中药空气消毒法应用现状*

2021-04-17 23:24莫谦张磊
中医学报 2021年7期
关键词:艾叶苍术消毒剂

莫谦,张磊

江汉大学医学院,湖北 武汉 430056

目前,常用的空气消毒法有紫外线照射、机械通风过滤和以过氧化物类为主的化学消毒法等[1-2],存在有毒性、刺激性、不良异味及费用过高等不足之处,如紫外线灯消毒不适合在有人条件下进行;电子消毒机投入量大、费用过高;化学药物喷洒具有腐蚀性、刺激性,易对人体和设备造成损害等。中药用于消毒和防治疫病历史悠久,应用广泛。《肘后备急方》首先提出了空气消毒法,利用中草药烧熏达到空气环境消毒的目的,并记载诸多烧熏法的辟瘟疫方,如“太乙流金方……中庭烧,温病人亦烧熏之”等[3];《本草纲目》记载苍术“能除恶气,古今病疫及岁旦,入家往往烧苍术以辟邪气,故时疫之病多用之[4]”。中药空气消毒法相较于其他消毒方法,具有纯天然、无毒、安全系数高、适合在人员密集、易污染的环境中运用等优点,使其关注度日益提升。因此,本文就近10年来中药在空气消毒中的应用状况进行总结。

1 中药空气消毒法的种类

1.1 热挥发法

1.1.1 中药烟熏法中药烟熏法作为历史最悠久的空气消毒法,春秋时期《庄子》中就记载有“越人熏以艾”。至今民间仍有于端午节高挂艾叶、苍术、菖蒲等中草药以避晦、祛邪的习俗。有学者利用苍术、艾叶为主要成分的空气消毒包,以1 000 mg·m-3的室内消毒用量烟熏3~4 h。结果发现,自然菌的平均消灭率高达91%,空气消毒灭菌组50%的采样样本可达到卫生部《消毒管理办法》Ⅱ类环境标准:≤200 cfu·m-3[5-6]。也有研究者用檀香、苍术、石菖蒲、艾叶等中药材干燥粉碎,制成长约10 cm、直径1 cm的熏香抗菌条,置于室内四个角落与室中间(2根)进行烟熏,结果表明,中药熏香抗菌条烟熏消毒4 h后除菌率可达78.92%,与2%过氧乙酸消毒相比,差异无统计学意义[7]。中药烟熏法具有“简、便、廉、效”的特点,但使用明火存在安全隐患,同时,药材燃烧产生烟雾,容易对室内空气造成污染,严重影响室内空气质量[8],存在刺激呼吸道的弊端。

1.1.2 中药药液蒸汽消毒法蒸汽消毒法是目前中药空气消毒的临床应用及理论研究最常见的方法之一。将中药药材浸泡液或提取剂加热,使其有效成分随蒸汽均匀地挥发到空气中,从而达到空气消毒的目的,且可增加空气湿度,提高空气质量。章洁等[9]取桂枝、厚朴、佩兰、细辛、矮地茶、连翘等中药在呼吸科病房煮沸熏蒸30 min,结果显示,与紫外线消毒效果相当;也有研究取公丁香、香薷、桂枝、连翘等按2∶3∶3∶3的比例加入清水,配制浓度为0.2 g·mL-1的药液,以生药4 g·m-3取药,煮沸消毒。在20次取样中,Ⅲ类环境卫生标准达标率为100%,高于单用艾条或苍术熏蒸组[10]。亦有研究发现,运用苍艾提取液进行熏蒸后,与紫外线消毒效果进行对比,结果显示苍艾提取液消毒效果优于紫外线消毒,且持续时间较紫外线消毒长[11]。

1.1.3 中药电热挥发消毒法即从有效成分易挥发、具有芳香辟秽作用的中药中提取挥发油,制成片剂或油剂,利用电加热的方法使其有效成分快速挥发以对空气进行熏蒸消毒。徐旭红等[12]将香薷、桂枝、荆芥、连翘、苍术5种饮片分别制成挥发油制剂(纯度≥99%),用电加热器消毒30 min后,进行各组间比较,发现无论是在密闭环境还是流通环境中,30 min时各类挥发油80%以上均已挥发,120 min时几乎完全挥发;随后对室内空气进行检测发现,香薷组、连翘组、桂枝组消毒效果与紫外线照射组效果相当,而苍术、荆芥挥散剂的抗菌效果明显弱于上述3组,但与空白组相比,具有显著性差异(P<0.01)。此法具有无烟雾、无明火隐患、气味芳香、安全快捷等优点,适用于居家、办公场所、运输车内等小范围、相对密闭空间的空气消毒。

1.2 中药香囊消毒法早在殷商时期,人们就开始佩带或悬挂某些具有芳香气味的药物来驱赶害虫,防治疫病[13]。赵鸿等[14]取檀香、苍术、艾叶、白芷、桂枝、石菖蒲等中药材制成中药香囊(8 cm×8 cm,100 g/个),置于70 m3教室的四个角落和中央,进行空气消毒,结果表明,中药香囊对空气中的自然菌有一定清除作用,但效果劣于2%过氧乙酸组(P<0.01)。也有学者将艾叶、檀香、苍术、白芷、辛夷、佩兰等药物混合粉碎后制成中药香囊,置于75 m3教室的四周和中央进行空气消毒,结果发现,中药香囊消毒1 h与2 h后,空气中细菌平均数(每平方米)均显著小于未消毒时,并对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓杆菌和大肠杆菌均有一定的抑制效果[13]。中药香囊具有携带方便、净化空气等优点,对空气中的微生物具有抑制作用,但其消毒效果还有待提高。

1.3 气溶胶法

1.3.1 中药药液喷雾法中药药液喷雾法即提取中药有效成分制成药液,经空气加压或超声喷雾器将药液均匀地喷到空气中。空气加压法喷出的微粒大小约为20~60μm,超声雾化器喷出的雾粒可低于5μm,此法具有消毒、沉降尘埃、湿化及清新空气的特点。胡捷等[15]借助气溶胶喷雾机将复方香艾制剂(艾叶、苍术、公丁香、贯众、石菖蒲等)喷洒至采血车内,其消毒效果与三氯异氰尿酸溶液无差异,且60 min后即达到卫生计划生育委员会Ⅲ类空气消毒卫生标准,维持时间长达4 h。张慧等[16]运用兰花空气消毒剂(板蓝根、金银花、连翘、生黄芪等)与2%的过氧乙酸的消毒效果进行对比,结果显示,两者消毒效果相当。动物急性毒性实验也表明,兰花空气消毒剂安全可靠。

1.3.2 中药药液加湿器消毒法将中药有效成分制成的药液加入加湿器,在达到气溶胶微粒消毒效果的同时,能适度增加空气湿度,提高空气质量。有学者将艾兰方(艾叶、苍术、佩兰、桂枝、藿香等)使用加湿器进行空气消毒1 h后,与紫外线消毒效果进行比较,发现两者消毒效果基本相同,但艾兰方中药汤剂消毒前后,病房空气湿度明显优于紫外线消毒组[17-18]。卢美珠等[19]将中药复方制剂(板蓝根、金银花、黄芪、黄芩、虎杖、野菊花)运用蒸馏法提取挥发油,配制成10%乙醇的中药消毒制剂,运用负离子增湿器喷雾1 h,发现消毒后病房菌落明显减少,相关病房院内感染率及抗菌药物使用率均有不同程度的降低。也有研究表明,将中药复方(黄芩、黄连、银花、大青叶、贯众、荆芥)熬制汤液后,利用加湿器对普外病房进行喷雾消毒,其效果优于艾条烟熏和紫外线照射法[20-22]。

2 中药空气消毒剂组方研究

致病微生物经空气传播所引起的传染病可归属于中医学“疫病”“温病”范畴,此类疾病证型多样,表现复杂,但究其病因可分为热、湿和寒三大类。因此,中药空气消毒剂主要以芳香化浊、清热解毒、燥湿祛风为主[21]。

2.1 单味中药目前,对单味中药空气消毒的研究较多,常用药物有艾叶、苍术、桂枝、诃子、香薷、连翘、大青叶、板蓝根等[22-23]。此处仅对使用频次较多的药物进行概述。

2.1.1 艾叶艾叶为菊科植物艾的叶,具有抗菌、抗炎、抗氧化等作用[24]。研究表明,艾烟有预防疾病及瘟疫的作用,对结核杆菌、枯草杆菌、大肠埃希氏菌及金黄色葡萄球菌等抑制效果显著[25]。范红英等[11]用艾叶复方中药提取物对产科病房进行消毒,效果优于紫外线组,且维持时间更长。现代研究认为,艾烟除了对多种真菌、细菌、病毒有抑制或杀灭作用外,还具有一定镇痛效果[26]。

2.1.2 苍术苍术为菊科苍术属植物的根状茎。研究表明,苍术的主要成分为苍术素、苍术酮、茅苍术醇和β-桉叶油醇等挥发油成分,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵母菌、红色毛癣菌等病原菌的生长均有抑制作用,且北苍术中挥发油抗球菌作用要强于南苍术[27]。王桂芝等[28]将中药苍术按1∶2比例浸泡于95%的酒精中72 h,取其浸泡液,采用2 mL·m-3的用量进行燃烧消毒,发现苍术浸泡液的空气消毒效果与紫外线基本相同。

2.1.3 桂枝桂枝为樟科植物肉桂干燥嫩枝,其有效成分对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、青霉菌、汉森酵母菌及毛霉菌等具有一定的抑制效果,但对黏膜炎莫拉菌、流感嗜血菌、肺炎链球菌的抗菌作用显著[23]。徐旭红等[12]将桂枝挥发油用于流通或密闭的病房进行空气消毒,显示桂枝挥发油挥散剂的空气消毒效果与紫外线效果无异。

2.1.4 诃子诃子为使君子科植物诃子或绒毛诃子的干燥成熟果实,含有多酚、多糖、鞣质、挥发油等化学成分,具有抗菌、提高免疫功能、抗肿瘤等药理作用[29]。研究表明,诃子水提物抑菌谱广,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等具有明显的抑菌作用[30]。詹小平等[31]研究发现,诃子醇提物以0.5 g·m-3燃烧烟熏,对重症监护病房内的空气具有明显的抗菌效果。

2.2 中药复方

2.2.1 芳香化浊类常见的芳香化浊类中药有藿香、艾叶、香薷、苍术、佩兰、诃子、厚朴等,此类药物有芳香辟浊化湿的作用,可除四时秽浊之气,是中医温病治疗中的主要药物。明溪等[32]取苍术、艾叶、藿香、佩兰、苍术、艾叶、香薷、丁香、花椒用现代制剂工艺制成苍艾香薰油,研究其体外抑菌作用,结果发现,苍艾香熏油对乙型链球菌、白色念珠球菌、金黄色葡萄球菌均有体外抑菌作用,且在相应剂量范围内具有量效联系,但对绿脓杆菌不敏感。舒进等[33]在儿科病房中运用苍术、艾叶及桉叶联合熏蒸消毒,结果发现,中药熏蒸对细菌的消杀率要优于紫外线消毒,且能提高病房内空气的舒适度。

2.2.2 清热解毒类以清热解毒类药物组成为主,常见金银花、青蒿、板蓝根、大青叶、野菊花、黄芩、黄柏、大蒜等。金银花为忍冬科植物忍冬及同属植物干燥花蕾或初开的花,具有抑菌、抗炎、抗病毒等作用[34],研究发现,金银花水煎液对于肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和大肠埃希菌等致病菌及呼吸道合胞病毒、流感病毒等均具有抑制效果[35]。青蒿为菊科植物黄花蒿的干燥地上部分,具有抗疟疾、抗肿瘤、抑菌杀虫、解热、抗炎、免疫调节等功效[36],研究发现,青蒿种子挥发油对乳酸球菌和大肠杆菌的抑制作用显著[37]。板蓝根为十字花科植物菘蓝的干燥根,研究发现,板蓝根水提液对金黄色葡萄糖菌、大肠杆菌、流感杆菌和肺炎球菌等多种病原菌具有抗菌活性[38]。孟昭蓉等[39]利用中药青蒿20 g,石菖蒲20 g,薄荷20 g,陈皮30 g,藿香20 g组成防疫熏剂进行熏蒸,观察在呼吸道传染病流行、地震自然灾害等突发公共卫生事件中医院空气中的菌落情况,结果表明,中药熏蒸能有效抑制院内空气中的细菌生长,降低院内感染发生率。田秋姣等[40]发现,中药板蓝根、大青叶、黄柏、鱼腥草、黄芩等组成的空气消毒剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率高达100%。也有研究将金银花、大青叶、板蓝根、连翘等制成40%乙醇提取液进行喷雾消毒,结果显示对病室空气自然菌杀灭率达91.13%[41]。

2.2.3 燥湿祛风类常见的燥湿祛风中药有白芷、细辛、蛇床子、苦参等。白芷为伞形科植物白芷或杭白芷的干燥根,其有效成分主要为香豆素类和挥发油成分,对伤寒杆菌、链球菌、大肠埃希菌、革兰阳性菌、结核杆菌和绿脓杆菌等致病菌均有抑制作用[42]。细辛为马兜铃科多年生草本植物,以根部为药用部位。研究发现,细辛活性成分有甲基丁香酚、细辛脂素、黄樟醚等,具有抗病毒、抗菌和免疫抑制作用等[43]。周玉梅[44]将中药苦参、蛇床子、大青叶、藿香、黄芩等制成30%乙醇提取液进行喷雾消毒,发现对公共场所中空气的细菌消除率可达83.75%。

3 影响中药空气消毒剂效果的相关因素

3.1 剂量在一定范围内,中药浓度与消毒效果成正相关。范红英等[11]研究表明,随着艾叶复方提取液(艾叶、苍术)药物浓度的提高,细菌消杀作用也随之增强,且能延长持续时间。陈小萍等[45]研究烟熏消毒时的最佳燃烧用量,发现空病房应以单根艾条两头燃烧为宜,平均杀菌率达到91%。在有人病房以两根艾条双端点燃进行灭菌,平均灭菌率可达88%。也有学者对香囊剂量进行优化,提出中药香囊标准:药粉细度40目,载药量30 g,棉花用量40 g[46]。

3.2 剂型于丽华等[47]利用中药熏蒸、烟熏和喷雾3种方法观察苍术对室内空气消毒的杀菌效果,结果显示3种方法均对室内空气中的细菌、真菌具有消杀作用,其中高浓度喷雾法的抑菌效果最好。徐秀红等[48]观察苍术-艾叶酊喷雾、苍术-艾叶熏蒸与紫外线消毒进行空气消毒的效果,发现苍术-艾叶酊喷雾和苍术-艾叶熏蒸的消毒效果优于紫外线灯消毒,且符合我国室内空气质量标准。中药消毒方式较多,如烟熏法、喷雾剂、气雾剂、香囊剂、艾炷剂等。不同制剂类型各有其优缺点,如烟熏法操作简便,但有使用明火的安全隐患,而喷雾剂在使用过程中会出现大量微小液滴,可能会沾染患者及医务人员衣物,但无明火隐患等。因此,在实际操作过程中可结合不同的场合需求,选择不同剂型进行消毒。

3.3 消毒时间李长兰[49]用细辛、桂枝、金银花、厚朴、苍术、佩兰、连翘、冰片、艾叶在感染科病房进行熏蒸空气消毒,选择不同消毒时间(0 min、30 min、60 min、90 min、120 min)检测感染病房内细菌数。结果显示,中药熏蒸消毒60 min时效果最佳,随着熏蒸时间延长,消毒效果并无统计学差异,且中药熏蒸消毒60 min时与紫外线消毒效果基本相同。也有研究观察5种中药饮片挥发油制剂的消毒情况,发现电加热30 min后,各类挥发油挥发80%以上,120 min时几乎完全挥发[12]。由此可见,最佳消毒时间的选择是运用中药消毒的重要因素,时间过短达不到理想消毒效果,时间过长则效果不会增加,且浪费中药资源。

3.4 联合消毒研究表明,使用中药熏蒸联合臭氧消毒后检测空气样本,发现消毒后空气中细菌数量由消毒前(842±312)cfu·m-3降为(17±27)cfu·m-3,效果优于单纯使用臭氧消毒组[50]。此外,也有中药熏蒸联合84消毒液、黄柏与黄芩联合戊二醛消毒者,效果均优于单用消毒法[51]。曾薇等[52]在2003年利用苍术烟熏空气消毒法与物理、化学空气消毒法相结合进行消毒,结果北京大学深圳医院院内无一例SARS感染。由此可见,联合消毒效果优于单独消毒方法,但是,在进行联合消毒用药时也需考虑多种消毒方法之间是否存在干扰,加强联合消毒方法关于药理方面的研究,以找出最佳的联合用药增敏方案。

4 中药空气消毒剂的安全性

在兰花空气消毒剂(板蓝根、金银花、连翘、生黄芪等)的急性吸入与急性经口毒性实验中,小鼠于实验日至2周内无任何异常反应[16];田秋姣等[53-54]对中药空气消毒剂(鱼腥草、大青叶、板蓝根、黄芩、黄柏等)进行动物毒性实验研究,结果发现其对皮肤、眼睛黏膜无刺激,对机体无急、慢性不良反应。庞树和[55]以北苍术、艾叶绒、公丁香组成中药空气消毒制剂进行急性毒性实验,结果显示,小鼠口服中药消毒剂的最大的耐受量相当于成人一次吸入量的819倍,由此可以推测中药消毒剂对于人体而言是绝对安全的。

5 中药空气消毒剂的研发现状

中药空气消毒剂研究已取得较大成果,消毒剂种类多样,可满足各种场所需要。但是,对近十年来文献研究可以得知,中药空气消毒剂的优势仍未完全发挥出来,存在有效成分转移率不高、质量标准不统一、消毒剂作用机制、机理不明确等问题。因此,中药消毒制剂的组方规律、机制及制作工艺等均值得加大研究投入,同时,选择先进的工艺流程,结合中医配伍规律,制备成本低、药效高、剂量小且不刺激的中药空气消毒剂。

6 总结与展望

综上可知,优质的空气消毒制剂一般具有以下特点:可杀灭或抑制多种病原微生物;杀菌迅速且效力持久;对人类或动物无害,有无毒、无臭、无腐蚀性、无刺激性等优点;对周围环境无污染或污染极低;性质稳定,受光、热、水质和环境酸碱度等因素影响较小;价格较低且消毒效果较好。目前,医院和其他公共场所如高校、社区等,常采用紫外线进行空气消毒,存在消毒时间维持不长且不适合在有人环境下作业等问题,且化学消毒制剂具有腐蚀性、刺激性等缺陷,喷洒后易对人体和医疗设备造成损害。因此,寻找一种既能使患者乐于接受,又能达到国家卫生部相关标准和要求的新型空气消毒制剂是目前各级医院等公共卫生场所的迫切需求。

近10年来,运用中药空气消毒剂对医院环境进行空气消毒的临床试验日益增多,研究表明,中药空气消毒法是一种经济安全、快捷有效、独具中医特色的消毒方法,但也存在消毒制剂标准不统一、烟熏法安全性不足、药物原材料质量及提取工艺、部分药材药理机制尚不明确和部分消毒方式效果不够稳定等问题。充分利用中药资源,发挥中药抑菌、抗炎等功效,加强在空气消毒领域中的应用,是现阶段研究值得关注的问题。因此,今后需进一步运用数据挖掘技术探讨中药空气消毒制剂的组方规律,以期为新剂型的研发提供参考。同时,加大与现代科学技术相结合的力度,加强对中药空气消毒剂剂型、标准、工艺、药理等方面的研究,生产出成本低、药效高、安全性高的新型空气消毒制剂。

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