)護(hù)人員零感染,病人痊愈出院〔21〕。
04冠狀病毒的消毒指南
通過對 SARS、MERS疫情期間各國推出的各種消毒指南分析,發(fā)現(xiàn)了其根本的原則性一條,即各國批準(zhǔn)上市的家用或醫(yī)用消毒劑、消毒器械,均能夠有效殺滅新型冠狀病毒,具體消毒方法應(yīng)按照產(chǎn)品說明書正確使用。
美國CDC快速推出了中文版 2019-nCoV防控指南,除了隔離、測體溫、帶口罩、手衛(wèi)生等措施外,對病人高頻接觸的物體表面、衣物等,推薦使用稀釋的漂白液(即 5%次氯酸鈉)或標(biāo)簽標(biāo)有“EPA-批準(zhǔn)”的家用消毒劑。衣物,還可以采用衣物標(biāo)簽上推薦的最高溫度來洗滌和干燥衣物。在家中配制漂白液時,應(yīng)將1湯匙(15mL)漂白劑加入到 1夸脫(946mL)水中。如需更多漂白液,可將 1/4杯(約 60mL)漂白劑加入到 1加侖(約 3785mL)水中。這樣大約稀釋 64倍,有效氯含量大約為781mg/L〔2〕。
針對SARS疫情防控,美國CDC的指南中,除了隔離 、PPE防護(hù)外 ,對消毒的說明 ,仍然是使用任何EPA注冊的醫(yī)院清潔劑消毒劑,請遵循制造商關(guān)于使用稀釋(即濃度),接觸時間和處理時間的建議〔23〕。
針對MERS疫情防控,韓國政府推出的指南中,對消毒方面有2個方面的說明,一是對醫(yī)院使用的醫(yī)療器械與設(shè)備,應(yīng)遵循Spording的分類原則,選擇高中低水平的消毒;二是對清潔和環(huán)境消毒,應(yīng)選擇次氯酸鈉、酒精、酚類化合物、季銨化合物和過氧化合物適合用作環(huán)境的消毒劑。使用環(huán)境消毒劑時,應(yīng)認(rèn)真遵守稀釋比例,接觸時間和制造商規(guī)定的警告〔24〕。
針對今年暴發(fā)的新型冠狀病毒性肺炎疫情,WHO也發(fā)布了疑似感染者的防控指南。其中對消毒方面,只提及了次氯酸鈉消毒液。要求每天使用含有稀釋的漂白劑溶液(1份漂白劑兌9份水,有效氯含氯為500mg/L)的常規(guī)家用消毒劑清潔和消毒經(jīng)常接觸的表面,如床頭柜、床架和其他臥室家具。每天至少用含有稀釋的漂白劑溶液(1份漂白劑兌9份水)的常規(guī)家用消毒劑清潔和消毒浴室和衛(wèi)生間表面 1次。使用常規(guī)洗衣皂和水清洗或用普通家用洗滌劑水溫 60~90°C下機(jī)洗病人的衣服、被褥、浴室和手巾等,并徹底干燥〔25〕。
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