余 鑫 胡方圓

（3M中國(guó)有限公司，上海，200233）

醫(yī)用清潔劑是指用于醫(yī)療器械清洗包括手工清洗或機(jī)械清洗的清潔類(lèi)產(chǎn)品[1]。WS 310.1—2016《醫(yī)院消毒供應(yīng)中心 第1部分：管理規(guī)范》將醫(yī)院常用的清潔劑分為堿性清潔劑、中性清潔劑、酸性清潔劑及含酶清潔劑。堿性清潔劑是指pH＞7.5的清潔劑。堿性清潔劑對(duì)各類(lèi)有機(jī)物有較好的去除作用，對(duì)金屬腐蝕性小。中性清潔劑是指pH6.5～7.5的清潔劑，對(duì)金屬無(wú)腐蝕。酸性清潔劑是指pH＜6.5的清潔劑。酸性清潔劑對(duì)無(wú)機(jī)固體粒子有較好的溶解去除作用，主要用于除銹除垢。含酶清潔劑是指含有生物酶的醫(yī)用清潔劑。由于含酶清潔劑能快速分解蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素等多種有機(jī)污染物，有較強(qiáng)的去污能力，因此在醫(yī)療器械的清洗過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 醫(yī)用含酶清潔劑的組成

含酶清潔劑除了有一種或多種生物酶外，還含有表面活性劑及其他助劑。這些成分各自發(fā)揮其功能，同時(shí)又相互作用組成一個(gè)整體。下面就對(duì)含酶清潔劑配方中的主要成分進(jìn)行介紹。

1.1 酶

酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的、對(duì)其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質(zhì)或RNA[2]。1878年，Kunne把酵母中進(jìn)行酒精發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為Enzyme，這個(gè)單詞來(lái)自希臘文，含義是“在酒精中”。20世紀(jì)30年代，科學(xué)家們相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，并指出酶是一類(lèi)具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。1982年，T.R.Cech和S.Altman發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。由于酶對(duì)于其底物具有高度特異性，根據(jù)污染物種類(lèi)不同，醫(yī)用清潔劑中需要加入一種或多種酶。

1.1.1 蛋白酶

對(duì)于醫(yī)用含酶清潔劑，蛋白酶是非常重要的一種酶。常見(jiàn)的醫(yī)療器械污染物包括血液、組織和黏膜等。這些污物中含有大量蛋白質(zhì)。一般清潔劑對(duì)于蛋白質(zhì)，尤其是已經(jīng)干涸或變性的蛋白質(zhì)去除效果并不理想。蛋白酶可以將來(lái)自醫(yī)療器械污染物中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸和多肽。氨基酸和多肽與完整的蛋白質(zhì)相比，更易溶于水，因此也更容易從醫(yī)療器械表面清除。

1.1.2 淀粉酶

淀粉酶指可作用于可溶性淀粉、直鏈淀粉、糖原等的酶。根據(jù)淀粉酶的生物來(lái)源可分為麥芽淀粉酶、唾液淀粉酶、胰淀粉酶、細(xì)菌淀粉酶。根據(jù)淀粉酶不同催化水解方式，可分為α淀粉酶、β淀粉酶等。α淀粉酶廣泛分布于唾液、胰、麥芽及微生物細(xì)胞中，作用于葡聚糖鍵。β淀粉酶主要見(jiàn)于大麥、小麥、甘薯、大豆等植物中，此外，在細(xì)菌、牛乳、霉菌中也廣泛存在。β淀粉酶與α淀粉酶的不同點(diǎn)在于，它是從末端逐次以麥芽糖為單位切斷葡聚糖。α淀粉酶和β淀粉酶對(duì)于含有直鏈淀粉、支鏈淀粉及多糖等污染物都有較好的分解效果。

1.1.3 纖維素酶

纖維素酶是指可以分解纖維素，從而轉(zhuǎn)化不溶性纖維素為可溶性的寡糖或單糖的蛋白質(zhì)。纖維素酶廣泛存在于自然界的生物體中。細(xì)菌、真菌、動(dòng)物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。一般廣泛用于生產(chǎn)和生活的纖維素酶來(lái)自微生物，特別是真菌中。比較典型的有木霉屬、曲霉屬和青霉屬。

1.1.4 脂肪酶

脂肪酶屬于羧基酯水解酶類(lèi)，能夠逐步將甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。脂肪酶存在于含有脂肪的動(dòng)、植物和微生物（如霉菌、細(xì)菌等）組織中。脂肪酶通過(guò)水解作用將脂質(zhì)分解。因?yàn)橹静蝗苡谒?，而水解作用只發(fā)生在脂質(zhì)和水的有限的接觸面上，因此需要具有乳化及增容作用的表面活性劑增加水油兩相的接觸面，從而提高脂肪酶的效率。

1.1.5 酶活力

酶活力也稱(chēng)酶活性，是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力[3]。酶活力的大小可以用在一定條件下，它所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化速率來(lái)表示。酶催化的轉(zhuǎn)化速率越快，酶的活力就越高；反之，速率越慢，酶的活力就越低。所以，測(cè)定酶的活力就是測(cè)定酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率。酶轉(zhuǎn)化速率可以用單位時(shí)間內(nèi)單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。酶活力的測(cè)定既可以通過(guò)定量測(cè)定酶反應(yīng)的產(chǎn)物或底物數(shù)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化，也可以通過(guò)定量測(cè)定酶反應(yīng)底物或產(chǎn)物中某一性質(zhì)的變化，如黏度變化來(lái)測(cè)定。T/WSJD 002－2019《醫(yī)用清洗劑衛(wèi)生要求》提供了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活力的測(cè)試方法。蛋白酶的測(cè)試方法有兩種，第一種是在特定的溫度和時(shí)間，用蛋白酶水解偶氮酪蛋白。通過(guò)光譜定量分析得到的產(chǎn)物。第二種蛋白酶活力的測(cè)定方法是福林酚法。它是利用蛋白酶分解酪素生成含酚基氨基酸的呈色反應(yīng)，來(lái)間接測(cè)定蛋白酶的活力。磷鎢酸和磷鉬酸混合試劑，即福林酚試劑，堿性條件下極不穩(wěn)定，易被酚類(lèi)化合物還原而呈藍(lán)色。由于蛋白質(zhì)中含有具有酚基的氨基酸，蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物也可呈此反應(yīng)。在特定溫度條件下,單位時(shí)間水解酪素產(chǎn)生單位質(zhì)量酪氨酸所需的酶量,規(guī)定為一個(gè)酶活力單位。α淀粉酶能將淀粉分子鏈中的葡萄糖苷鍵隨機(jī)切斷成長(zhǎng)短不一的短鏈糊精、少量麥芽糖和葡萄糖，而使淀粉對(duì)碘呈藍(lán)紫色的特異性反應(yīng)逐漸消失，呈紅棕色，其顏色消失的速度與酶活性有關(guān)，可通過(guò)反應(yīng)后的吸光度計(jì)算其酶活力。單位體積的α淀粉酶，于特定溫度和pH條件，分解可溶性淀粉的量即為一個(gè)淀粉酶活力單位。脂肪酶在一定條件下，能使甘油三酯水解成脂肪酸、甘油二酯、甘油酸和甘油，所釋放的脂肪酸，可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液進(jìn)行中和滴定，用pH計(jì)或酚酞指示液指示反應(yīng)終點(diǎn)，根據(jù)消耗的堿量，計(jì)算其酶活力。單位體積脂肪酶于特定溫度和pH條件下，水解脂肪每分鐘產(chǎn)生的脂肪酸的量即為一個(gè)脂肪酶活力單位[4]。

1.1.6 酶穩(wěn)定性

酶的穩(wěn)定性指酶抵抗各種因素的影響，保持其生物活力的能力。C.B.Anfinsen通過(guò)研究牛胰核糖核酸酶的折疊過(guò)程,開(kāi)辟了近代蛋白質(zhì)折疊的研究，為此，Anfinsen獲得了1972年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。高濃度鹽、某些金屬離子、過(guò)高的溫度、冷凍和脫水、震動(dòng)、剪切、超聲波及壓力等因素都會(huì)影響酶分子的穩(wěn)定性?！夺t(yī)用清洗劑衛(wèi)生要求》規(guī)定醫(yī)用含酶清潔劑，在室溫、避光、密封保存條件下，標(biāo)示有效期內(nèi)，酶活性下降率應(yīng)不大于20%。如何維持酶的活性，就是酶清潔劑的關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索和實(shí)踐，在酶制劑中提高酶穩(wěn)定性有了一些行之有效的方法。例如通過(guò)金屬離子與多肽鏈的結(jié)合或通過(guò)酶蛋白與脂類(lèi)形成復(fù)合物，可以增加酶蛋白的穩(wěn)定性。原因是金屬離子或脂分子等結(jié)合到疏水簇上，屏蔽了酶蛋白表面的疏水區(qū)域，保護(hù)了酶蛋白。另外，一些小分子量的添加劑通過(guò)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)優(yōu)先水合作用增加其穩(wěn)定性。添加劑防止其他物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子結(jié)合從而提高其屏蔽不利影響的能力[5]。酶分子在多元醇存在的條件下，水表面張力的增加引起水合作用。蛋白質(zhì)分子間的作用力的損失和適宜的折疊結(jié)構(gòu)會(huì)增加蛋白質(zhì)和溶劑間的界面，從而增加添加劑和蛋白質(zhì)分子間的結(jié)合度，使蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性增加[6]。陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)蛋白酶的穩(wěn)定性也有影響，其分子結(jié)構(gòu)上烷基的大小對(duì)這種影響起到?jīng)Q定性作用[7]。

1.2 表面活性劑

表面活性劑是指能使溶液表面張力顯著下降的物質(zhì)。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩性：一端為親水基團(tuán)，另一端為疏水基團(tuán)。人類(lèi)利用表面活性劑的歷史可以追溯到3 000年前，當(dāng)時(shí)人類(lèi)利用動(dòng)物油脂和草木灰制成最早的人造表面活性劑，用于日常清潔。19世紀(jì)中葉，肥皂開(kāi)始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，同時(shí)期也出現(xiàn)了其他化學(xué)合成的表面活性劑。表面活性劑分為離子型表面活性劑包括陽(yáng)離子表面活性劑與陰離子表面活性劑，非離子型表面活性劑，兩性表面活性劑等。在清潔劑中，表面活性劑發(fā)揮洗滌、潤(rùn)濕、乳化、起泡及增溶、殺菌等一系列物理化學(xué)作用。這就要求在選用表面活性劑時(shí)應(yīng)該考慮到其本身各方面的性能，包括表面活性劑的臨界膠束濃度（critical micelle concentration，CMC)、克拉夫特點(diǎn)（Kraftt point）、濁點(diǎn)、親水親油平衡值（hydrophile-lipophile balance value，HLB)等。同時(shí)，最好選擇低泡的表面活性劑。因?yàn)榍鍧崉┡菽瓡?huì)阻擋視線，從而造成操作人員在清洗過(guò)程中被銳利器械意外傷害。過(guò)多泡沫也會(huì)造成自動(dòng)清洗機(jī)失壓，使循環(huán)泵無(wú)法正常工作。

1.3 其他成分

除表面活性劑與酶外，醫(yī)用含酶清潔劑還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要加入其他成分。所有成分必須滿(mǎn)足如下要求：首先，各成分與人體組織有較好的相容性，對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)刺激。其次，與醫(yī)療器械及其材料有較好的材料相容性，不與醫(yī)療器械發(fā)生反應(yīng)或產(chǎn)生有毒、有害的產(chǎn)物。再次，應(yīng)沒(méi)有或僅有輕微的金屬腐蝕性，不影響醫(yī)療器械的機(jī)械性能，不影響消毒滅菌因子的穿透。最后，醫(yī)用清潔劑及其降解產(chǎn)物應(yīng)綠色環(huán)保，不造成環(huán)境污染。

2 功能與應(yīng)用

2.1 污染物清除

醫(yī)用器械在使用過(guò)程中可能接觸患者的血液與組織，也會(huì)沾染化學(xué)制劑、體液等污物。在機(jī)器清洗中，如果這些污染物中的蛋白質(zhì)沒(méi)有在清洗階段被去除，它們將在后續(xù)的熱力學(xué)消毒階段變性。變性的蛋白質(zhì)在后續(xù)清洗過(guò)程中很難被去除。因此，保證清洗質(zhì)量是非常必要的，否則會(huì)給工作人員及患者帶來(lái)感染的風(fēng)險(xiǎn)。在被下一位患者使用之前，醫(yī)療器械會(huì)經(jīng)過(guò)清洗、消毒、打包、滅菌、儲(chǔ)存等一系列再處理的過(guò)程。清洗的目的是將污物帶離物體表面，溶解或分散在清潔劑里，并通過(guò)漂洗徹底脫離醫(yī)療器械。清潔劑應(yīng)該具有較強(qiáng)的去污能力，與清洗的器械和清洗機(jī)有良好的相容性，并且易于漂洗。

2.2 清洗預(yù)處理

為了防止污染物干涸或變性，器械使用之后宜立即對(duì)其進(jìn)行清洗預(yù)處理。在臨床實(shí)踐中，由于手術(shù)室及臨床科室的器械需要回收到供應(yīng)室集中處理，夜間手術(shù)所使用的器械需要放置到隔天才能清洗等原因，造成器械從使用到清洗有一定的時(shí)間間隔。隨著間隔時(shí)間的延長(zhǎng)，器材上的污物會(huì)干涸，干涸污物將更難清除。干涸污物不僅會(huì)引起器械清洗合格率的降低，更會(huì)導(dǎo)致消毒和滅菌的有效性降低甚至失效。美國(guó)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)壓力蒸汽滅菌和無(wú)菌保障綜合指南》（AAMI ST79）推薦使用醫(yī)療器械專(zhuān)用保濕劑對(duì)不能及時(shí)清洗或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的器械進(jìn)行預(yù)保濕處理。選擇專(zhuān)用的保濕劑可以提高復(fù)用醫(yī)療器械的去污效果，同時(shí)節(jié)約后續(xù)器械清洗的時(shí)間和成本。根據(jù)魏靜蓉等[8]研究，手術(shù)器械存放時(shí)間小于1h,清洗合格率高達(dá)99.21%，而存放時(shí)間大于1h清洗合格率只有63.92%。該研究說(shuō)明手術(shù)器械清洗合格率與放置時(shí)間的長(zhǎng)短成負(fù)相關(guān)性。為了降低器械存放時(shí)間對(duì)清洗質(zhì)量的影響，需要在清洗前對(duì)器械進(jìn)行有效預(yù)處理。

除了普通手術(shù)器械，正確的預(yù)處理對(duì)于軟式內(nèi)鏡的清洗消毒也非常重要。盡管軟式內(nèi)鏡從診療到清洗消毒間隔時(shí)間一般較短，但由于其特殊的管路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，仍然要求在清洗前對(duì)其進(jìn)行床旁預(yù)處理。內(nèi)鏡從患者體內(nèi)取出后、光源和視頻處理器拆離前，立即用含有清洗液的一次性濕巾或含酶濕紗布擦去外表面污物，并將內(nèi)鏡先端置入裝有清洗液的容器中，啟動(dòng)吸引功能，抽吸清洗液直至其流入吸引管。完成以上預(yù)處理過(guò)程后，再將內(nèi)鏡通過(guò)運(yùn)送容器送至清洗消毒室內(nèi)。

2.3 生物膜去除

器械無(wú)法及時(shí)清洗除了會(huì)引起后續(xù)清洗困難，還會(huì)導(dǎo)致微生物滋生，甚至造成生物膜形成。當(dāng)游離細(xì)菌集合體黏附于器物表面，并通過(guò)分泌黏性基質(zhì)形成菌落，菌落生長(zhǎng)包埋于胞外多糖基質(zhì)中，隨即形成生物膜，它是細(xì)菌為了適應(yīng)生存環(huán)境而形成的與游離細(xì)菌相對(duì)應(yīng)的生存形式，是一種細(xì)菌在特殊環(huán)境下的生存狀態(tài)[9]。生物膜一旦形成即具有較強(qiáng)的黏附力，一般的抗生素和消毒劑難以穿透其胞外多糖基質(zhì)及蛋白質(zhì)層，給微生物殺滅和器械清洗帶來(lái)困難，為醫(yī)院感染埋下隱患。Akinbobola等采用過(guò)氧乙酸殺滅銅綠假單胞菌的實(shí)驗(yàn)顯示，細(xì)菌形成生物膜后，會(huì)增加對(duì)消毒劑的抗力，且越成熟的生物膜對(duì)消毒劑的抗力越強(qiáng)。浮游狀態(tài)下的銅綠假單胞菌，20 mg/L濃度的過(guò)氧乙酸溶液中，被快速而有效殺滅。生物膜內(nèi)的銅綠假單胞菌，2000 mg/L濃度的過(guò)氧乙酸溶液中，作用5 min仍存活[10]。

為了研究細(xì)菌生物膜的形成規(guī)律和有效清除的方法，國(guó)內(nèi)外學(xué)者建立了細(xì)菌生物膜多種培養(yǎng)方法和檢測(cè)方法。目前被廣泛使用的細(xì)菌生物膜培養(yǎng)方法有微孔板法、試管法、置片法、平板膜片法、管路法等。細(xì)菌生物膜檢測(cè)方法有高效液相色譜、微生物培養(yǎng)、掃描電子顯微鏡等。按照不同的生物膜培養(yǎng)及檢測(cè)方法，不同的清潔過(guò)程，國(guó)內(nèi)外還進(jìn)行了清潔劑對(duì)生物膜去除效果的研究。劉芝蘭等[11]建立了一套基于平板膜片生物膜反應(yīng)器的銅綠假單胞菌生物膜的培養(yǎng)方法，并通過(guò)驗(yàn)證和評(píng)估證明該方法培養(yǎng)的銅綠假單胞菌生物膜效果可靠、準(zhǔn)確、結(jié)果穩(wěn)定。同時(shí)，使用不同類(lèi)型的清潔劑對(duì)銅綠假單胞菌生物膜樣品進(jìn)行清洗，實(shí)驗(yàn)證明含酶清潔劑對(duì)生物膜樣品去除率最高。邱俠、張流波等[12]采用持續(xù)灌流培養(yǎng)技術(shù)和活菌計(jì)數(shù)及掃描電鏡技術(shù),對(duì)人工生物膜及其清洗消毒效果進(jìn)行了觀察。經(jīng)連續(xù)6d的培養(yǎng)，在聚四氟乙烯管內(nèi)壁的銅綠假單胞菌形成了黏附穩(wěn)定性較好的生物膜，繼而用含酶清洗液加鄰苯二甲醛實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物膜良好的清除效果。此項(xiàng)研究說(shuō)明，含酶清潔劑之所以能對(duì)生物膜去除具有明顯的效果，有賴(lài)于其中各組分的相互協(xié)同作用。首先，酶是一種具有催化活性的蛋白質(zhì)，短時(shí)間內(nèi)能分解大量底物。由于生物膜的膜結(jié)構(gòu)中含有蛋白質(zhì)、多糖等多種成分，常常需要多種酶（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶）同時(shí)作用才能有效分解。其次，表面活性劑等成分可輔助污物在水中形成膠束并將其有效去除。在生物膜的結(jié)構(gòu)被破壞后，殺菌成分可抵達(dá)微生物表面將其快速殺滅。李六億、楊萍等[13]研究證明酶能有效地分解有機(jī)物和蛋白質(zhì)。特別對(duì)于管腔類(lèi)器械，酶清潔劑可以進(jìn)入管腔的內(nèi)表面并分解有機(jī)物，降低物體表面生物負(fù)荷3～5個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)水平，從而提高清洗效果。

3 結(jié)語(yǔ)

本文就醫(yī)用含酶清潔劑的組成、功能和應(yīng)用進(jìn)行了綜述。隨著醫(yī)療水平的不斷提高，器械清洗作為控制醫(yī)院感染源頭的重要手段，將會(huì)越來(lái)越受到各方面的關(guān)注。清洗質(zhì)量是影響醫(yī)療護(hù)理安全的重要因素，應(yīng)根據(jù)不同情況選擇合格的醫(yī)療器械專(zhuān)用清洗劑。相信隨著對(duì)器械清洗研究的不斷深入和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及創(chuàng)新，新的醫(yī)用含酶清潔劑也將不斷應(yīng)用于臨床，更好地保障醫(yī)療質(zhì)量和安全。