肥皂比酒精能更有效杀死冠状病毒

澳大利亚新南威尔士大学化学教授Palli Toradarson称,肥皂比酒精能更有效杀死冠状病毒。他解释说,新型冠状病毒可以看作是一个自组装的纳米结构,其中最脆弱的部分就是由双层磷脂分子组成的脂双层包膜(lipid bilayer envelope)。

洗手液中的皂质可以轻易溶解脂类,让病毒的包膜(fat membrane)解体。肥皂水一搓,病毒内部的结构像一盒扑克牌一样散落一地,失去了活性。


通常,这类病毒在人体外可以长达数小时甚至数天保持感染活性。酒精类消毒剂虽然也可以让病毒快速失活,但其实并不如普通的肥皂。

消毒剂里其他杀菌成分,对病毒也没什么用。对于冠状病毒来说,消毒液就是一个昂贵版本的洗手液。

托拉达森教授在推特解释说:

新型冠状病毒可以看作是一个自组装的纳米结构,其中最脆弱的部分就是由双层磷脂分子组成的脂双层包膜(lipid bilayer envelope)。洗手液中的皂质可以轻易溶解脂类,让病毒的包膜(fat membrane)解体。肥皂水一搓,病毒内部的结构像一盒扑克牌一样散落一地,失去了活性。

通常,这类病毒在人体外可以长达数小时甚至数天保持感染活性。酒精类消毒剂虽然也可以让病毒快速失活,但其实并不如普通的肥皂。消毒剂里其他杀菌成分,对病毒也没什么用。于是,对于冠状病毒来说,消毒液就是一个昂贵版本的洗手液。洗手液是最棒的。不过如果你坐在座位上,不能随时去洗手,免洗消毒液确实会更方便。

我一直对病毒这种结构十分着迷,因为病毒是超分子化学和纳米科学融合的最壮观的例子之一。

大多数病毒由三个关键组成部分组成:RNA,蛋白质和脂质。

RNA,核糖核酸,是这类病毒的遗传物质。

病毒蛋白质的作用包括协助病毒进入细胞、帮助病毒自我复制、以及构造病毒的结构(就像盖房子的砖块和钢筋)。

脂质则在病毒的结构最外层形成一个大衣一样的包膜。它即可以保护病毒的内部,也参与入侵细胞的过程。


RNA,蛋白质和脂质,自我组合成病毒的结构。需要指出的是,这些零件之间,不存在很强的“共价”结构将他们结合在一起。病毒的部件是通过较弱的非共价键组合在一起的,于是,他们向我们用的“魔术贴”一样黏合在一起,似乎牢不可破。但其实,肥皂水就可以拆散他们!

大多数的病毒,包括冠状病毒,大小在50-200纳米之间,他们是纳米级别的微粒。纳米微粒和许多物品的表面可以进行复杂的互动:皮肤,金属、木材、织物,油漆表面,和瓷器,这些是很不同的表面。

当一个病毒入侵细胞,RNA就像电脑病毒一样劫持细胞内的机器,奴役他们不停地复制病毒的组件,包括RNA,病毒蛋白。他们再像魔术贴一样,形成新的病毒颗粒。这个过程中,他们还随意占用细胞内随处可用的脂质薄膜,以形成病毒包膜。也就是说,病毒的复制不像我们用复印机复印文件,而是像魔术一般地,积木自己组装变成新的病毒颗粒。

这些新的病毒颗粒最终让细胞活不下去了。细胞死亡、破裂,释放出病毒颗粒,再去入侵其他细胞。在人的肺组织里,这个过程也会将病毒颗粒释放到空气中。当病人咳嗽或者打喷嚏,微小的液滴向外飞出可达10米远。冠状病毒主要乘搭大颗一些的液滴,他们可以飞大概两米远。所以!咳嗽打喷嚏的时候,用袖子遮住我们的口鼻!

这些微小液滴最终降落在各种表面,很快就干了。上面的病毒仍然有活性。现在的问题是,各种表面上,病毒如何和他们互动,并且最终到达下一个健康人?

超分子化学(Supramolecular chemistry)有一个概念:相似的微粒之间的相互作用力更强一些,不太相似的微粒之间的作用力较弱。木材、织物、当然还有皮肤!和病毒微粒之间的互动属于第一种,强力相互作用。而钢材、陶瓷,一些塑料,和病毒之间的相互作用弱一些。

物品表面的结构也很重要。越平整的表面,病毒越不容易附着。

所以,这些不同的表面,对病毒有什么不同的影响?病毒颗粒是靠一种叫氢键(hydrogen bonds)的力量组合在一起,类似水分子之间的作用力。于是,病毒喜欢和亲水,或者亲油的表面产生相互作用,附着在上面。比如,织物和木材的表面,可以和病毒颗粒之间,形成很多的氢键,于是病毒可以黏附在上面。而金属表面不会有这种作用。病毒在这些表面也可以在一段时间保持稳定,但时间不如木材和织物。


所以病毒的活性可以维持多久?不好说。新型冠状病毒可以在合适的表面长达数小时,甚至上天的时间,保持活性。潮湿会消解病毒,日光中的紫外线,和热量(分子热运动),也都会令病毒变得不稳定,容易失去活性。

皮肤。皮肤对病毒来说是一种完美的表面!它是“有机”的。皮肤表面的无生命死亡细胞上的蛋白质和脂质和病毒颗粒之间,既可以形成氢键,也可以用“类似脂肪”的亲水相互作用。

所以,当你的皮肤接触带病毒的金属表面,病毒容易从金属上附着到皮肤上。这时候,你还没感染。如果你的皮肤再接触面部,病毒就从手到达脸。危险了!病毒距离你的口、鼻、眼,这些黏膜结构,已经好近了。如果病毒到达这些地方。。。你就感染了。

所以如果一个人手上有病毒,你和他握手,病毒就到了你手上。或者你和他亲吻,这显然也就传染了。当然如果他在你面前打喷嚏,病毒也来了。如果病毒只是到了你的手上那还好。

我们多久用手触摸脸部呢?许多人每两三分钟就无意识摸一下脸。所以,洗手呀!

如果我们只是用清水洗手,水和皮肤上的病毒颗粒之间,只是用氢键交互作用,这是不够抢走病毒的。

肥皂水则完全不一样。肥皂中含有类似亲水又亲油的类脂肪物质,在结构上与病毒膜中的脂质非常相似。肥皂分子与病毒膜中的脂质“竞争”。肥皂分子还与许多其他非共价键竞争,这些非共价键帮助蛋白质,RNA和脂质粘在一起。肥皂有效地“溶解”了将病毒结合在一起的胶水。再加上所有的水。肥皂的力量还胜过病毒和皮肤表面之间的相互作用。由于肥皂和水的共同作用,病毒很快就会脱落并掉落,像一盒纸牌一样掉落一地。病毒消失了!

洗手20秒

皮肤非常粗糙且起皱,这就是为什么您需要进行大量用力的搓洗,才能确保肥皂在皮肤表面达到藏在皮肤表面深部的病毒颗粒。20秒!

基于酒精的产品,其中几乎包括所有“消毒剂”和“抗菌”产品,都含有高含量的酒精溶液,通常为60-80%的乙醇,有时还含有少量的异丙醇,然后还有水和少许肥皂。

乙醇和其他醇类不仅容易与病毒物质形成氢键,而且作为溶剂,比水更具亲脂性。因此,酒精也确实会溶解脂质膜并破坏病毒中的其他超分子相互作用。

但是,您需要相当高浓度(也许+60%)的酒精才能快速溶解病毒。酒精主要作用于病毒的蛋白质颗粒,破坏其三维结构,令其变性失活。伏特加或威士忌(通常为40%的乙醇)不会很快溶解病毒。

总之,酒精不如肥皂好。

几乎所有的抗菌产品都含有酒精和一些肥皂,这确实有助于杀死病毒。但是有些还包括“活性”细菌杀灭剂,例如三氯生。但是,这些基本上对病毒没有任何作用!

总结一下,病毒几乎就像油脂纳米颗粒一样。它们可以在各种表面上保持活跃数小时,然后人通过触摸将其拾取。他们会碰到我们的脸并感染我们,因为我们大多数人都整天经常用手触摸脸部。

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