研究人员发现了一种有效且环保的消毒剂

氯二甲酚是一种在全球范围内广泛使用的消毒剂，由于其相对较高的化学稳定性和大量消耗，在水环境中与生态毒理学威胁有关。香港科技大学工程学院（HKUST）的研究人员发现了一种很有前途的替代品，即2，6-二氯苯醌（2，6-DCQ），它能更有效地对抗某些常见的细菌、真菌和病毒，并能在接收水中快速降解和解毒

他们的发现发表在《自然通讯》上

这项研究由香港科技大学土木与环境工程系的张向如教授领导，他多年来一直在研究消毒副产物（DBP）。在疫情爆发期间，张教授注意到，氯二甲酚在结构上与他的团队之前发现的一些卤代酚类DBP相似，这些DBP已被证明可以通过太阳光解迅速降解

受某些卤代酚类DBP的结构特性和可降解性的启发，研究小组设法从DBP中选择了一种有效的广谱消毒剂，这种消毒剂可以在受纳水中快速降解和解毒

研究团队测试了10种不同DBP灭活各种病原体的效力，包括大肠杆菌（一种与癌症相关的细菌）、金黄色葡萄球菌（细菌）、白色念珠菌（真菌）和噬菌体MS2（病毒）。他们发现，2,6-DCQ在灭活这些细菌、真菌和病毒方面的效果是氯二甲酚的9到22倍

此外，他们发现，即使在没有阳光的情况下，2,6-DCQ对海洋多毛类胚胎的发育毒性也会迅速降低，因为它在接受海水时会通过水解迅速降解。排放到海水中两天后，2,6-DCQ的发育毒性比氯二甲酚低31倍

他强调迫切需要更有效、更环保的消毒剂，特别是在新冠肺炎大流行之后

“在水生环境中经常检测到氯二酚；例如，香港河水中的氯二酚浓度高达10.6μg/L。毒理学研究报告了氯二酚对水生生物的不良影响，包括内分泌紊乱、胚胎死亡和畸形。长期暴露于环境浓度（约4.2μg/L）的氯二苯酚会导致虹鳟鱼的基因调节和形态变化。”。结果表明，2,6-DCQ可以在广泛的场合用作消毒剂，包括个人护理产品（如洗手液、洗涤剂和肥皂）、油漆、纺织品、金属加工液、医用磨砂膏，以及家庭卫生、食品加工设备、手术器械和公共场所

“这项创新研究不仅为更好地支持人类生物安全提供了一种潜在的解决方案，同时优先考虑环境可持续性，而且通过利用海水的弱碱性，对绿色消毒剂和其他绿色工业产品的开发具有重大意义。例如，科学家可以设计和开发其他工业产品，如杀虫剂、药品和个人护理产品，这些产品在接收海水时可以通过水解迅速降解，”张教授说

研究团队包括现任科大研究助理教授韩家瑞博士和现任西安交通大学助理教授李万新博士。他们都是香港科技大学土木与环境工程系的博士毕业生，在研究期间是张教授团队的博士后

展望未来，张教授计划通过机器学习，利用盐酚的分子指纹图谱，探索消毒效率与盐酚降解率之间的关系。他希望未来的研究能够为进一步开发最佳消毒剂提供线索 More information: Jiarui Han et al, An effective and rapidly degradable disinfectant from disinfection byproducts, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48752-w

Journal information: Nature Communications