酸性氧化电位水（electrolyzedoxidizingwater,简称EOW），又称强酸水、高电位氧化离子水、强酸性电解水、酸化电位水、氧化电位水等，是一种具有高氧化还原电位，低pH值，含低浓度有效氯、活性氧和次氯酸的水，具有较强的氧化能力和快速杀灭微生物作用。酸性氧化电位水的研究始于年由日本研制成功，最初作为对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）有显著效果的杀菌剂[1]。经过多年的研究，人们对其认识不断深入，对其具有杀菌广谱、迅速、使用方便、成本低、对人体无毒副作用、无残留等优点已取得共识，并在医疗领域已用于手消毒、内窥镜的清洗消毒、血液透析装置的消毒、环境的消毒、压疮等创面的治疗以及肿瘤患者放化疗及危重患者的口腔护理[2-9]。自年以来酸性氧化电位水生成器进入中国市场以来，很快得到了中国同行的认可，符合我国资源节约型和环境友好型产业政策要求，并取得了卫生部的卫生许可。目前该类产品在口腔医疗领域的应用广度和深度也正在被一些具有敏锐思维的口腔医学家认识并着力研发。本文对将就酸性氧化电位水在口腔医疗中的应用现状及前景做出初步的探讨。
1酸性氧化电位水的生产原理及其基本性状
1.1生产原理
将普通的自来水经过净化处理后,添加一定量(浓度小于0.1%)的氯化钠,在离子膜电解槽(常用二槽式电解槽)中进行电解产生酸性水和碱性水。电极阳极以析氯反应和析氧反应为主,阴极以析氢反应为主,溶液中则以氯的水解和次氯酸的解离为主。从电解槽阳极流出的水含有H+,称为酸性氧化电位水;从电解槽阴极流出的水含有OH-,称为碱性离子水,两种水质指标详见表1[10]。此碱性水与稀释的氢氧化钠溶液性质相同，显示了其对油脂、蛋白质等有机物的良好的乳化、剥离作用。基于此项优点，在用酸化水杀菌消毒前，先用碱性水去除掉有机物，可以使酸化水达到更好的消毒效果。
电解水分为有隔膜(阴阳两极分开)电解和无隔膜电解。前者用于制造酸化水(pH3)(阳极制造酸化水，阴极制造碱性电解水，数量各半)，后者用于制造微酸性电解水(pH5～6.5)和电解次亚水(pH7.5)，所有生成的电解水都属于杀菌性电解水[9]。而有隔膜的电解槽又分为两槽式(用一层阳离子膜分隔)和三槽式(用阴、阳离子膜分隔成三腔)。
1.2基本性状
按照日本厚生省监修的食品添加物公定书（第7版；）的规定pH范围在5～6.5为微酸性，3～5为弱酸性，3以下为强酸性。日本将酸性氧化电位水生成器由此而分类，可产生pH值在3以下的电解水为强酸性电解水生成器，主要用于医疗领域，也是目前我国的主要产品。产生pH值在3～5的为弱酸性电解水生成器，主要用于食品加工和餐饮行业，在日本、韩国有此类产品。
目前医疗领域应用的酸性氧化电位水是一种无色透明的液体,具有氯味,其氧化还原电位在mV以上，pH值在2.0～3.0之间,有效氯含量一般为20～70mg/L。主要生成物为次氯酸、氯气、盐酸、活性氧、活性羟基、过氧化氢。在室温、密闭、避光的条件下，较稳定，而在室温暴露的条件下，不稳定，可自行分解成自来水，故不宜长期保存，最好现用现制备。
2酸性氧化电位水的杀菌特性及其原理
2.1酸性氧化电位水的杀菌特性
酸性氧化电位水具有杀菌广谱,可以在短时间内杀灭Pseudomonasaeruginosa[11,12]、taphylococcusaureus[12,13]、S.epidermidis,E.coliO∶H7[14-17]、SalmonellaEnteritidis[17]、SalmonellaTyphimurium[18]、Bacilluscereus[12]、Listeriamonocytogenes[12,16,18]、Mycobacteriumtuberculosis[12]、Campylobacterjejuni[14]、Enterobacteraerogenes[13]、Vibrioparahaemolyticus[19,20]等多种细菌,而且至今为止尚未出现过发现耐性菌的报告,并且从作用原理上可以判断,出现耐性菌的机率微乎其微。另外,酸性氧化电位水还可以杀灭血液的病原体,如hepatitisBvirus(HBV)、hepatitisCvirus(HCV)、humanimmunodeficiencyvirus(HIV)
2.2酸性氧化电位水的杀菌原理
2.2.1物理杀菌学说
物理杀菌学说认为酸性氧化电位水的高ORP值、低pH超出了微生物的生存范围,从而进行杀菌。有研究表明,常用含氯消毒剂溶液的氧化电位只有mV左右,其杀菌速度慢,达到相同杀菌效果所需有效氯浓度比氧化电位水高出数倍。Kim通过实验证明,分别将含有效氯质量浓度为10、56mg/L的EOW与用化学方法模拟EOW的溶液做了杀灭大肠杆菌O∶H7的比较实验,结果证实ORP是使微生物失活的主要因素。Koseki[21]认为ORP不是杀菌的主要因素,因为高ORP的臭氧水杀菌效果不如低ORP值的EOW,他认为与细菌作用的是HOCl产生的羟基自由基。Park等研究结果证明,有效氯质量浓度足够大的情况下(2mg/L),EOW在pH介于2.6～7.0对大肠埃希菌等杀菌效果相同。另外,pH为2.6的盐酸比EOW杀菌能力要弱得多,而酸性使物质变性灭活需要较长的时间。用与EOW相同pH的盐酸溶液对HBsAg作用60s仍不能将其抗原性破坏,这说明EOW起主要作用的也不是它的酸性特性[22]。Liao[23]、Osafune[24]认为在微生物细胞中,氧化作用会破坏细胞膜。而EOW的高氧化还原电位会破坏细胞膜,氧气与其他物质作用会使它失去电子,干扰膜平衡,使微生物的细胞膜电位发生改变,导致细胞通透性增强、细菌肿胀及细胞代谢酶的破坏,使胞内物质溢出、溶解,从而达到杀灭微生物的作用。
2.2.1化学杀菌学说
化学杀菌学说是在年由日本科学家提出的,他们认为氧化电位水杀菌最主要因素是其复杂的化学因子,包括有效氯和活性氧:①有效氯主要包括电解直接生成的HClO、Cl2、ClO2、ClO-等。氯能损害细胞膜,致使细胞内的蛋白、RNA和DNA漏出,而且还可以穿透衣壳与病毒的核酸起作用。近年有学者研究发现[25-27]Cl能进入微生物体内与RNA和DNA结合,使其失去正常的生化活性,致使微生物死亡。Kiura等研究发现,在EOW的作用下细菌细胞膜会出现气泡、增大并最终导致细胞膜破裂;在相同的pH和ORP下,气泡数量会随有效氯含量的提高而增加,说明其杀菌效果与有效氯含量提高有关。有实验表明[27],氧化电位水中有效氯浓度与细菌杀灭率呈高度正相关(r=0.95)。在有效氯的多种成分中,Len认为分子态HOCl是杀菌作用的主要影响因素。②活性氧主要是指电解中产生的初生态原子氧O、羟基自由基OH、过氧化氢H2O2和臭氧O3等活性氧成分,这些活性物质具有较强的氧化性,它们能跟氨基发生特异反应,破坏细胞膜并渗透到细胞内破坏有机物的链状结构,从而使蛋白质及DNA合成受阻,使微生物致死。但氧化电位水在电解时产生的活性氧是不稳定的物质,随着时间延长,活性氧含量将迅速下降甚至完全消失。有实验检测保存了3个月的氧化电位水仍有杀菌作用,且常用的含活性氧的消毒剂如过氧化氢等的杀菌力也不及氧化电位水。部分研究者对酸性氧化电位水杀菌机理进行了初步研究,但多是利用化学模拟的方法,或者是与其他含氯杀菌剂比较,或者是利用微观观察来说明杀菌机理。王文清等[28]通过考察,得出酸性氧化电位水杀菌主要是以化学因素杀菌为主,其中有效氯为主要影响因素;物理杀菌为辅,其中ORP值为主要影响因素。
3酸性氧化电位水的安全性
小宫山宽机[29]从以下几个方面对酸性氧化电位水的安全性进行了比较详细报道。（1）急性口服毒性：以50ml/kg体重的酸性氧化电位水对小鼠口服用药未见毒性症状，属实际无毒。（2）皮肤一次刺激和皮肤累积刺激性：对家兔皮肤上的伤口1日1次连续5日滴下未见伤口发生变化，以老鼠的足部为对象进行1日30次（一次浸泡15或30s）的反复用药试验（3个月），对皮肤的变化进行血液学、生物化学、病理组织学方面的观察，未见老鼠皮肤及全身有异状。（3）急性眼刺激性：滴下酸性氧化电位水72h后观察，家兔角膜、虹膜、结膜等未见变化。（4）皮肤增大反应：在土拨鼠皮内1周3次注入酸性氧化电位水后观察，未见皮肤发生（浮肿、红斑）变化。（5）口腔黏膜刺激性：用酸性氧化电位水以流水方式作用田鼠颊囊30min后，经肉眼及病理组织学观察未见变化。（6）细胞毒性：在取自人、小鼠、田鼠的细胞培养液中添加酸性氧化电位水12h后检测其结果，表明高浓度酸性氧化电位水对细胞的增殖略有抑制，高浓度以下未见变化，认为其毒性小于其他常用消毒剂。（7）染色体异常诱发性：在哺乳动物培养细胞中直接添加或添加有代谢活性物质的酸性氧化电位水后蓄积在分裂中期的细胞上，调查染色体异常情况，结果均未见变化。（8）以志愿者为对象的皮肤试验：以健康成年男性及女性志愿者为对象频繁使用酸性氧化电位水研究其安全性，使用从数种装置生成的酸性氧化电位水（有效氯浓度20和40mg/L）流水洗手，每日15次，每次2min，洗后不进行皮肤保养，连续试验5日，经皮肤科医师认定，有轻度干燥、红斑和手纹消失等轻度损害，但几乎全部在试验后迅速恢复。如果有适度的皮肤保养，并且每周有1～2天停止使用酸性氧化电位水，将不会出现上述情况[29]。刘清等人[30]研究了酸性氧化电位水毒理学安全性结果表明：氧化还原电位.8mV，pH值2.66，有效氯为58.2mg/L的酸性氧化电位水急性经口毒性试验，对大鼠、小鼠急性经口LD50均大于mg/kg（体重），属于实际无毒级。皮肤刺激试验属于无刺激，急性眼刺激试验属于无刺激。微核试验结果为无致为核作用。精子畸形试验结果为无致精子畸形作用。亚急性毒性试验结果表明：未见异常症状和体征；血液常规检测和血液生化指标检测均在正常范围内。病理组织学检查试验动物肝、肾、肾上腺、脾、胃、肠、睾丸、卵巢、脑、心肺等未发现有明显病理性损害，上述安全性实验可以看出酸性氧化电位水具有较好的安全性。
4酸性氧化电位水对金属的腐蚀性
通过酸性氧化电位水对金属的腐蚀性试验，应用酸性氧化电位水对4种金属连续浸泡72h，每24h更换1次酸性氧化电位水，结果表明：酸性氧化电位水有效氯在70mg/L以下时对不锈钢基本无腐蚀作用，可用于各种医疗器械的清洗消毒，超过70mg/L以上时，对不锈钢有轻度腐蚀作用，但对铜、铝和碳钢有轻度或中度腐蚀作用，应慎用于此类金属材料物品的消毒。TanakaN.等[31]研究了酸性氧化电位水对金属的腐蚀性，并与0.1%的次氯酸钠进行了比较，将SUS不锈钢置于蔽光密闭的酸化电位水的容器中不搅动，在室温25℃条件下连续浸泡36天，每天更换1次，在30倍放大的显微镜下发现仅对不锈钢有很小程度的凹陷腐蚀。为了防止长期使用或使用不当造成对金属物品的腐蚀，对金属物品消毒后应用碱性电解水中和或用自来水冲洗稀释。
5酸性氧化电位水在口腔医疗领域应用的现状
由于酸性氧化电位水具有杀灭微生物速度快、效果好，对不锈钢无腐蚀，对皮肤黏膜无刺激，使用后很快还原成自来水，不留残毒，有利于环保等特点，只要在使用时充分考虑到使用对象，使用方法和使用场合，合理地使用，即可达到较好的消毒效果。近些年来已应用于医疗卫生领域，相信不久的将来也会更加广泛和深入的应用于口腔医学领域。
5.1恶性肿瘤患者放、化疗后口腔溃疡的治疗及ICU患者口腔健康维护。
口腔溃疡是肿瘤病人防化疗后7-14天最常见的并发症之一。因为此时患者的粒细胞降至最低，骨髓造血功能进一步受损，加之饮水进食少，口腔寄居的正常菌群大量繁殖，口腔自洁作用减弱，产生吲哚、硫氢基及胺类等引起口臭，破坏口腔内环境，导致口腔黏膜受损而形成口腔溃疡[32]。若不能及时治愈，则增加病人痛苦，可引起呼吸道及消化系统感染而加重病情。ICU、CCU患者等危重病人因为全身及局部因素的作用常使口咽部定植细菌量剧增，成为继发感染的重要感染源。而且危重病人治疗中多使用H2受体拮抗剂及酸泵抑制剂以防止胃肠应激性溃疡，因此造成的胃酸分泌不足可导致胃腔内pH值上升，细菌会在胃内大量定植，并通过胃—口咽—气管的途径进入下呼吸道并引起感染。因此寻求有效而简洁的口腔健康护理方法的重要性突显而出。国内外已有学者将酸性氧化电位水应用于恶性肿瘤患者放、化疗后口腔溃疡的治疗及ICU患者口腔健康维护，取得了令人满意的结果。 李娇娥等[33]选择意识清楚的恶性肿瘤化疗后并发口腔溃疡的病人68例。随机分为两组。对照组采用复方硼砂液含漱,实验组则用强氧化离子水含漱,于进食前后及睡前,每日6次。结果为:观察组有效率%,治愈率76.48%;实验组有效率52.4%,治愈率8.82%。经统计学处理,结果有显著性差异,说明在治疗口腔溃疡方面,强氧化离子水明显优于复方硼砂液。刘敏、孙伯英[34]证明是一种较好的抗口腔感染漱口液,可替代传统的漱口液,用于辅助治疗化疗引发的口腔溃。
5.2牙科手机等口腔治疗机械的消毒
口腔科是器械污染较严重的科室,以手机的污染较为突出。尤其是涡轮机在停转的瞬间,其内部形成负压,极易将患者口腔的内容物回吸入手机内部的涡轮腔、水道和气道。如未经彻底清洁消毒处理,在给下一位患者治疗时,这些病原微生物可能会随手机进入下一个患者的口腔内,导致交叉感染[35，36]。刘鹤、葛立宏等[37]的研究中显示,在清除涡轮内部污染方面,强氧化离子水明显优于碘酒加酒精脱碘。宋玉琦等[38]认为氧化电位水与2%戊二醛对HBsAg的消毒效果同样可靠且氧化电位水消毒时间相对较短。来通过临床应用的验证,可望在涡轮消毒方面取得突破。需要明确的是涡轮机内部消毒时不应仅仅将其浸泡于强氧化离子水中而是应该反复转动停转至少1分钟，即应用流动冲洗法。当然,强氧化离子水作为一种新型的消毒剂,也存在一些不足,如杀菌作用受有机物影响较大,稳定性差。在使用中应当加强管理,确保消毒效果[39]。有报道称先用强氧化离子水发生器（双槽）阴极端产生的强碱性水冲洗涡轮机内外面去除有机物后，再用阳极端产生的强氧化离子水洗消可以起到更好的清菌效果和效率。将来通过临床应用的验证,可望在涡轮消毒方面取得突破。
5.3根管内部的清洗及消毒
在根管治疗时,使制备好的根管达到无菌状态是根管治疗成功与否的关键环节。贴附在根管壁上的腐败牙髓组织、细菌和扩锉下的牙本质碎屑,影响根管无菌化程度及妨碍根管充填材料密封。理想的根管冲洗剂应该具有杀菌作用和有效去除玷污层内有机与无机成分等功效。酸性电解质水是在水中加入少量的食盐经过特殊装置,以电解方式所生成的强酸性电解水,由于其富含游离氧、次氯酸、过氧化氢和OH-基等,容易起氧化反应,因此它具有高效广谱的快速杀菌力[4]。第四军医大学余擎等[40]通过对离体牙实验经扫描电镜观察及纤维硬度测试证明酸性电解质水加次氯酸钠结合超声震荡对根管内部的清洗效果可等同于次氯酸钠加15%EDTA的根管冲洗效果，均可有效地除去根管内腐败牙髓组织、牙本质碎屑和玷污层；另外，次氯酸钠结合超声震荡对根管内部进行1min清洗后根管内部牙本质硬度没有减弱。李月等[41]的实验证明单一应用酸性电解质水20ml超声冲洗根管1min与3%双氧水和0.9%生理盐水交替冲洗根管后,再用7.5%EDTA溶液20ml超声冲洗1min三种冲洗剂并用相比在消毒根管和除去根管内碎屑,达到根管无菌化方面具有相同或类似的效果,因此,可以认为临床应用酸性电解质水既可杀灭根管内细菌又可除去碎屑,从而使根管无菌化。酸性电解质水和超声波并用冲洗根管,具有方法简便、使根管无菌化程度高等特点,表明酸性电解质水作为根管冲洗剂有良好的临床应用前景。
5.4对印模、石膏模型、义齿等的喷雾消毒
口腔是一个多细菌的生态体系,口腔诊疗中的取模、灌模等操作均有可能将患者口腔内的细菌带到印模和模型上。口腔印模由于直接接触患者的唾液甚至血液,在模型制作过程中其携带的病毒、微生物可能造成交叉感染。口腔印模、石膏模型及义齿金属的消毒是口腔医疗单位控制院内交叉感染的主要方法之一。目前用于印模的消毒方法有臭氧、紫外线照射法、微波、戊二醛浸泡等[42-45]。但紫外线由于穿透性比较弱,对于外形复杂的印模模型的消毒存在无法达到的区域。微波、戊二醛等因为其对石膏模型和金属的尺寸和外形均有影响,无法对口腔印模、模型全部适用。有研究[46]显示用超声雾化器将酸性氧化电位水雾化,使雾化的酸性氧化电位水在密闭箱内均匀地与每个模型接触,既保持了藻酸盐印模需要的湿度,又达到消毒的目的。酸性氧化电位水在有机物存在的条件下,作用30min,对枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭率达99.99%,而在无有机物存在的条件下作用15min即可杀灭。因此，与强氧化离子水洗消牙科手机的推荐方法一样，先用强氧化离子水发生器（双槽）阴极端产生的强碱性去除有机物后，再用阳极端产生的强氧化离子水洗消可以起到更好的清菌效率。另外，有学者们[47，48]认为超声雾化酸性氧化电位水具有良好的杀菌作用,但在作用时间上与用流动酸性氧化电位水冲洗或浸泡法相比并不占优势。但是利用超声雾化酸性氧化电位水对印模、石膏模型、义齿进行消毒杀菌,既保持了藻酸盐印模所需要的湿度,避免水分子脱逸而至整体收缩,又防止因水分过多而使印模膨胀变形,并最大程度减少了藻酸盐印模、石膏模型和金属树脂等义齿修复材料的待消毒物体的损伤,达到对口腔印模、石膏模型、义齿等进行消毒而又无形变无磨损的目的。
总之，随着中国经济的发展，人们对医疗卫生机构消毒工作要求不断提高，环保意识的增强，酸性氧化电位水国家标准的规范化不断完善，以及研发人员和广大医务工作者们对酸性氧化电位水的认知和应用深度和广度的不断发展，酸性氧化电位水在包括口腔医学领域在内的医疗卫生领域的消毒工作中将发挥更大的作用。
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