肥皂在破坏病毒结构方面比酒精和消毒剂更有效

2020-05-18 11:16:42 admin
为什么肥皂在新的冠状病毒乃至大多数病毒上如此有效?因为它是自组装的纳米粒子,其中最薄弱的环节是脂质(脂肪)双层。
 
听起来很科学。让我解释。
 
肥皂溶解脂肪膜,病毒像纸牌屋一样“散落”并“死亡”,或者说,由于病毒不是真的活着,它变得不活跃。病毒可以在人体外部活动数小时,甚至数天。
 
含有酒精(和肥皂)的消毒剂或液体,抹布,凝胶和乳膏具有相似的作用,但不如普通肥皂好。除了酒精和肥皂外,这些产品中的抗菌剂对病毒的结构影响不大。因此,就其如何作用于病毒而言,许多抗菌产品基本上只是肥皂的昂贵版本。肥皂是最好的,但是当肥皂不实用或不方便使用时,例如在办公室接待区,用酒精擦拭布是很好的。

超分子化学
但是,为什么肥皂这么好呢?为了解释这一点,我将带领您完成超分子化学,纳米科学和病毒学的旅程。我将尝试用通用术语来解释,这意味着省略了特殊的化学术语。(我必须指出,虽然我是超分子化学和纳米颗粒组装方面的专家,但我不是病毒学家。)
 
我一直对病毒着迷,因为我将它们视为超分子化学和纳米科学如何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是病毒的遗传物质,与DNA相似。这些蛋白质具有多种作用,包括闯入靶细胞,协助病毒复制以及基本上是病毒结构中的关键组成部分(如房屋中的砖头)。
 
脂质然后在病毒周围形成外壳,既用于保护又有助于其传播和细胞入侵。RNA,蛋白质和脂质自组装形成病毒。至关重要的是,没有牢固的“共价”键将这些单元结合在一起。
 
相反,病毒的自组装是基于蛋白质,RNA和脂质之间的弱“非共价”相互作用。它们在一起就像魔术贴一样发挥作用,因此很难分解自组装的病毒颗粒。尽管如此,我们还是可以做到的-用肥皂!
 
大多数病毒,包括冠状病毒,都在50-200纳米之间-因此它们确实是纳米粒子。纳米粒子与其所在的表面具有复杂的相互作用;病毒也是如此。皮肤,钢材,木材,织物,油漆和瓷器的表面非常不同。
 
当病毒入侵细胞时,RNA像计算机病毒一样“劫持”细胞机制,并迫使细胞复制其自身RNA和构成该病毒的各种蛋白质的新拷贝。
 
这些新的RNA和蛋白质分子与脂质(容易存在于细胞中)自组装,形成病毒的新副本。也就是说,该病毒不会对其自身进行复制。它会复制构件的副本,然后将其自我组装为新病毒。
 
所有这些新病毒最终都会淹没细胞,然后死亡或爆炸,释放出病毒,然后继续感染更多细胞。在肺部,病毒最终在呼吸道和粘膜中传播。
 
当您咳嗽时,尤其是在打喷嚏时,呼吸道中的细小水滴会飞到30英尺高。较大的被认为是主要的冠状病毒携带者,它们至少可以走7英尺。因此,掩盖咳嗽和打喷嚏!
 
皮肤是病毒的理想表面
这些微小的液滴最终落在表面上并迅速变干。但是病毒仍然活跃。接下来发生的一切都与超分子化学有关,以及自组装的纳米粒子(如病毒)如何与环境相互作用。
 
现在是时候引入一个强有力的超分子化学概念了,它可以有效地说明:相似的分子之间的相互作用似乎比异分子更强。木材,织物和皮肤与病毒的相互作用非常强。
 
与此形成对比的是钢,瓷器和至少一些塑料,例如铁氟龙。表面结构也很重要。表面越平坦,病毒“粘”在表面的次数就越少。粗糙的表面实际上可以将病毒拉开。
 
那么为什么表面不同?病毒通过氢键(如水中的氢键)与亲水或“脂肪样”相互作用的结合而结合在一起。例如,纤维或木材的表面可与病毒形成许多氢键。
 
相反,钢,瓷器或特氟隆不会与病毒形成太多的氢键。因此,该病毒与这些表面没有牢固结合,并且非常稳定。
 
病毒可以保持活动多长时间?这取决于。人们认为新型冠状病毒可以在有利的表面上保持活性数小时,甚至一天。是什么使病毒不稳定?水分(“溶解”),阳光(紫外线)和热量(分子运动)。
 
皮肤是病毒的理想表面。当然,它是有机的,表面上死亡细胞中的蛋白质和脂肪酸通过氢键和“脂肪样”亲水相互作用与病毒相互作用。
 
因此,当您触摸带有病毒颗粒的钢表面时,它会粘在您的皮肤上,并因此转移到您的手上。但是您尚未感染。但是,如果触摸脸部,该病毒可能会传播。
 
现在,该病毒已危险地靠近您的嘴和眼睛及其周围的气道和粘液型膜。这样病毒就可以进入了,瞧!—您被感染了。也就是说,除非您的免疫系统杀死了病毒。
 
如果病毒在您的手上,则可以通过与他人握手来将其传播。吻,那很明显。毋庸置疑,如果有人打喷嚏在您的脸上,您就被困住了。
 
那么,您多久碰一次脸呢?事实证明,大多数人每两到五分钟触摸一次脸部。因此,一旦病毒落入您的手中,您将处于高风险,除非您将活性病毒洗掉。
 
因此,让我们尝试用开水将其洗净。它可能会起作用。但是水“仅”通过氢键与皮肤和病毒之间强烈的“胶状”相互作用竞争。该病毒是粘性的,可能不会发芽。水是不够的。
 
肥皂溶解病毒的结构
肥皂水是完全不同的。肥皂含有被称为两亲的类脂肪物质,其结构类似于病毒膜中的脂质。肥皂分子与病毒膜中的脂质“竞争”。肥皂或多或少地也可以去除皮肤上的正常污垢(请参见本文顶部的图片)。
 
肥皂分子还与许多其他非共价键竞争,这些共价键帮助蛋白质,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。再加上所有的水。
 
肥皂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像纸牌屋一样散落。繁荣,病毒消失了!
 
皮肤粗糙且起皱,这就是为什么您需要大量摩擦和浸泡以确保肥皂到达皮肤表面可能隐藏活性病毒的每个角落和缝隙的原因。
 
酒精类产品包括所有“消毒剂”和“抗菌”产品,这些产品含有高比例的酒精溶液,通常为60%-80%的乙醇,有时还含有一点异丙醇,水和一点肥皂。
 
乙醇和其他类型的醇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(可能超过60%)的酒精才能快速溶解病毒。伏特加酒或威士忌酒(通常为40%的乙醇)不会很快溶解病毒。总体而言,酒精在这项任务上不如肥皂好。
 
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。
 
酒精在一定程度上起作用
综上所述,病毒几乎就像油脂纳米颗粒。它们可以在表面上保持活跃数小时,然后通过触摸将其拾取。然后它们会碰到我们的脸并感染我们,因为我们大多数人经常触摸我们的脸。
 
水不能单独有效地清除我们手中的病毒。含酒精的产品效果更好。但是,没有什么能比肥皂更胜一筹了-该病毒会从皮肤上脱落,并在肥皂水中迅速分解。
 
超分子化学和纳米科学不仅告诉我们有关病毒如何自组装成功能性,活跃威胁的大量信息,而且还告诉我们如何用肥皂之类的简单方法击败病毒。