Disinfection Effect of an Air Aerosol Disinfectant Extracted from a Traditional Chinese Medicine Compound
Objective: Observe the disinfection effect of air aerosol disinfectant extracted from traditional Chinese medicine compound. Methods: With the help of aerosol spray machine, the extract of traditional Chinese medicine compound was sprayed into the indoor air in the form of aerosol gel. At the same time, it was compared with ordinary spray spraying and traditional Chinese medicine fumigation. With ventilation method as the blank control, ultraviolet radiation, and chlorine disinfection as the positive control group, the plate air exposure method was used to sample before disinfection, 30 min, 1 h, 2 h, and 4 h after disinfection, respectively, for bacterial culture, Observe the effectiveness and maintenance time of various disinfection methods for indoor air disinfection. Result: The results showed that the air bacterial count in each group decreased significantly at 30 minutes, 1 hour, 2 hours, and 4 hours after disinfection, and there was a significant difference compared to the control group (P < 0.05). The disinfection effect of aerosol spray group 30 minutes after disinfection was similar to that of ultraviolet control group, but there was significant difference compared with other groups (P < 0.05); One hour after disinfection, the colony of ultraviolet control group was lower than that of aerosol spray group, and the effect was better than that of aerosol spray group; However, with the continuous extension of the end time of disinfection, the number of air colonies in each group continued to increase, but at the same time point, the number of air colonies in the aerosol spray group was significantly lower than that in the control groups at 2 h and 4 h after disinfection, with a statistically significant difference (P < 0.05). Conclusion: The compound extract aerosol disinfectant has the same disinfection effect as ultraviolet disinfection. Both groups have good disinfection effect, which can effectively prevent bacterial pollution in indoor air, but it is better than ordinary spray spraying, traditional Chinese medicine fumigation, and chlorine disinfection. Aerosol disinfectant is more durable in maintaining disinfection time.
Traditional Chinese Medicine
随着现代经济社会的长足发展，人类社会已经形成了城市化聚集、人员流动性大、多重交叉感染等环境特点，人类日益频繁的交往给致病的细菌、病毒的传播带来了良好的机会，近年来重大的医院感染事件频发，如SARS、甲型H1N1型流感、手足口病等传染病的发生与流行都严重威胁着人类的生命健康，特别是2019年底新冠病毒全球大爆发，给人们的消杀观念和手段带来了一定的冲击，加强空气质量控制、预防交叉感染成为全球公共场所面临的难题。中药空气消毒古既有之，早在春秋时期《庄子》中就有记载“越人熏之艾”。《离骚》
中药贯众、厚朴、重楼、半夏、藿香购于黑龙江中医药大学附属第一医院，气溶胶喷雾器(摩亨机械，3WQ-ULV5)，电磁炉(苏泊尔，C22-IH68E8)，普通喷雾器(德力西)，紫外线灯(粤华，ZWX-201A)，恒湿培养箱(苏珀，SPX-50)，次氯酸消毒片(山东名德)，培养皿(比克曼生物)。
分成气溶胶喷雾组、普通喷雾器喷撒组、中药熏蒸组、空白对照组、紫外线对照组、氯剂对照组。
采用贯众15 g、厚朴10 g、重楼15 g、半夏10 g、藿香15 g进行配方，药材用10倍70%乙醇浸泡2小时，回流提取2次，每次1小时，合并滤液，静置12小时，滤过，减压浓缩至相对密度约为1.15 (60℃)的稠膏，加入3倍量水，沉淀24小时，过滤取上清液，调pH值至8.0，灭菌，即得。
1) 气溶胶喷雾组：将复方中药消毒液按30 mL/m3置于气溶胶喷雾机内均匀喷洒于室内空气中。
2) 普通喷雾器组：将复方药液按30 mL/m3置于普通喷雾器内，使药液均匀喷洒于室内空气中。
3) 中药熏蒸组：消毒时应将病房内门窗关紧，按照比例将中药复方消毒液按30 mL/m3置于不锈钢盆内，电磁炉加热煮沸，放置于车厢中间位置，不加盖熏蒸气化至药液完全蒸发。
4) 空白对照组：对照组采用通风法进行空气消毒。
5) 紫外线对照组：采用紫外线灯消毒法，使用紫外线消毒车，上下各1支紫外线灯管，与天花板和地面距离1.0~1.5 m，照射距离在2.0 m之内，消毒30 min。
6) 氯剂对照组：将三氯异氰尿酸消毒片1000 mg/L配制成溶液置于普通喷雾器内，将药液均匀喷洒于室内空气中。
试验前对实验区地面进行干燥、清洁处理，试验中确保实验区域内温度为20℃~26℃，空气相对湿度为50%~60%，空气消毒过程中除空白对照组外保持门窗关闭。采样人员做好个人防护，防止污染。按GB15982-2012《医院消毒卫生标准》以空气菌落数 ≤ 500 cfu/m3，无致病菌，真菌生长为合格
1) 消毒前和消毒后30 min、1 h、2 h、4 h分别取样。采用平板空气暴露法将9 cm培养皿5只分别放置中央及四周，四周安放均距墙及地面各1 m，每次在同一高度、同一位置布点，培养皿打开暴露15 min后合盖。每种消毒方法分别于同一时间进行空气细菌培养，然后分别记录5个平板上的菌落数，并计算平均菌落数。
2) 细菌培养及计数方法采样后的培养皿立即送往本院检验科，进行微生物检测，将培养皿于在恒湿培养箱37℃恒温下连续培养48 h，然后参考卫生部关于《消毒技术规范》中的要求，以平板沉降法进行细菌数计算，沉降法计算公式为：每立方米空气细菌总数(cfu/m3) = 50,000 N/At (N代表生长菌落数，A代表所用平板面积cm2，t代表平板暴露时间min)，利用上述公式计算医院感染科病房空气中的菌落数。
3) 菌落消亡率 = (消毒前平均菌落数 − 消毒后平均菌落数)/消毒前平均菌落数 × 100%
各组消毒后30 min、1 h、2 h、4 h空气菌落数均有明显下降，同对照组比较有明显差异(P < 0.05)。消毒后30 min气溶胶喷雾组与紫外线对照组消毒效果相当，但是同其他组比较有显著差异(P < 0.05)；消毒后1 h紫外线对照组菌落低于气溶胶喷雾组，效果优于气溶胶喷雾组；但是随着消毒结束时间的不断延长，各组空气菌落数不断增多，但在同一时间点上消毒后2 h、4 h空气菌落数，气溶胶喷雾组消毒的菌落数增加程度显著低于各对照组，差异具有统计学意义(P < 0.05)。
| 组别 | 空气菌落数(cfu/m3) | 杀菌率/% | |||||||
| 消毒前 | 消毒后30 min | 消毒后1 h | 消毒后2 h | 消毒后4 h | 消毒后30 min | 消毒后1 h | 消毒后2 h | 消毒后4 h | |
| 气溶胶喷雾组 | 1312 | 111 | 187 | 302 | 368 | 91.55 | 85.76 | 76.96 | 71.96 |
| 普通喷雾器组 | 1299 | 256 | 314 | 420 | 464 | 80.26 | 75.84 | 67.65 | 64.26 |
| 中药熏蒸组 | 1386 | 381 | 464 | 605 | 633 | 72.52 | 66.54 | 56.32 | 54.32 |
| 空白对照组 | 1357 | 1402 | 1459 | 1499 | 1546 | - | - | - | - |
| 紫外线对照组 | 1390 | 106 | 150 | 347 | 534 | 92.34 | 89.22 | 75.03 | 61.55 |
| 氯剂对照组 | 1336 | 194 | 238 | 415 | 615 | 85.48 | 82.15 | 68.96 | 53.98 |
通过
消毒后气溶胶喷雾组与紫外线照射组对空气中常见的菌属均有不同程度的抑制，消毒后2 h、4 h气溶胶消毒组的菌落数明显少于紫外线对照组。
| 病原菌 | 消毒后30 min | 消毒后1 h | 消毒后2 h | 消毒后4 h | ||||
| 气溶胶喷雾组 | 紫外线照射组 | 气溶胶喷雾组 | 紫外线照射组 | 气溶胶喷雾组 | 紫外线照射组 | 气溶胶喷雾组 | 紫外线照射组 | |
| 革兰氏阴性菌 | 19 (17.12%) | 18 (16.98%) | 33 (17.65%) | 26 (17.33%) | 54 (17.88%) | 66 (17.65%) | 65 (17.66%) | 96 (17.98%) |
| 大肠杆菌 | 11 (9.91%) | 11 (10.38%) | 19 (10.16%) | 16 (10.67%) | 31 (10.26%) | 40 (10.70%) | 38 (10.33%) | 57 (10.67%) |
| 肺炎克雷伯菌 | 6 (5.41%) | 5 (4.72%) | 11 (5.88%) | 8 (5.33%) | 18 (5.96%) | 20 (5.35%) | 21 (5.71%) | 29 (5.43%) |
| 铜绿假单胞菌 | 2 (1.80%) | 2 (1.89%) | 3 (1.60%) | 2 (1.33%) | 5 (1.66%) | 6 (1.60%) | 6 (1.63%) | 10 (1.87%) |
| 革兰氏阳性菌 | 66 (59.46%) | 64 (60.38%) | 112 (59.89%) | 90 (60.00%) | 178 (58.94%) | 228 (60.96%) | 216 (58.70%) | 324 (60.67%) |
| 金黄葡萄球菌 | 32 (28.83%) | 31 (29.25%) | 53 (28.34%) | 45 (30.00%) | 87 (28.81%) | 112 (29.95%) | 106 (28.80%) | 162 (30.34%) |
| 乙型溶血葡萄球菌 | 16 (14.41%) | 15 (14.15%) | 28 (14.97%) | 22 (14.67%) | 44 (14.57%) | 56 (14.97%) | 52 (14.13%) | 80 (14.98%) |
| 表皮葡萄球菌 | 10 (9.01%) | 10 (9.43%) | 17 (9.09%) | 14 (9.33%) | 27 (8.94%) | 36 (9.63%) | 32 (8.70%) | 50 (9.36%) |
| 链球菌 | 8 (7.21%) | 8 (7.55%) | 14 (7.49%) | 9 (6.00%) | 20 (6.62%) | 24 (6.42%) | 26 (7.07%) | 32 (5.99%) |
| 真菌 | 26 (23.42%) | 24 (22.64%) | 42 (22.46%) | 34 (22.67%) | 70 (23.18%) | 80 (21.39%) | 87 (23.64%) | 114 (21.35%) |
| 青霉菌 | 10 (9.01%) | 9 (8.49%) | 16 (8.56%) | 13 (8.67%) | 27 (8.94%) | 32 (8.56%) | 33 (8.97%) | 46 (8.61%) |
| 白色念珠菌 | 16 (14.41%) | 15 (14.15%) | 26 (13.90%) | 21 (14.00%) | 43 (14.24%) | 48 (12.83%) | 54 (14.67%) | 68 (12.73%) |
复方提取液空气气溶胶消毒剂具有和紫外线消毒相同的消毒效果，两组均具有良好的消毒效果，能有效防止室内空气中细菌污染，但优于普通喷雾器喷撒、中药熏蒸、氯剂消毒，但在维持消毒时间上空气气溶胶消毒剂更持久。
随着现代经济社会的长足发展，人类社会已经形成了城市化聚集、人员流动性大、多重交叉感染等环境特点，人类日益频繁的交往给致病的细菌、病毒的传播带来了良好的机会，近年来重大的医院感染事件频发，如SARS、甲型H1N1型流感、手足口病等传染病的发生与流行都严重威胁着人类的生命健康，特别是2019年底新冠病毒全球大爆发，给人们的消杀观念和手段带来了一定的冲击，加强空气质量控制、预防交叉感染成为全球公共场所面临的难题。
目前国内常用的空气消毒方法有很多种，如紫外线消毒、空气消毒机消毒、氯剂、甲醛、过氧化氢、过氧乙酸、甲醛、84消毒液等化学试剂消毒，以及中药艾叶熏蒸等等，但各有利弊没有达到统一高效、安全的消毒目的。目前医疗机构较为常用的就是紫外线灯消毒，但是此项消毒时间长，消毒效果维持时间短，且消毒后产生的臭氧会造成人员的不适，要求人员必须离开消毒现场，因此在有人工作的环境中不易采用该方式进行室内空气消毒，存在人员误入被紫外线灼伤的风险，同时也导致拥有卧床患者、输液治疗患者的病室消毒有较大困难。另外紫外线灯照射属于一种直线传播消毒的方法，所以穿透能力较差，若室内存在任意阻碍物，即便是纸片都有可能限制紫外线的穿透强度，所以如果在消毒期间遇到遮挡物，则灭菌效果将大幅降低。消毒效果也容易受到灯管质量以及消毒距离的干扰。紫外线灯照射消毒持续效果不理想，一般情况下，室内接受紫外线灯照射消毒2~3 h后，空气细菌总量将恢复至消毒前的水平。可见，该消毒方式的缺陷在于不能维持较长时间的灭菌效果。空气消毒机是一种安全可靠的消毒方法，其使用时也允许人员走动，但对于人流密集、面积大的地方如医院导诊、候诊区、药局等地方需安装多个空气消毒机，需要投入大量财力，不适合经济薄弱地区使用
气溶胶是指悬浮于气体中的固体或液体颗粒物，其颗粒直径在0.001~100 μm之间
从实验结果可以看出，消毒后30 min气溶胶喷雾组与紫外线对照组消毒效果相当，但是要优于其他组消毒效果(P < 0.05)；消毒后1 h紫外线对照组消毒效果要优于气溶胶喷雾组，但是随着消毒结束时间的不断延长，各组空气菌落数不断增多，但在同一时间点上消毒后2 h、4 h空气菌落数，气溶胶喷雾组消毒的菌落数增加程度显著低于各对照组(P < 0.05)。依据以上结果我们认为气溶胶喷雾组消毒效果可以与目前主流的紫外线消毒相匹敌，甚至随着时间的延长要优于紫外线消毒、氯剂喷洒消毒，同时实验也表明喷洒的方式会影响消毒效果，气溶胶消毒方式更利于消毒药液的消毒效果发挥。
使用中药复方提取液空气气溶胶消毒剂消毒空气，有几大优势：第一，中药获得产业链成熟，具有价格低廉、取材方便的特点；第二，中药复方提取液消杀体现了“治未病”理念，既能防病又能治病，可以用于呼吸道疾病的多个环节阻断，符合自然与人合一的观念；第三，由于中药复方提取液几乎无毒性、刺激性小，不会造成环境污染，不影响人体健康，适合有人环境。环境内人员不会出现呼吸道刺激症状，既能净化空气(使尘埃沉降)又有消毒(药液的抗菌作用)作用，并且具有湿化空气、清香空气的多种效果。既可以提高机体免疫力，中药的天然香味又可令人醒神意爽；第四，中药复方提取液没有腐蚀性，不会对设备造成损害，可以直接喷洒到物体表面；第五，将中药消毒剂制成气溶胶形式，使中药更容易悬停在空气中，增加药液的抗菌作用，延长消毒时间；第六，中药空气消毒操作简单、方式灵活多样，不需要过于专业的人员操作，未来可以制成类似于“花露水”的小型瓶装喷雾，也可以使用大型喷雾或气溶胶机器喷洒；第七，应用场所多样化，可以应用于医疗机构等灭菌要求严格的场所，也可以应用于火车站、飞机场等公共场所，更可以应用于家庭、办公等室内小型场所。
综上所述，中药气溶胶消毒空气具有安全、可靠的杀菌作用，且不会产生像紫外线、空气消毒机、化学消毒剂那样的缺点。因此，医学家们迫切希望能从天然中药中研制出消毒作用强、无不良反应、使用方便的中药空气消毒剂。国内外许多学者根据中草药的功用，在空气消毒方面进行了抗细菌、抗病毒的探索，并取得了一定的效果，但是消毒效果和机理有待深入研究和规范化，为此我们希望能寻找到可靠安全的中药消毒剂型。
黑龙江省中医药科研项目(ZHY2020-107)。
*通讯作者。