Human Coronaviruses: Insights into Environmental Resistance and Its Influence on the Development of New Antiseptic Strategies

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綜述
人類冠狀病毒在環(huán)境中生存能力以及對(duì)新型消毒劑研發(fā)帶來(lái)的影響
冠狀病毒科，一種有包膜的RNA病毒科，尤其是人類冠狀病毒(HCoV)，一直以來(lái)被認(rèn)為是導(dǎo)致大部分普通感冒和其他上呼吸道感染的原因。HCoV可涉及更嚴(yán)重的呼吸道疾病，如支氣管炎、細(xì)支氣管炎或肺炎，特別是兒童和新生兒、老年人和免疫抑制患者。盡管冠狀病毒被公認(rèn)為脆弱的包膜病毒，但冠狀病毒的有一個(gè)有趣的特征是它們潛在的在環(huán)境中的生存能力。事實(shí)上，一些研究已經(jīng)描述了HCoVs(i.e. HCoV 229E, HCoV OC43 , NL63, HKU1 or SARS-CoV)在不同環(huán)境條件下(如溫度和濕度)、在醫(yī)院環(huán)境中(如鋁、無(wú)菌海綿或乳膠手術(shù)手套或生物液體中)的不同載體上的生存能力。本文綜述了目前關(guān)于人類冠狀病毒在環(huán)境中生存能力的研究，以及一些消毒劑對(duì)人類冠狀病毒的作用，重點(diǎn)介紹了評(píng)價(jià)新型抗菌消毒劑對(duì)病毒活性的新方法。

1.簡(jiǎn)介

2002-2003年，新發(fā)現(xiàn)了一種冠狀病毒SARS- cov (SARS相關(guān)冠狀病毒)，SARS(嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥)在全球范圍內(nèi)的流行，加強(qiáng)了人們對(duì)冠狀病毒科的興趣。人類冠狀病毒229E和OC43 (HCoV 229E和OC43)以前已經(jīng)被認(rèn)為是引起輕度上呼吸道感染和上呼吸道疾病的原因。此后，該家族又發(fā)現(xiàn)了兩名成員(HCoV HUK1和NL63)，而且HCoVs也參與了更嚴(yán)重的呼吸道感染。此外，這些病毒表現(xiàn)出一種環(huán)境抗性，增加了它們通過(guò)表面、手等在受污染的宿主之間傳播的可能性。

2.流行病學(xué)和冠狀病毒對(duì)人類的影響

2.1 人類冠狀病毒（SARS冠狀病毒除外）2.1.1 呼吸道疾病

HCoV 229E和HCoV OC43(現(xiàn)在稱為β冠狀病毒1)是第一個(gè)被確認(rèn)的人類冠狀病毒。自60年代末以來(lái)，他們被認(rèn)為是造成上呼吸道感染和輕微呼吸道感染的原因，如普通感冒。如果感染了HCoV NL63，可能會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的下呼吸道疾病，如支氣管炎，細(xì)支氣管炎或肺炎或累及臀部。這些感染主要涉及新生兒或嬰兒、老年人或免疫抑制患者等體弱患者。他們也涉及醫(yī)療相關(guān)感染，特別是在新生兒科。

2.1.2 冠狀病毒導(dǎo)致的其它疾病HCoVs可能導(dǎo)致消化功能障礙。它們與新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎有關(guān)，腹瀉或其他胃腸道癥狀已被證明與冠狀病毒感染有關(guān)。

2.2 一種高致病性冠狀病毒:SARS相關(guān)冠狀病毒。SARS-CoV引起的疫情是21世紀(jì)全球范圍內(nèi)的第一次疫情。它始于2002年11月的中國(guó)廣東省，短短幾個(gè)月內(nèi)就傳播到世界各地。SARS-CoV受體，即血管緊張素轉(zhuǎn)換酶ACE-2，不僅存在于肺部，也存在于胃腸道。通過(guò)呼吸飛沫在較近距離傳播。然而，直接或間接接觸呼吸道分泌物、糞便或動(dòng)物載體也可能導(dǎo)致傳播，至少在某些情況下是這樣

2.3 冠狀病毒的進(jìn)化能力除了這些致病特性外，冠狀病毒還通過(guò)其跨物種傳播能力對(duì)人類構(gòu)成另一種威脅。這可能是HCoV OC43從牛冠狀病毒進(jìn)化而來(lái)的結(jié)果，而牛冠狀病毒是造成牛腸胃感染的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

2.4 疫苗與治療

03.人類冠狀病毒(HCoVs) ，有包膜的病毒，并非那么脆弱

在本節(jié)中，我們將重點(diǎn)介紹冠狀病毒在不同條件下的生存能力，盡管它們是有包膜包裹的病毒。這些知識(shí)對(duì)于更好地了解病毒傳播和交叉感染的可能性以及制定適當(dāng)?shù)母腥究刂拼胧┲陵P(guān)重要。
盡管這篇綜述專門針對(duì)人類冠狀病毒，但一些關(guān)于小鼠肝炎病毒(MHV)和傳染性胃腸炎病毒(TGEV)(現(xiàn)在稱為α冠狀病毒1)的數(shù)據(jù)被記錄在這里，因?yàn)樗鼈冊(cè)挥米鱏ARS-CoV的替代物。

3.1 在不同濕度和溫度下的生存一項(xiàng)研究比較了HCoV 229E和無(wú)包膜病毒(1型脊髓灰質(zhì)炎病毒)在不同溫度和濕度條件下的存活率。結(jié)果見(jiàn)表1。

上圖表1 HCoV 229E和1型脊髓灰質(zhì)炎病毒在不同溫度和濕度條件下的存活率不同

在20℃時(shí)，霧化的HCoV 229E在50%的相對(duì)濕度下比在30%的相對(duì)濕度下更能存活。事實(shí)上，在6天后仍能檢測(cè)到原感染病毒的近20%。高相對(duì)濕度似乎對(duì)病毒不利，除非溫度下降到6°C。在這個(gè)溫度下，無(wú)論相對(duì)濕度多大，HCoV 229E的存活率都顯著提高。這種在高相對(duì)濕度和低溫度下的存活率提高可以解釋冠狀病毒在冬季的傳播。相對(duì)濕度為30%和50%時(shí)，HCoV 229E存活率明顯高于1型脊髓灰質(zhì)炎病毒。

還測(cè)定了SARS-CoV對(duì)溫度的敏感性。病毒暴露于56°C的溫度下30分鐘后，病毒滴度降低到無(wú)法檢測(cè)的水平，除非SARS-CoV與蛋白質(zhì)有關(guān)，如20%胎牛血清(FCS)，這為病毒提供了保護(hù)。

3.2 在懸液和干燥條件下的生存Rabenau等對(duì)不同病毒(SARS-CoV、HCoV 229E、1型單純皰疹病毒(HSV-1)和3型腺病毒)在懸液和干燥后的穩(wěn)定性進(jìn)行了比較研究。在有10% FC（小牛血清）和無(wú)10% FCS的培養(yǎng)基中，HCoV 229E在9天內(nèi)逐漸喪失感染性，這與之前的研究一致。包括SARS-CoV在內(nèi)的其他三種病毒的感染滴度在有和沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下在9天內(nèi)保持穩(wěn)定。腺病毒是最穩(wěn)定的病毒，因?yàn)樗趯?shí)驗(yàn)的九天內(nèi)保持了它的傳染性。
其他一些研究證實(shí)了這些結(jié)果。根據(jù)不同的條件，SARS-CoV被證明在不同的材料上干燥或在水中稀釋后仍能存活，只有在72至96小時(shí)后傳染性才會(huì)下降。然而，如果將其沉積在棉花或紙張等多孔表面，則可更快地降低其感染性。
因此，在椅子、電梯、電腦鼠標(biāo)等不同的環(huán)境樣本中發(fā)現(xiàn)了SARS-CoV的RNA，這可能導(dǎo)致了未直接接觸SARS患者的衛(wèi)生保健工作者受到污染。
最近的一項(xiàng)研究表明，水和污水參與了SARS-CoV的傳播，糞便污染的水應(yīng)被視為潛在的傳播媒介。

3.3? pH條件對(duì)冠狀病毒存活的影響

一些冠狀病毒對(duì)pH值變化的敏感性已經(jīng)得到證實(shí)。HCoV 229E、MHV、TGEV和犬冠狀病毒在弱酸性pH(6 – 6.5)條件下比堿性pH(8)條件下更穩(wěn)定。

3.4 在生物液體中的生存

如前所述，HCoVs在呼吸道分泌物中排泄，但也存在于其他生物液體，如糞便中。了解和理解病毒存活對(duì)于評(píng)估病毒的傳播途和傳播風(fēng)險(xiǎn)是關(guān)鍵所在。
已經(jīng)對(duì)SARS-CoV進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它在痰、血清和糞便中至少存活96小時(shí)。但若將其懸浮于尿中，則其傳染性較低。

04.還有改進(jìn)空間的消毒劑（皮膚消毒劑和物表消毒劑）

4.2 什么是消毒劑？我們?nèi)绾卧u(píng)估其消毒效能？4.3 消毒劑抗病毒效能評(píng)價(jià)的重要參數(shù)4.3.1 中和步驟和接觸時(shí)間4.3.2 各種不同的檢測(cè)方法4.4 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方法消毒劑檢測(cè)的挑戰(zhàn)之一是標(biāo)準(zhǔn)化，以獲得有價(jià)值和可比較的結(jié)果。下一節(jié)將對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，即使關(guān)于消毒劑對(duì)HCoVs的活性的結(jié)果大體上是一致的，它們?nèi)匀缓茈y進(jìn)行比較。因此，制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)試這些殺病毒活性是非常重要的。

迄今為止，只有一項(xiàng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)(NF EN 14476+A1)公布了在醫(yī)學(xué)中進(jìn)行抗病毒消毒劑活性檢測(cè)的方法。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，如果一個(gè)產(chǎn)品在準(zhǔn)確的接觸時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致至少4 log10的病毒滴度的降低，則認(rèn)為該產(chǎn)品具有消毒劑的抗病毒活性。在美國(guó)，主要標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)比較接近，但它規(guī)定了3 log10的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 HCoVs對(duì)消毒劑的敏感性

4.5.1 “經(jīng)典”HCoVs(除了SARS-CoV)對(duì)消毒劑的敏感性

Sattar等人的一項(xiàng)研究評(píng)估了15種不同化學(xué)家族的消毒劑對(duì)四種不同病毒的效力:兩種非包膜病毒(b型柯薩奇病毒和5型腺病毒)和兩種包膜病毒(HCoV 229E和3型副流感病毒)。為了達(dá)到這一目的，病毒接種物被懸浮在糞便或粘蛋白中，以模擬有機(jī)物，然后放在不銹鋼盤上晾干。接觸時(shí)間為1分鐘，殺病毒效力標(biāo)準(zhǔn)為降低病毒滴度3 log10。結(jié)果見(jiàn)表2(下圖，點(diǎn)擊可放大)。

這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)，即包膜病毒比非包膜病毒對(duì)消毒劑的作用更敏感，盡管每個(gè)組的敏感性存在差異。然而，包膜病毒并不是那么脆弱，不是每一種消毒劑都能滅活包膜病毒。

Kariwa等人在SARS-CoV上也證實(shí)了這一結(jié)果，他們用懸液法試驗(yàn)，接觸時(shí)間為1分鐘和2分鐘，測(cè)試了聚維酮碘的不同配方。通過(guò)添加硫代硫酸鈉，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)中和步驟。所有配方均在接觸2分鐘后將病毒感染性降低至可檢測(cè)水平以下，用70%的乙醇接觸時(shí)間1分鐘也能得到同樣的結(jié)果。

研究表明，氯己定的抗HCoV活性依賴于時(shí)間與濃度，僅在接觸時(shí)間為60分鐘后可使HCoV 229E降低3 log10(圖1a)。這樣的殺HCoV 229E水平達(dá)不到消毒要求。已脒定對(duì)HCoV 229E無(wú)任何作用。另一個(gè)研究關(guān)注的是calixarenic 化合物對(duì)HCoV 229E殺滅水平，這兩種化合物是tetra-para-sulfonato-calix[4]arene (C[4]S) 和 the 1,3-bis(bithiazolyl)-tetra-para-sulfonato-calix[4]arene (C[4]S-BTZ)。這些分子比較有吸引力，因?yàn)樗鼈儧](méi)有表現(xiàn)出任何細(xì)胞毒性。而且，C[4]S-BTZ的殺HCoV 229E活性與氯己定相當(dāng)，甚至更好。事實(shí)上，它的活性在5分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)降低了近3個(gè)log10的病毒滴度(圖1b)。

上圖圖1. 氯已定和環(huán)芳烴對(duì)HCoV 229E 的殺滅效果

?環(huán)芳烴為：1,3-bis(bithiazolyl)-tetra-para-sulfonatocalix[4]arene

注：粗黑線為歐盟殺病毒滴度降低的對(duì)數(shù)值為4

4.5.2 SARS-CoV對(duì)消毒劑的敏感性

Rabenau等人使用不同有機(jī)負(fù)荷(白蛋白、小牛血清或綿羊紅細(xì)胞)的懸浮液進(jìn)行了一項(xiàng)研究，并遵循了歐洲標(biāo)準(zhǔn)的建議。大多數(shù)測(cè)試的酒精溶液(異丙醇或乙醇)已被證明可以在30秒內(nèi)降低> 4 log10的病毒滴度，無(wú)論添加多少有機(jī)負(fù)荷。考察了三種表面及儀器消毒劑(一種以苯扎氯銨和十二烷基胺為基礎(chǔ);一種以苯扎氯銨、戊二醛和二癸基二氯銨為基礎(chǔ);還有一種基于單酞酸鎂)。接觸時(shí)間為30和60分鐘，仍然符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)。所有消毒劑滅活SARS-CoV，不管有機(jī)負(fù)荷的類型，均使其低于檢測(cè)限度(降低對(duì)數(shù)值3.25 log10)。該研究小組對(duì)不同消毒劑的SARS-CoV病毒殺滅活性進(jìn)行了評(píng)估，這些消毒劑分別是醇類(丙醇，用于手部消毒的乙醇)、醛類(甲醛，戊二醛)、葡萄糖原蛋白和葡萄酒醋。結(jié)果見(jiàn)表3(下圖)。

上圖表3 通過(guò)懸液法試驗(yàn)，研究了不同手消毒劑配方和表面消毒劑對(duì)SARS-CoV的抗病毒活性

最近，一項(xiàng)研究使用MHV和TGEV作為SARS-CoV的替代物。通過(guò)在不銹鋼表面的載體試驗(yàn)和化學(xué)中和步驟，評(píng)價(jià)了六種不同配方的抗SARS-CoV效果。療效標(biāo)準(zhǔn)是接觸1分鐘后病毒滴度降低3 log10。結(jié)果見(jiàn)表4(下圖)。

上圖表4 用載體試驗(yàn)方法檢測(cè)不同的手消毒劑和表面消毒劑對(duì)MHV和TGEV的抗病毒活性，MHV和TGEV作為SARS-CoV的替代物

本研究揭示的另一個(gè)重要問(wèn)題是，漂白劑，一種廣泛使用的消毒劑，當(dāng)按制造商規(guī)定的1:100(0.06%)稀釋使用時(shí)，效果不佳。

5.結(jié)論

與SARS-CoV相比，這四種HCoVs 229E、OC43、NL63和HKU1可引起輕微的呼吸道疾病，但這些感染因子涉及10 – 20%患有呼吸道疾病的兒童和免疫缺陷成人，它們還涉及院內(nèi)感染。此外，盡管SARS流行已得到控制，但仍有可能重新出現(xiàn)SARS-CoV或出現(xiàn)另一種人畜共患菌株。
除了缺乏特定的治療和疫苗，目前已知的HCoVs表現(xiàn)出明顯的環(huán)境抗性。它們?cè)诓煌纳镆后w如呼吸道分泌物或糞便中存活已經(jīng)得到證實(shí)。此外，一些參數(shù)如低溫高相對(duì)濕度的穩(wěn)定作用或有機(jī)物的保護(hù)作用等，似乎也有利于HCoVs的穩(wěn)定。在制定消毒策略時(shí)，應(yīng)仔細(xì)考慮這種保護(hù)作用。事實(shí)上，這往往需要用到更高的數(shù)量和/或濃度的消毒劑，因此具有更高的毒性。因此，一個(gè)有效的消毒過(guò)程應(yīng)該包括一個(gè)清潔步驟，以去除這些有機(jī)物。古老而著名的消毒原則——只有清潔的東西才能有效消毒——仍然很有價(jià)值。

以下，小編來(lái)介紹文章中提到的Clinell Universal Wipes和Clinell Sporicidal Wipes，即伽瑪衛(wèi)生濕巾/伽瑪消毒濕巾和伽瑪清潔吸附巾（伽瑪過(guò)氧乙酸消毒巾）。

伽瑪衛(wèi)生濕巾 / 伽瑪消毒濕巾

清潔和殺菌合二為一，有效替代了傳統(tǒng)上需要多種洗滌劑的清潔方法。內(nèi)含表面活性劑，能迅速清潔去污,是每天清潔的理想用品。

對(duì)多種醫(yī)院常見(jiàn)病原體有殺菌作用

根據(jù)有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)報(bào)告，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌、銅綠假單胞菌等有殺菌作用，結(jié)果僅供參考。

安全性高，無(wú)毒性

不添加酒精，不傷手,通過(guò)皮膚刺激性測(cè)試；本品擠出液原液在實(shí)驗(yàn)條件下，急性經(jīng)口毒性實(shí)驗(yàn)為實(shí)際無(wú)毒。

多功能，低成本

清潔和殺菌合二為一，有效替代了傳統(tǒng)上需要多種洗滌劑的清潔方法。內(nèi)含表面活性劑，能迅速清潔去污,是每天清潔的理想用品。

根據(jù)有資質(zhì)的檢測(cè)報(bào)告顯示，開啟后正常使用8周，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有殺菌作用。

Clinell 伽瑪清潔吸附巾（伽瑪過(guò)氧乙酸消毒巾）

用于環(huán)境物體表面的清潔，及小面積血液、體液的清潔吸附，吸附的同時(shí)釋放過(guò)氧乙酸。
適用范圍本產(chǎn)品適用于環(huán)境物體表面、非侵入性醫(yī)療設(shè)備表面的日常清潔和終末清潔，如坐便器、輪椅等；以及小面積血液和體液溢漏的清潔吸附。

Clinell 伽瑪清潔吸附巾的檢測(cè)報(bào)告(1)

檢測(cè)報(bào)告結(jié)論：在試驗(yàn)條件下，用該清潔吸附巾擠出液，作用時(shí)間3min，對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢的平均殺滅對(duì)數(shù)值均>5.00。

Clinell 伽瑪清潔吸附巾的檢測(cè)報(bào)告(2)

檢測(cè)報(bào)告結(jié)論：在試驗(yàn)條件下，用該清潔吸附巾擠出液，作用時(shí)間10min，對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒的平均殺滅對(duì)數(shù)值均>4.00。