2019/12/27

二氧化氯對傷口癒合是好東西

二氧化氯對傷口癒合是好東西

二氧化氯可以作爲傷口癒合中絕佳的微生物抑制劑,但是產品非常少(目前品寶生物科技有限公司的“綠武士”水凝膠傷口敷料含有二氧化氯)。醫療人員對二氧化氯不熟悉,特別在此分享它的資訊。

二氧化氯ClO2在1814年由Sir Humphrey Davy所發現,它主要用來做漂白劑。因它獨特的性質即便在低濃度下卻是一個很好的殺菌劑。

二氧化氯是一種合成物質,黃綠色氣體,具有氯氣一般刺激味道。它的化學結構和特性和氯元素非常不同。在水溶液中稀釋的二氧化氯是一種自由基free radical。在高濃度是它與還原劑會起強烈反應。二氧化氯是不穩定氣體分解時產生氯氣,氧氣和熱。如果照射陽光也會分解。在-59度C是二氧化氯爲偏紅色液體,在11度C時揮發成氣體。不論氣體過液體狀態都比空氣或水密度大。在冷水中,二氧化氯的水溶性極佳,但維持氣態不會水解。它的溶解量大約10倍於氯氣,若要移除可以用曝氣或通入二氧化碳。

二氧化氯有多種用途,電子工業可清洗電路板,油脂工業可處理硫化物,漂白纖維及蠟燭。在二戰時期,氯氣供應不足,二氧化氯被替代使用爲漂白劑。現在主要用途是漂白紙,它產生乾淨且強韌纖維的效果比氯氣更佳,而且產生更少的有害副產物。另一項主要用途是飲用水處理(美國EPA規定飲用水的二氧化氯不得超過0.8 ppm (mg/L),亞氯酸鹽不得超過1.0 ppm)(世界衛生組織WHO也規定飲用水的殘餘亞氯酸及氯酸鹽不得超過0.7ppm)

二氧化氯是非常強氧化劑,以液體狀態來殺滅真菌、細菌及病毒等病原菌非常有效。它也可預防及除去生物膜。對付產生孢子的細菌像炭疽菌anthrax也非常有效。二氧化氯氣體可用於醫療及實驗器械,房間及工具的滅菌。
當比較不同殺菌劑的氧化強度及容量時,二氧化氯活性不如臭氧ozone、氯氣、次氯酸或次溴酸,它只和硫酸根物質,胺類和有些有機活性物質反應。相反地臭氧氧化強度最大,它和所有可被氧化物質反應。二氧化氯是非常專一性的,這是因爲獨特的單電子交換機制,它專攻擊有機分子的密集電子中心。一個電子轉移後二氧化氯被還原成chlorite亞氯酸鹽ClO2-。

氧化容量oxidation capacity表示在氧化反應或/還原反應中有多少電子被轉移。二氧化氯的氯原子具有+4氧化數,因此加上攻擊有機分子的一個電子,在完全還原成氯化物時它能接受5個電子。若以分子量計算,比起氯氣,二氧化氯含有2.63倍的“有效氯”,亦即2.63倍氧化容量。

以下的反應式可看出上述變化
首先,二氧化氯獲得一個電子還原成亞氯酸鹽
ClO2 + e-   ->   ClO2-

之後,次氯酸鹽再氧化成爲氯離子

ClO2- + 4H+ + 4e-   ->   Cl- + 2H2O

二氧化氯是殺菌劑中唯一分子型自由基,它不改變被還原物質。氯氣反應不僅接受電子,它也會在反應中添加氯原子或置換被反應的物質的原子,可能產生三鹵甲烷類的副產物。臭氧的強氧化力也會使有機物產生醛類、酮類、酮酸或其他滅菌副產物。

二氧化氯會和細菌細胞壁的有機質反應,造成許多細胞的流程中斷。二氧化氯也直接和細胞中的氨基酸和RNA反應,抑制了蛋白質合成。二氧化氯改變細胞膜蛋白質及脂肪使細胞膜變性。對付病毒,二氧化氯與蛋白腖peptone(一種蛋白質水解後的水溶性物質)反應,阻止蛋白質形成。二氧化氯殺病毒比氯氣和臭氧還有效。

二氧化氯是少數幾種可以對付飲用水中的原生動物寄生蟲Giardia Lambia(梨形鞭毛蟲)和 Cryptosporidium(小隱孢子蟲), 這兩者分別造成梨形鞭毛蟲症'giardiasis' 和 隱孢子蟲病'cryptosporidiosis'的殺蟲劑。這些飲用水的寄生蟲的最佳處理方式是合併使用臭氧及二氧化氯。

二氧化氯可以用來對付生物膜。二氧化氯在液體裏面仍然是氣體狀態,由於強大溶解力,它可以穿透細菌粘液層,碳氫化合物和懸浮層。二氧化氯可氧化聯結生物膜的多醣體基質,反應中二氧化氯被還原爲亞氯酸離子。此時生物膜先呈碎片狀但穩定,一旦生物膜開始生長,酸性環境又將亞氯酸離子轉變爲二氧化氯,二氧化氯則清除所有的生物膜。

因爲二氧化氯是直接與微生物細胞壁反應,和非氧化反應的殺菌劑不同,二氧化氯連休眠中的微生物都可以殺死。且這些反應不依靠反應時間或濃度,所需要的濃度比非氧化性殺菌劑還低。微生物無法對二氧化氯產生抗藥性。

Chlorine dioxide (ClO2) molecule. Used in pulp bleaching and for disinfection of drinking water. Skeletal formula. Stock Vector - 85870664

https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=580&tid=108

https://www.who.int/water_sanitation_health/water-quality/guidelines/chemicals/chlorine-dioxide-chlorite-chlorate-background-jan17.pdf

https://www.lenntech.com/processes/disinfection/chemical/disinfectants-chlorine-dioxide.htm

https://www.123rf.com/photo_85870664_stock-vector-chlorine-dioxide-clo2-molecule-used-in-pulp-bleaching-and-for-disinfection-of-drinking-water-skeleta.html

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