世界衛(wèi)生組織于2020年3月11日宣布新型冠狀病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）疫情已呈全球大流行趨勢(shì)[1]。基于目前的流行病學(xué)調(diào)查，新型冠狀病毒肺炎的潛伏期為1~14 d，多為3~7 d，潛伏期具有傳染性，傳播途徑主要為經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播[2]。疫情形勢(shì)嚴(yán)峻，國(guó)家衛(wèi)生健康委疾控局發(fā)布的《預(yù)防新型冠狀病毒感染的肺炎口罩使用指南》指出，口罩是預(yù)防呼吸道傳染病的重要防線，可以降低新型冠狀病毒感染風(fēng)險(xiǎn)[3]。因此，無(wú)論是戰(zhàn)斗在一線的醫(yī)護(hù)人員，還是普通的人民群眾，都對(duì)醫(yī)用外科口罩等醫(yī)療防護(hù)用品的需求量極大。
醫(yī)用外科口罩等醫(yī)療防護(hù)用品在出廠前通常需要滅菌，環(huán)氧乙烷（ethylene oxide，EO）是醫(yī)療器械的常用廣譜滅菌劑，一定劑量能夠保證醫(yī)療器械達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)，但EO是易燃易爆的有毒氣體，與人體長(zhǎng)期接觸可引起細(xì)胞畸變和癌變[4]。因此，醫(yī)療器械采用EO滅菌后，需要7~14 d的解析時(shí)間，使EO殘留量不超過(guò)10 μg/g才能投入臨床使用[5]。與EO滅菌比較，輻照滅菌具有速度快、無(wú)殘留、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)被廣泛用于醫(yī)療器械的滅菌中[6]。電子束輻照作為輻照滅菌的一種，是利用高能電子加速器產(chǎn)生的高能大功率電子束，直接或間接破壞微生物的核酸核糖、酶等生物大分子結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到滅菌的目的[7]。但有研究表明，常規(guī)的聚丙烯材料經(jīng)過(guò)輻照滅菌后老化降解嚴(yán)重，對(duì)原有的機(jī)械性能有較大的損傷，而聚丙烯是生產(chǎn)口罩熔噴層的常用原料[8-9]。本研究探討電子束輻照滅菌對(duì)醫(yī)用外科口罩細(xì)菌過(guò)濾效率的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。
1儀器與試劑
1.1 儀器
細(xì)菌過(guò)濾效率（bacterial filtration efficiency，BFE）檢測(cè)儀（青島眾瑞智能儀器有限公司，ZR-1000）；恒溫恒濕 培養(yǎng)箱（Binder，KBF 240 E6）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（Binder，BINDER Feb115 E3）；全自動(dòng)菌落分析系統(tǒng)（Interscience， Scan 4000）；生物安全柜（Nuaire，NU-425-600S）；高壓蒸汽滅菌器（PHCbi，MLS-378IL-PC）；超凈工作臺(tái)（蘇潔醫(yī)療器械有限公司，CVJ1500-Y）。
1.2 試劑
胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基（tryptic soy broth，TSB）（北京三藥科技開(kāi)發(fā)有限公司）；硫乙醇酸鹽流體培養(yǎng)基（fluid thioglycollate medium，F(xiàn)TM）（北京三藥科技開(kāi)發(fā)有限公司）；胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基預(yù)制平板（貝瑞特生物技術(shù)有限責(zé)任公司）；營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基（北京三藥科技開(kāi)發(fā)公司）；金黃色葡萄球菌ATCC6538（中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心）。
1.3 實(shí)驗(yàn)樣品的分組和處理
1.3.1 無(wú)菌實(shí)驗(yàn)
取廠家1、廠家2、廠家3的同批次口罩各50只，分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組各廠家樣品各30只，分為3、4、5 kGy3個(gè)輻照劑量，每個(gè)劑量各廠家10只樣品；對(duì)照組分為EO滅菌組和未滅菌樣品組，每組各廠家10只樣品。
1.3.2 BFE實(shí)驗(yàn)
取廠家4的同批次口罩50只，分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，其中實(shí)驗(yàn)組樣品40只，分為5、10、15、20 kGy4個(gè)輻照劑量，每個(gè)劑量10只樣品；對(duì)照組為10只未滅菌樣品。
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1 無(wú)菌實(shí)驗(yàn)
無(wú)菌實(shí)驗(yàn)按照2015版《中華人民共和國(guó)藥典》四部1101規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行[10]，取1.3.1中處理后的口罩樣品，以無(wú)菌操作拆包裝，于樣品的不同部位分別剪取約1 cm×3 cm的供試品分別加入FTM和TSB中，置于30~35 ℃和20~25 ℃下培養(yǎng)14 d，每天觀察并記錄培養(yǎng)管狀態(tài)。
2.2 BFE實(shí)驗(yàn)
BFE實(shí)驗(yàn)按照YY 0469-2011《醫(yī)用外科口罩》標(biāo)準(zhǔn)附錄 B中的方法進(jìn)行[5]，將1.3.2中處理后的口罩樣品在溫度21 ℃、濕度80%的條件下預(yù)處理4 h，配制濃度為5×105 cfu/ml的金黃色葡萄球菌懸液，用BFE檢測(cè)儀檢測(cè)，采樣氣體流速設(shè)置為28.3 L/min，時(shí)間2 min，其中輸送菌懸液時(shí)間為1 min，用胰酪大豆胨瓊脂平板收集細(xì)菌氣溶膠；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出平板在37 ℃下培養(yǎng)48 h，然后對(duì)細(xì)菌顆粒氣溶膠形成的菌落形成單位（陽(yáng)性孔）進(jìn)行計(jì)數(shù)，并使用陽(yáng)性轉(zhuǎn)化表將其轉(zhuǎn)換為可能的撞擊顆粒數(shù)，結(jié)果按YY 0469-2011標(biāo)準(zhǔn)中公式計(jì)算，要求BFE不小于95% 。
3結(jié)果
3.1 無(wú)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果
與未滅菌組比較，EO滅菌組和3、4、5 kGy3個(gè)輻照劑量滅菌組均無(wú)菌生長(zhǎng)，表明低劑量電子束輻照對(duì)口罩有滅菌效果，見(jiàn)表1。
3.2 BFE實(shí)驗(yàn)結(jié)果
與未滅菌組比較，4個(gè)輻照劑量滅菌組的BFE顯著降低（P<0.01），表明電子束輻照對(duì)口罩的BFE有顯著影響，見(jiàn)表2。
表1 無(wú)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果
注：TSB為胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基，F(xiàn)TM為硫乙醇酸鹽流體培養(yǎng)基
表2 BFE實(shí)驗(yàn)結(jié)果
注：數(shù)據(jù)分析采用EXCEL中的配對(duì)t檢驗(yàn)，與未滅菌組比較，aP<0.01；BFE為細(xì)菌過(guò)濾效率
4討論
醫(yī)用外科口罩以非織造布材料為原材料，由面罩、定形件、束帶等組件加工而成。面罩部分由熔噴層和紡粘層構(gòu)成，其中由聚丙烯組成的熔噴層是口罩的過(guò)濾層[8]。過(guò)濾層通過(guò)擴(kuò)散沉積、截留沉積、慣性沉積、靜電吸引沉積等 物理作用實(shí)現(xiàn)對(duì)微小顆粒物和病原微生物的高效擋截[11-12]。醫(yī)用外科口罩在使用前常需要經(jīng)過(guò)滅菌處理，以保證最終滅菌產(chǎn)品微生物存活概率不高于10-6。EO滅菌作為使用最廣泛的滅菌方式，具有穿透性強(qiáng)、對(duì)物品損壞小等優(yōu)勢(shì)，但由于其具有毒性大、解析周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，難以滿足疫情期間大量醫(yī)用防護(hù)用品的滅菌需求[13]。電子束輻照滅菌具有滅菌周期短、無(wú)有害殘留等優(yōu)勢(shì)，能夠大幅縮短口罩的滅菌周期，緩解COVID-19疫情期間的治療、防疫一線醫(yī)用外科口罩的巨大缺口。
本研究結(jié)果表明，醫(yī)用外科口罩采用低劑量電子束輻照即可達(dá)到滅菌效果，但是口罩的BFE卻顯著降低（P<0.01），明顯低于YY 0469-2011標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的口罩BFE應(yīng)不小于95%的要求[6]。BFE降低后的口罩無(wú)法有效阻隔細(xì)菌和病毒，面對(duì)COVID-19類(lèi)的急性感染性傳染病，不能起到應(yīng)有的保護(hù)作用，所以不建議口罩生產(chǎn)企業(yè)使用電子束輻照對(duì)口罩類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行滅菌。由于口罩的過(guò)濾性能與熔噴層的纖維結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)聯(lián)[14]，在后期的研究中，我們將進(jìn)一步探討電子束輻照對(duì)口罩熔噴層物理性能的影響。
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