热力消毒

热力消毒系指利用热力作用杀灭病原微生物防止疾病传播的处理。若将微生物全部杀灭则称热力灭菌。热力消毒为最古老的一种消毒方法，自人类用火以来，即已不自觉在进行热力消毒。我国古代有“百沸无毒”之说，宋代庄绰指出：“纵细民在道路上，亦必饮煎水。”明代李时珍在《本草纲目》中写道：“天行瘟疫，取出病人衣服，于甑上蒸过，则一家不染”。基督教《圣经》中记载用火焚毁患者衣物以防疫病的传播。十九世纪以来，人们认识微生物后，热力消毒不断得到新发展。Schroeder(1859)提出压力蒸气灭菌法，Pasteur(1863)提出低热消毒法，Tyndall(1876)提出间歇灭菌法，Terrillon (1883)提出使用煮沸、干热与火焰烧灼法处理手术器械等等。迄今，热力消毒仍为一项使用最广泛，效果最可靠的消毒方法。热力消毒可分湿热与干热两种。湿热消毒是将物品在水中或用蒸气加热以达消毒的处理。其主要作用是通过菌体酶的破坏与蛋白质的凝固使微生物死亡。干热消毒是在无水情况下加热以达消毒的处理。其主要作用是通过氧化，破坏细菌原生质使微生物死亡。湿热杀菌作用较干热为强，但所有微生物均可被此两种处理方法杀灭而达灭菌。
微生物对热的抵抗力多用热死亡时间表达，即在一定温度与条件下，全部杀死该种微生物所需的时间。不同微生物在湿热或干热处理下的热死亡时间不尽相同，其中以细菌芽胞最长，而嗜热脂肪芽胞杆菌芽胞又较一般病原菌芽胞的热死亡时间为长(见表1)。

表1 微生物热死亡时间概值(min)

微生物	煮沸 100℃	压力蒸气		干 热
		121℃	132℃	160℃	180℃
细菌繁殖体 *病毒 真菌孢子 产气夹膜梭菌芽胞 腐败梭菌芽胞 炭疽杆菌芽胞 破伤风梭菌芽胞 肉毒杆菌芽胞 嗜热脂肪芽胞杆菌芽胞	2 2 2 5 10 10 60 300 300	1 1 1 2 3 3 5 12 12	<1 <1 <1 <1 <1 <1 1 2 2	3 3 3 4 6 6 12 30 30	<1 <1 <1 <1 <1 <1 2 5 5

*乙型肝炎病毒热死亡时间较一般病毒为长，与产气夹膜梭菌芽胞相似。
热力消毒的情况可用多种方法测定。温度计或压力计（对压力蒸气灭菌）可直接或间接标示达到的温度。热电偶测温计与自动记录仪可记录灭菌过程中温度的变化。为了解压力蒸气灭菌器内每件物品是否达到灭菌，还可事先夹放化学指示剂。过去用已知融点药物，只可测达到的温度，不知在该温度持留的时间。新法利用药物变色反应，可进一步指示达到规定温度所持续的时间。测知是否达灭菌的最准确方法为微生物学鉴定法，即将染有指示微生物的菌片夹放于消毒物品中，灭菌后取出培养，观察结果。指示微生物多选用嗜热脂肪芽胞杆菌芽胞。此法不能立即获得结果，多仅用于灭菌试验或定期检查设备是否能达灭菌要求。
湿热消毒常用有： 煮沸、流通蒸气、低热、间歇加热、压力蒸气等法； 干热消毒常用有： 焚烧、烧灼与干烤等法。
煮沸消毒法 煮沸消毒法系指将物品放于水中加热至沸点的消毒方法。其热力传导主要靠水的对流，温度一般不超过100℃。此法几分钟即可杀死微生物繁殖体，对乙型肝炎病毒或肉毒杆菌毒素，需十余分钟，而对细菌芽胞则需数十分钟以至数小时，故多不用作灭菌处理。消毒所需的煮沸时间随处理物品而异。对衣服等大件物品，热力穿透情况良好时，需15～30min，餐具或导热较好的金属物品，时间可少些。煮沸时，在水中加少量增效剂，如肥皂(0.5%)或碳酸钠、磷酸钠(1%)等，可提高消毒效果，但应注意避免对某些物品的腐蚀。消毒时间从水沸开始计算。物品应全部浸于水内，不得放入可增加粘稠度物质。高原地区沸点低，勿用本法消毒，必须使用时应延长煮沸时间。
流通蒸气消毒法 流通蒸气消毒法是利用水蒸气加热进行消毒的一种方法。热力穿透主要依靠水蒸气释放潜伏热(2257J/g即539cal/g) 与凝聚时体积缩小而产生的负压。消毒温度达100℃左右，所需时间与煮沸法相似。多用于牛奶场、啤酒厂、食品厂内大容器与管道消毒，以及食堂餐具消毒。流通蒸气消毒最简单的设备是蒸笼，经常大量处理可于特制消毒器(见图1)内进行。物品安放应注意使水蒸气易于接触到各表面。
低热消毒法 低热消毒法是利用低于100℃的热杀灭微生物的消毒方法。本消毒法因由Pasteur创始，故又名巴氏消毒法。低热消毒最早用于酒类处理，因温度较低，不致损坏有效成分，故亦用于高温下易损坏的流质食物与药品，特别是牛奶的处理。便盆、床上用品、尿布、清洁工具、内窥镜、麻醉设备等医院用品亦可用此法消毒。处理温度随物品不同，一般于65℃左右，亦有高至95℃者。牛奶消毒可于61～63℃处理30min，或71～72℃处理15～20s。后者可用于大量牛奶的连续流动处理。酒类因含酒精或酸，44～56℃处理15min即可。疫苗于60℃处理60min，时间过长或温度过高均可削弱其抗原性。以上处理，虽温度较低，无法达到灭菌，但能将结核杆菌、布氏杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌等致病微生物杀灭，并使总菌数减少90～95%，故可减少疾病传播或延长贮存时间。

图1流通蒸气消毒器

1. 带孔隔板2. 接电源3. 蒸气回流罩4. 蒸气发生器5. 电热器
间歇加热灭菌法 间歇加热灭菌法为利用间歇加热至100℃以杀灭所有微生物的灭菌方法。此法由英人Tyn-dall所创用，故又称廷德耳灭菌法。间歇加热灭菌法多用于处理不耐高温的培养基与血清制品等。其法将物品加热至80～100℃，持续30～60min后，置于室温下，次日再次同样处理，如此连续3日。物品中如有细菌芽胞存在，在室温下即发芽成为繁殖体，在第二或第三次加热时可被杀灭。加热多用水浴或流通蒸气。
压力蒸气灭菌法 压力蒸气灭菌法是在专门的灭菌器(见图2、3)中利用压力蒸气加热以对物品进行灭菌的一种方法。压力蒸气法达到的温度高(见表2)灭菌效果可靠，为医疗卫生工作中使用最广泛的一种灭菌方法。
压力蒸气灭菌的灭菌时间，由灭菌器内达到要求温度起计算，至灭菌完成为止。其中包括： 热力穿透时间、微生物热死亡时间与安全时间(见图4)。安全时间一般规定为热死亡时间之半。热力穿透时间随物品的性质、包装方法、体积大小与放置情况而定，小型手术器械包仅需3～5min; 装于金属提桶中的微生物实验室污染物品则需数十分钟至一小时。微生物热死亡时间加安全时间之和多规定为：115℃为30min,121℃为15min,126℃为10min,132℃为3min。
压力蒸气灭菌时，须先将灭菌器中空气排尽才能达到规定温度。压力蒸气灭菌器根据排气法可分为下排气式和预真空式。下排气式压力蒸气灭菌器利用重力作用，使蒸气将空气由上向下经排气孔逐渐挤出。此类灭菌器设计较简单，但空气排除不彻底，温度不宜超过126℃，所需灭菌时间较长。为保证效果，物品包装不宜过大，数量不宜过多，装放不宜过密。加热时，速度不宜太快，避免出现过早达到灭菌时间的假象。蒸气应防止超热，以免影响凝聚，阻碍热的穿透。预真空式压力蒸气灭菌器利用抽气机，先将灭菌器中的绝对压力抽成2.0～2.7kPa (15～20mmHg)，然后通入蒸气进行灭菌处理。此类灭菌器空气排除较彻底，热力穿透迅速，可在较高温度(132～134℃)进行灭菌，所需灭菌时间短，但对设计与制造的要求较高，且不宜用于瓶装液体的灭菌。为保证灭菌效果，物品装放不宜过少，否则可产生小装量效应，即装填物品过少，灭菌器内残留空气较多，因而影响蒸气对物品的穿透，导致灭菌失败。

图2 手提式压力蒸气灭菌器结构示意图

1.压力表 2.安全阀3.消毒桶 4.排气阀5.排气软管 6.底架

图3卧式压力蒸气灭菌器结构示意图

1. 柜室压力真空表 2 夹套压力表3. 安全阀 4蒸气控制阀 5. 蒸气过滤器 6. 分流档板 7. 穿孔托盘8. 压力调节阀 9 进气阀 10. 温度计 11 空气滤器 12. 阻气器

图4 压力蒸气灭菌周期示意图

温 度 (℃)	压力表读数
	kg/cm2	psi
100 115 121 126 132 134	0 0.66 1.03 1.37 1.86 2.03	0 9.5 14.7 19.7 26.6 29.1

表2饱和蒸气温度与压力的关系

焚烧与烧灼灭菌法 焚烧与烧灼灭菌法是直接利用火焰加热以达灭菌的消毒方法。焚烧法是将物品全部焚化，多用于可燃性废弃物品，最好于焚化炉(见图5)中进行。烧灼法则直接以火焰烧烤处理对象，多用于消毒污染地面、金属器械以及微生物实验室的接种环等。此类方法简便，只要焚烧或烧灼彻底，可保证灭菌效果，但易损坏物品，使用受到限制。
干烤灭菌法 干烤灭菌是用热的烘烤使物品达到灭菌的处理方法。其热力传导主要靠空气对流与介质传导，速度虽较湿热为慢，但对金属与玻璃器皿损害小，对油脂类物品灭菌作用好，且可使物品保持干燥，故有一定实用价值。干烤一般多于烤箱中进行，常用为机械对流型电热烤箱(见图6)，箱中除电热器外并装有送风机以加强空气对流。

图5焚化炉结构示意图

机械对流型烤箱因热力传导较慢，故处理时间长 (见表3)。为加速灭菌处理，有用电热真空烤箱者。此类烤箱，物品放入抽至真空 (绝对压力0.27kPa即2mmHg)后再加热。物品于真空状态下不易氧化，可热至较高温度，所需处理时间可大大缩短，如于280℃，仅需15min。

图6机械对流型电热烤箱结构示意图

1.可调节空气入口2.可调节排气口 3.温度计 4.通气夹层 5.电热器 6.送风机

表3 干热灭菌时间

温度(℃)	灭菌时间(min)
180 170 160 150 0 121	30～60 60～90 120～150 150～180 180～240 >480

干烤时，物品包装不宜过大。高温可损坏的物品，如棉织品、塑料制品等，不可用此法灭菌。