消毒用酒精之常識

酒精濃度與消毒作用

----酒精濃度約70%(w/w)或75%(v/v)才有最佳之消毒作用----

酒精之化學名為乙醇(ethanol;ethyl alcohol)其化學式為C₂H₅OH，係無色、流動性且易燃性之液體；另具有欣快的味道。廣泛地應用於消毒劑(disinfectants)[註1]、脫水劑、固定劑、溶劑(solvents)、及飲食(僅限於經直接微生物發酵產生之酒精)。一般化學藥品用酒精(乙醇)者為99.5%(v/v; 以容積計)，另特殊目的作成為100%者，稱為絕對酒精(absolute ethanol)。欲使成為非飲食用，往往添加少量之甲醇(methanol; methyl alcohol)等變性劑者，吾人稱此為變性酒精(denatured alcohol)或工業酒精(industrial alcohol)，專供為燃燒用純度不高(例如酒精燈用)者，吾人稱為燃料酒精(comburtion alcohol)，經常添加微量之粉紅色色素以示區別[註2]。提到酒精一般人會連想到「酒」，所稱酒應指酒精成分以容量計算超過0.5%之飲料，其他可供製造或調製飲料之未變性酒精及其他製品(公賣局菸酒管理法中所做的定義)。酒類於民國91年前屬公賣局專賣，現已開放自由製造並進出口，若製造為家用則免稅，超過一定量則要交稅，並受財政部國庫署之管理。

一般人都知道，醫療上常用70%(以重量計)或75%(以容積計)的酒精作為消毒劑，但為何在70或75%左右濃度的酒精才具有消毒作用，欲瞭解此消毒之作用機制，應先充分瞭解酒精(乙醇)之基本性質。酒精的濃度70或75%最具殺菌功效，此為國際上所推荐之適宜消毒濃度(其實60~95%均具消毒作用) [註3]，目前菸酒公司生產95%(以容積計)的藥用酒精，建議以比例用水稀釋，並採擦拭法，擦拭和手部常接觸的電話、桌椅、門把、接種(無菌)台等，避免空氣中殘留過多酒精，最好不要用來拖地，應擦拭桌面、不可僅噴灑。另注射或抽血時，經常使用70或75%酒精擦拭皮膚(swabbing skin)[註4]。對微生物之控制，來自於簡單的拭掉灰塵及微生物。使用酒精之好處在於其快速作用及揮發，不留殘痕(residue)。

一瓶450㏄純酒精(化學用)，搭配150㏄純水(冷開水、過濾水或礦泉水)稀釋，簡單算法約3：1比例。以市面販售的500㏄、95%(以容積計)濃度藥用酒精為例，為了方便以容積計算之，要稀釋成濃度70(w/w)或75%(v/v)的酒精，可以用95乘以500再除以75，得出的數目633.3就是稀釋後的容量，也就是95%濃度藥用酒精要另外加133.3㏄蒸餾水。但要注意，一定要用煮沸過的冷開水或純水，而酒精揮發性強，故封緊未用部分的瓶蓋。酒精怕高溫、火源，儘量放在遠離火源的陰涼處，不要囤積，最好用多少買多少。供用時直接擦拭，不要再空氣中噴灑以免酒精濃度過高，若有人點菸(火)，恐有危險。

基本上，酒精(乙醇)有使蛋白質凝固而變性的性質，此作用需要水之存在，酒精的消毒(殺菌)原理即基於此。一般細菌的細胞主為蛋白質並以其他化合物各種方式結合存在，而細菌的細胞膜為一種半透性膜，由外界選擇性吸收物質進入細胞體內的功能。當細胞膜碰到高濃度(90~95%)的酒精時，會產生凝固作用而變質，使細胞質與外界的溝通完全隔絕，酒精反而無法進入細胞內，故細菌細胞不會因此而死亡。過一段時間後，由於細胞內的多種代謝作用，會再生成新的細胞膜，或使原來的細胞膜又恢復其原先之機能，使細菌又再度復活。另外酒精也溶解多種脂質，故溶解被覆型病毒(enveloped viruses)上之脂質，使破壞病毒。酒精(乙醇)有效地殺死(kill)細菌及真菌，但對內生孢子(endospores)及無被覆型病毒(nonenveloped viruses)，則無效。

若使用70(w/w)或75%(v/v)濃度的酒精就不同。因為此濃度的酒精，不會使細菌的細胞膜凝固，當它和一些營養成份同時透過細胞膜而被吸收於細胞內時，卻酒精和細胞內的細胞質產生作用，使細胞質凝固而完全喪失代謝功能，酒精終於達到消毒(殺死)細菌的功效。但如果酒精濃度低於70或75%時，不能使細菌之細胞質完全凝固，因此降低或無效果。另外乙醇與其他消毒化合物存在時具有增強(enhance)消毒作用，即降低細菌之存活率[註5]。

[註1]消毒或清毒作用(disinfect or disinfection )，即消滅病原微生物或抑制它們生長。消毒劑(disinfectant)，即能夠消滅或抑制病原微生物的製劑，此指特別供用於物品(體)的消毒。可分為完全(complete)及不完全(incomplete)消毒劑，前者為能完全消滅病原微生物的生長形和含芽胞形的消毒劑，後者為消滅(殺死)生長中的細胞，但一般不能消滅芽胞(spores)的消毒劑。

消毒上最常用的醇類是乙醇(ethanol)及異丙醇(isopropanol; isopropyl alcohol)。異丙醇經常以擦拭醇類(rubbing alcohols)用而銷售，在國內常見者，例如：BD_®酒精擦拭Alcohol Swabs：Becton Dickinson and Co., Franklin Lake, NJ 07417-1883 U.S.A.；PDI^®酒精棉片(Alcohol Prep Pad：Professional Disposables, Inc., Orangeburg, NY 10962-1376 U.S.A.；MEDI-PAK Alcohol Prep Pad：General Medical Corp. Richmond, VA 23228 U.S.A.及LORIS Antiseptic Isopropyl Alcohol Pad. Lernapharm Quebec, Canada, H9H 2P1，以上全部以70%異丙醇浸泡砂布(pad)至飽和而製成。其防腐及消毒(antiseptic and disinfectant)作用，稍為優於乙醇，因相較於乙醇不易蒸發，價格便宜而容易取得。純異丙醇以98-99.9%銷售，分子式為CH₃CHOHCH₃，由丙烯(propylene)製造，係可燃性液體，微呈乙醇及丙酮混合液之味道，略具苦味而非飲用，對人具有毒性(即飲用100ml就導致死亡)。

[註2]一般酒精類：指下列含酒精成分超過80%之未變性酒精：

1.食用酒精(edible alcohols)：以糧穀、薯類、甜菜或糖蜜為原料，經發酵、蒸餾製成含酒精成分超過80%之未變性酒精。

2.非食用酒精(non-edible alcohols)：前項食用酒精以外含酒精成分超過

80%之未變性酒精。

在台灣地區酒精之管理機關為台灣省菸酒公賣局(簡稱公賣局；目前(民國91年後)改稱為台灣菸酒公司)，其管理辦法所稱酒精分為下列五種。

1.工業用酒精：供製造物品及科學實驗用之酒精，其規格如下：

外觀：無色透明；香味：無雜臭；成分：含酒精在95%以上(以容積計)；過錳酸鉀還原物試驗：試驗之酒精，其粉紅色持續在10分鐘以上。

2.精製酒精：供製造物品及科學實驗用之高級酒精，其規格如下：

成分：含酒精在95%以上(以容積計)；與水混合性：試驗合格；蒸發殘渣：不得大於0.001%；酸度(以乙酸計)：不得大於0.003%；鹼度(以氨計)：不得大於0.003%；丙酮、異丙醇：試驗合格；甲醇：不得大於0.1%；硫酸變暗之物質：試驗合格；過錳酸鉀還原物：試驗合格。

3.無水酒精：供科學實驗用之高度數酒精，其規格除含酒精應在99.5%以上(以容積計)外，餘與精製酒精相同。

4.變性酒精：精製酒精、工業用酒精或無水酒精依變性標準變性之酒精。此酒精已不適合於食(飲)用。

5.藥用酒精：經中央衛生主管機關檢驗符合中華藥典規定之標準，以用於醫療衛生、調製藥品或科學實驗之酒精，其規格與精製酒精同。

前項藥用酒精之供應管理，依「藥用酒精供應管理辦法」辦理。本辦法酒精變性標準，由公賣局邀請行政院行政院衛生署及經濟部等有關單位會商訂定之。

酒精添加變性劑供其變性者，其變性方法應符合酒精變性劑標準表規定(財政部台財康字第0890351440號令,89.12.30)，此酒精變性劑標準表中，列舉49種酒精變性劑，其變性劑包括木精、苯、甲醇、苯乙醇等(大部分為屬毒素者)。製造化妝品類使用酒精，其所使用變性劑，不能選用含有毒素者，另製選食品類亦不得選用有毒素之變性劑。至於酒精及其相關物品之進出口，應向財政部國庫署申請許可証。市面上銷售之半公升裝葯用酒精之標籤，如下圖：

至少目前為止有六種以上，最近者甚至以「優質酒精」表示，似些混淆之嫌，令注意者公賣局自己制量不足時，尚依賴台糖新營副產廠以糖蜜製造。

[註3]乙醇濃度對葡萄球菌(人體皮膚上生存之化膿菌)消毒時間之關係如下表。

不同濃度乙醇對葡萄球菌(Streptococcus pyogenes)之殺菌作用(germicidal action)

	作用時間(秒)
乙醇(%)	10	20	30	40	50
100	+	+	+	+	+
95	–	–	–	–	–
90	–	–	–	–	–
80	–	–	–	–	–
70	–	–	–	–	–
60	–	–	–	–	–
50	+	+	–	–	–
40	+	+	+	+	+

+ 代表生長，微生物未殺死；– 代表不生長。％表示以容積計算者。

源自：H.E. Morton 1950, Relationships of concentration and germicidal efficiency of ethyl alcohol. Annals of the New York Academy of Sciences 53:191-196.

[註4]酒精不宜使用在傷口，因醇類(alcohols) 導引蛋白質之凝結層形成而此層下面細菌仍繼續生長。

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