摘要：在医疗工作者中使用基于乙醇的卫生手部消毒产品的安全性是通过控制空气中的乙醇浓度来实现的。这引发了一个问题：这些工作者是否得到了足够的保护，以防止潜在的乙醇通过皮肤吸收。本研究的目的是确定乙醇通过皮肤吸收在总吸收量中的贡献。在一项实验室控制的研究中，7名医疗工作者依次进行了25次基于酒精的手部消毒（ABHR），并在每次消毒后佩戴了手套。研究比较了两种暴露条件：一种是将手和前臂放在实验室通风橱内以防止吸入（仅限皮肤接触的条件），另一种是在通风橱外进行相同的操作但允许吸入（自然条件）。手部消毒产品含有84%的乙醇和1%的乙醇-d6，以验证其外源性来源。吸入暴露通过个人空气采样进行测量。在基线时、暴露期间以及暴露后的清洗期收集血液样本，并通过HS-GC-MS方法分析乙醇和乙醇-d6的含量。通过比较每位参与者在仅限皮肤接触条件和自然条件下的血液乙醇浓度的曲线下面积（AUC），来评估皮肤吸收的贡献。呼吸区的吸入暴露量分别为：仅限皮肤接触条件下为5.3±3.6 mg/m³，自然条件下为120±7 mg/m³。相应的血液乙醇浓度AUC分别为1400±1100 mg/L·min和3300±2300 mg/L·min（p=0.014），表明皮肤吸收的贡献率为43±28%（N=7）。对于乙醇-d6，这些数值分别为17±4 mg/L·min和48±17 mg/L·min（p=0.064），表明皮肤吸收的贡献率为40±16%（N=3）。总之，频繁进行手部消毒会导致显著的乙醇皮肤吸收。
引言：乙醇能有效减少病原体在人体皮肤上的存活时间，因此在患者护理中被推荐用于减缓感染传播（例如SARS-CoV-2大流行期间）（Hirose等人，2021年；Kramer等人，2022年）。然而，关于手部卫生操作中乙醇暴露的研究很少。大多数研究关注的是遵守规定问题（Hilt等人，2020年；Kingston等人，2018年；Lebovic等人，2013年）。根据一项系统综述，在重症监护室（ICU）中，使用电子合规监测系统监控的手部消毒频率最高，每班次平均141次，相当于每小时15次（Boyce等人，2017年）。Graham等人（2005年）报告了与手部卫生中使用乙醇相关的不良皮肤反应。他们发现乙醇使用的频率或强度没有影响，但观察到与刺激性接触性皮炎有关（Graham等人，2005年）。高浓度的乙醇会对眼睛和呼吸道产生刺激作用，并具有神经毒性。饮酒是生殖危害因素，已知会导致胎儿酒精综合征，并被国际癌症研究机构（IARC）列为1类人类致癌物（2012年）。减少饮酒可以预防癌症（Gapstur等人，2023年）。关于乙醇作为杀生物剂的使用，欧洲生物杀灭剂管理局（ECHA）表示，如果预期暴露水平被认为是安全的，乙醇“仍可被批准用于其预定的杀生物剂用途”（ECHA，2025年）。虽然已经有关于乙醇暴露的模型研究，但这些研究仅限于表面消毒（Anhäuser等人，2024年）。荷兰国家公共卫生与环境研究所（RIVM）通过暴露建模评估了职业性手部消毒的风险，采用估计的2%的皮肤吸收率（Kramer等人，2007年），发现每天进行32次手部消毒相当于荷兰每年10^-4的职业性癌症风险水平。因此，建议将每次手部消毒的次数限制在不超过25次（Hendriks等人，2021年）。在工作场所，乙醇暴露通常仅通过空气标准进行控制。但这引发了一个问题：在乙醇用于手部卫生的情况下，工作者是否得到了足够的保护。在临床实践中，皮肤消毒通常与戴手套结合进行，这会导致皮肤封闭，从而可能增加亲水性物质的皮肤吸收（Meuling等人，1997年；Jones等人，2003年）。在这里，我们进行了一项实验室控制的研究，以确定经常使用手部消毒的医疗工作者体内乙醇的吸收情况。先前的研究已经测量了吸收量（Kramer等人，2007年；Hautemanière等人，2013年），但没有尝试确定皮肤吸收相对于通过吸入和皮肤吸收的总吸收量的贡献。Arndt及其同事（2014年）通过分析尿液中乙醇葡萄糖醛酸酯的排泄量来研究吸收情况，但他们没有进行乙醇空气浓度测量以估计吸入暴露的贡献。相反，他们在有和没有局部排气系统（LEV）的情况下，分别测得每次进行32次手部消毒后每克肌酐排泄0.09毫克乙醇-葡萄糖醛酸酯（EtG）。在无LEV的参考条件下，尿液中EtG的排泄量为0.6毫克/克，表明皮肤吸收的贡献约为15%。然而，由于未通过空气测量验证仅限皮肤接触条件的有效性，因此难以解释这些结果。尽管如此，作者得出结论认为乙醇主要通过吸入途径吸收，而非通过皮肤。本研究的目的是确定频繁手部消毒导致的总乙醇吸收中皮肤吸收的贡献。这项研究针对的是经常接触基于乙醇的手部消毒剂和其他可能影响皮肤屏障功能的手部卫生产品（如肥皂和额外消毒剂）的医疗工作者。
方法：本研究邀请了经常使用卫生手部消毒的医疗工作者参与实验室控制的暴露研究。由于频繁使用乙醇以及其他化学刺激物（如手套、水接触（湿工作）和皮肤消毒剂及其他手部卫生产品，这些工作者的皮肤屏障功能可能会减弱（Babic等人，2022年）。在实验室环境中使用一种市售的高乙醇含量产品进行了一系列控制性的手部消毒操作。为了将乙醇的吸收归因于手部消毒产品，添加了少量氘标记的乙醇（乙醇-d6），以便从其血液中回收，作为外源暴露的特异性标志物。研究设计基于个体内部的两种条件比较：自然条件和仅限皮肤接触条件。自然条件定义为同时发生吸入和皮肤吸收，并通过测量研究参与者呼吸区的乙醇浓度来支持这一点。与以往的研究相比，一个重要的改进是我们在与医疗实践相关的条件下明确评估了手套的使用，因为这可能会影响小分子极性物质（如乙醇）的皮肤吸收。
招募和入组：本研究在荷兰获得了伦理批准（研究方案编号NL83686.091.23）。通过海报和传单以及在已知经常使用手部消毒的医院部门联系，发布了研究信息。有兴趣参与的医疗工作人员收到了关于研究的书面信息（见补充材料1），随后被邀请参加现场的面谈。经过纳入/排除标准的评估后，根据Fitzpatrick分类法确定了皮肤类型（Fitzpatrick等人，1988年）。由具有丰富诊断手部湿疹经验的医生评估了手的皮肤状况，以确保每位参与者都有健康的皮肤，并检查了皮肤疾病的历史和接受的治疗情况。这些信息用于根据纳入和排除标准评估 eligibility（见补充材料1）。
材料和化学品：对于参与者的控制性暴露，使用了Sterillium med（Bode Chemie Hamburg，德国）作为手部消毒产品，因为这是目前荷兰医院中最广泛使用的消毒产品之一。该产品含有84%的乙醇和1-2%的异丙醇。在这种消毒产品中添加了1%的放射性标记乙醇-d6（99%）（Carl Roth，Karlsruhe，德国），以确认血液中的乙醇来自该产品。研究中使用了无粉尼龙手套，大小包括小号、中号和大号（Halyard Purezero Life Size Medical Exam Gloves，Halyard，Tilburg，荷兰）。对于血液分析，从Medichem Diagnostica（Steinenbronn，德国）获取了用于校准的乙醇水标准溶液以及浓度为304 mg/L的对照全血。Pure ethanol-D6由Santa Cruz Biotechnology（Heidelberg，德国）提供，并配制成10 g/L的水溶液。用于ULC-MS的水来自Biosolve（Dieuze，法国）。
访问准备：要求参与者在参与研究前24小时内遵循低碳水化合物饮食（食品和饮料中的碳水化合物/淀粉含量不超过5%）。此外，还要求他们在访问前一天不饮用任何含酒精的饮料。他们记录了在家准备餐食时使用的所有食材，从而得到了明确的基线条件，并有助于减少暴露前和暴露期间以及清洗期间的血液乙醇水平背景。所有参与者在研究当天的清晨被邀请到大学。参与者被要求在访问当天不吃早餐，也不使用任何含乙醇的个人护理产品（PCP）。此外，还要求他们不使用其他手部涂抹产品，如乳霜或防晒霜，因为这些可能会干扰经皮的水分丢失（TEWL）测量。首先采集血液样本以确定暴露前的血液乙醇基线（见第2.8段）。第一次血液采集后，向参与者提供了低碳水化合物的早餐。询问了与工作相关的问题以及关于手部消毒、表面活性剂和家庭护理产品的问题。之后进行了TEWL基线测量（详见下文）。随后，参与者被带到实验室，并在简短的指导下按照荷兰医院常用的EN1500（2013）标准进行手部消毒（见补充材料2）。每次访问期间都会拍摄双手的掌侧和背侧照片。
暴露：在通风良好的实验室设施中进行手部消毒（空气交换率约为每小时5次），该设施通常用于实验室课程，但在研究期间未用于其他活动（见补充材料2）。对于仅影响皮肤的实验条件，所有手部消毒（ABHR）操作均在经过测试并在2024年8月获得认证的通风橱内进行（德国Waldner, Wangen im Allgäu）。要求研究参与者保持坐姿，以确保操作过程标准化且体力负荷较低。为此使用了高度可调的实验室椅子，研究参与者在整个暴露过程中始终坐着。研究人员使用的设备也存放在另一个通风橱中（详见补充材料2中的照片）。进行暴露实验的两位研究人员在实验当天未使用任何含酒精的个人护理产品。他们使用移液管将3毫升消毒液涂抹在参与者的手上，参与者随后立即开始执行手部消毒操作。在消毒过程中，双手和前臂始终位于通风橱内（详见补充材料2）。每次消毒后，参与者会戴上丁腈手套，并允许离开通风橱休息五分钟，但仍需保持坐姿。五分钟后，参与者继续下一次消毒。这一过程重复进行，直到完成第25次消毒。整个过程通常大约需要3小时。
**清除期**
暴露结束后，参与者被带到自然通风的办公室内，可以进食和饮水。办公室提供的午餐限制了碳氢化合物的摄入。在此期间继续采集血液样本，并进行了经皮水分流失（TEWL）的测量，直至首次消毒后4小时采集到最后一个血液样本。在清除期内，还采集了第二份空气样本（详见下文），以监测任何来源的乙醇，包括从参与者呼吸道中清除的乙醇。
**吸入暴露评估**
乙醇暴露量通过采用3M™ Organic Vapor Monitor 3501+（美国加利福尼亚州Livermore）这种扩散采样器对参与者衣物上的空气进行个人空气采样来测量。在暴露期（180分钟）和清除期（60分钟）内分别进行了两次测量。采样通过打开密封包装开始，并用供应商提供的密封袋完全封闭采样器完成。空气样本在-20°C下保存，直到送往实验室进行分析。
**室内气候测量**
在实验室中，使用Rotronic CP11室内空气质量测量仪/数据记录器（美国纽约Hauppauge）持续监测环境温度、相对湿度和二氧化碳浓度（作为通风程度的指标）。在暴露后的清除期间，该仪器也在办公室内持续工作。
**血液采集**
使用含有异丙醇的消毒产品（Cutasept F，德国Bode Chemie Hamburg）对皮肤进行消毒。由于需要多次采集血液样本，因此在参与者手腕处的肘窝处插入了一根Nexiva静脉导管（18G绿色，1.3×32毫米，美国新泽西州Franklin Lakes的Becton Dickinson公司制造）。首次血液采集用于建立血液中乙醇的基线值。后续样本在首次消毒后预定时间点（暴露阶段的t=10、20、30、45、60、75、90、120、150分钟）以及暴露结束后清除阶段的三个时间点（t=180、210、240分钟）采集。血液收集在3 mL的K2EDTA Vacutainer试管中（Becton Dickinson公司制造），使用EDTA作为抗凝剂。每次采集血液后，会将Nexiva导管系统用生理盐水冲洗，以确保下次采集时血液流动顺畅。血液样本在-20°C下保存，直到送往实验室进行分析。
**空气中乙醇的分析及血液中乙醇/乙醇-D6的测定**
使用3M 3500+ Organic Vapor Monitor通过1毫升二硫化碳进行萃取，然后通过气相色谱-质谱（GC-MS）方法根据NIOSH 1400方法（美国国家职业安全与健康研究所，1994年）分析乙醇含量。使用的检测限为0.2 mg/m³。
血液中乙醇和乙醇-D6的分析采用顶空气相色谱-质谱（HS-GC-MS）技术，样品为含有200 µL全血的10 mL顶空小瓶（室温22±3°C解冻并平衡后使用）。校准曲线使用含有不同浓度乙醇（EtOH）和乙醇-D6（EtOH-D6，浓度范围0.1至1000 mg/L）的水溶液制备。GC-MS系统包括一台Agilent 7890B气相色谱仪，配备DB-624色谱柱（30米长，内径0.32毫米，膜厚1.8微米），并与Agilent 5977B质谱仪（Agilent Technologies公司，比利时Diegem）连接，采用电子撞击（EI）模式。顶空分析步骤如下：样品小瓶在95°C下平衡7分钟，注射时间为0.5分钟，分流比为1:6；进样器和转移线的温度分别设定为110°C和115°C；进样器和质谱仪转移线的温度分别为250°C和280°C。氦气载气流量设定为7 mL/分钟。分析过程中GC炉温保持在40°C。补充材料3中的表S3.1列出了用于选定离子监测（SIM）采集和鉴定的EI-MS参数（详见补充材料3中的表3.1）。乙醇和乙醇-D6的鉴定及定量及其定量限（LOQ，定义为准确性和精度均在20%范围内的最低浓度水平）也通过相应的分析确定。
**经皮水分流失（TEWL）测量**
使用VapoMeter（芬兰Kuopio的Delfin Technologies公司制造）在手掌中央及手背中部测量TEWL。所有测量均按仪器供应商的指示重复三次，直至获得稳定数值。在基线测量后，根据从家出发的交通方式（步行、自行车、汽车或公共交通），等待皮肤冷却和干燥后再进行TEWL测量，分别在t=30、60、120分钟时进行测量；最后一次测量在暴露开始后的240分钟即清除期结束时进行。
**数据分析**
温度、相对湿度和二氧化碳数据记录在Rotronic仪器的存储器中，随后使用该仪器的HG5软件版本生成描述性统计结果。TEWL数据通过计算每次测量的算术平均值和标准偏差来进行汇总，分别针对手掌和手背两侧。接着，计算每位参与者在四个时间点上的TEWL相对基线值以及13个时间点的血液乙醇值。血液中乙醇和乙醇-D6浓度低于定量限（LOQ）的样本被转换为LOQ/2的值。这些数据在Microsoft Excel 2024软件中用于分析每位参与者在不同条件下的血液乙醇浓度变化情况。通过比较TEWL、血液乙醇和乙醇-D6的曲线下面积（AUC）来评估仅影响皮肤的条件与自然状态下的差异。此外，还通过单侧配对Student’s t检验检验两种条件下血液乙醇浓度的相对变化是否具有统计学意义。
**研究参与者**
本研究共招募了6名女性和1名男性参与者，来自三家不同的医院。女性参与者均为护士，男性参与者为放射诊断实验室技术员（见表1）。参与者来自医学不同领域，多数在频繁进行手部消毒操作的科室轮班工作。过去6个月内，平均每次轮班的手部消毒次数在25至50次之间，其中两人报告的手部消毒次数更多，为50至100次（见表1）。三名参与者表示在工作中或家中使用过水和肥皂。皮肤健康数据详见表2。四名参与者有过敏性体质（基于花粉症），三人报告在过去12个月内出现过手部湿疹的症状。在皮肤评估时，三人表现出皮肤干燥（xerosis cutis）的迹象，但均未患手部湿疹。
**碳水化合物的饮食摄入**
根据现有数据，所有参与者的平均碳水化合物摄入量为47克（标准差SD为33至66克，见表S4 - 补充材料4）。暴露前24小时内的平均摄入量在仅影响皮肤条件和自然状态下相似：分别为57克和46克。暴露当日及清除期内，这些数值分别为39克和44克。参与者7的饮食摄入数据缺失，参与者2的日记在第1和第2次访问时也未记录。
**室内气候**
实验室内的平均温度、相对湿度和二氧化碳浓度分别为20.4°C、51%和420 ppm；办公室内的相应数值分别为22.3°C、47%和443 ppm。暴露期和清除期的气候条件详细信息见补充材料5中的表S5。
**空气中的乙醇浓度**
在仅影响皮肤的条件下，参与者呼吸区域的乙醇浓度为5.3±3.6 mg/m³；在自然状态下为120±70 mg/m³（N=6）。清除期办公室内的乙醇浓度在仅影响皮肤条件下为4.5±2.4 mg/m³，在自然状态下为6.8 mg/m³。每位参与者的数据汇总见表3。
**表1 研究参与者特征**
**表2 皮肤健康评估**
**表3 血液中乙醇浓度**
研究发现参与者1、4和5的血液中乙醇基线水平均低于检测限（LOD）。参与者2、3和6的血液中检测到少量乙醇，浓度分别为0.06、0.05和0.04 mg/L（均低于LOQ）。基于7名参与者的血液数据，两种暴露条件下的浓度时间曲线如图1所示。由于其他参与者的乙醇浓度多数时间低于LOQ，因此仅能使用参与者1、4和7的乙醇-D6数据。乙醇和乙醇-D6的浓度时间曲线非常相似，乙醇-D6的浓度约为乙醇的1/100，这与向产品中添加1%乙醇-D6后的预期比例一致。两种条件下的浓度时间曲线均显示从t=0开始立即升高；仅影响皮肤的条件略有延迟，约30分钟后达到峰值。基于这些数据，仅影响皮肤条件和自然状态下的血液乙醇平均AUC分别为1400±1100 mg/L*min和3600±2300 mg/L*min（见表3）。这些AUC表明皮肤吸收的乙醇平均贡献率为43±18%（AM±SD），其中基于仅影响皮肤条件与自然状态对比的p值为0.014（单侧配对t检验）。对于乙醇-D6，有足够的数据大于LOQ，可以计算出三名参与者的平均AUC：仅影响皮肤条件下为17±4 mg/L*min，自然状态下为48±17 mg/L*min。这一结果表明，通过皮肤吸收的平均贡献率为40±16%，p值为0.064。我们没有观察到皮肤屏障功能的受损，因为三次测量的TEWL值大多在正常范围内（Oestmann等人，1993年；Mayrowitz，2023年），除了一名参与者的手掌侧有四个稍微偏高的值（47、48、53和54克/平方米/小时），该参与者报告称使用表面活性剂的频率较高（每班次11-25次）和频繁使用手部消毒产品（每班次50-100次），另一名参与者也有四个偏高值（54、60、64和79克/平方米/小时），该参与者报告称使用表面活性剂的频率超过100次（表1）。补充材料6提供了原始TEWL数据的概览。对于每位参与者，TEWL的变化情况从暴露前的基线（t=0）开始，然后在手部消毒产品使用期间进行了三次测量。最后一个时间点（t=240）是在清洗阶段进行的测量。每个点都是三次测量值的平均值，相对于基线的TEWL。对于四名参与者（编号1、3、4和6），观察到了随时间降低的趋势。对于另外两名参与者（Arndt等人，2014年；Bessonneau和Thomas，2012年），我们观察到手掌侧的TEWL逐渐增加，直到t=240分钟。由于仪器技术问题，参与者7的TEWL测量数据不可用。
图1：此图像的替代文本可能是使用AI生成的。
**血液中的乙醇（左）和乙醇d6（右）浓度在25次手部消毒产品使用后的变化。结果以算术平均值表示，并附有表示平均值标准误差的误差条（AM±SEM）。个别研究参与者的乙醇和乙醇d6的浓度-时间曲线对可以在补充材料7中找到。**
**表3：在25次手部消毒产品使用后，呼吸区和血液中的乙醇浓度。空气浓度以暴露期间（约3小时）和随后的清洗期间（约1小时）的时间加权平均值表示，单位为微克/立方米。血液中的乙醇浓度以AUC（毫克/升·分钟）表示，以比较仅使用皮肤与正常条件下的皮肤吸收对总摄入量的贡献百分比（通过皮肤和吸入途径），对于乙醇（N=7）和乙醇d6（N=3）。个别研究参与者的时间-浓度曲线在补充材料7中提供（S7a-g）。**
**表4：在暴露和清洗期间，对主手两侧的TEWL测量值进行标准化处理，以基线值表示，单位为AUC（每平方米皮肤表面的水的公斤数乘以暴露时间，单位为小时）。**
**讨论：**在这项研究中，我们在受控的实验室环境中比较了两种高频率使用手部消毒产品的标准化条件。手部消毒产品的使用由那些在日常工作中频繁使用该产品的参与者完成。主要的结果指标是四小时内血液中乙醇浓度的AUC。作为次要结果，通过TEWL研究了皮肤状况的影响。除了其他研究已经提供的信息外，还使用了研究参与者呼吸区测量的空气浓度来估计吸入的乙醇量。这些数据被结合起来，以量化皮肤吸收作为总摄入量（吸入和皮肤）的一部分的相对贡献。实验室和办公室环境中的气候和通风条件是标准化的，并且在仅使用皮肤和正常条件期间是相似的。最重要的区别在于仅使用皮肤条件下的乙醇吸入暴露贡献，其平均约为正常条件下的4.3%。假设那些在日常工作中常规使用手部消毒产品的医护人员以相同的方式使用产品，我们认为比较每位参与者内的血液结果是适当的，以推断皮肤吸收相对于总摄入量（吸入和皮肤）的贡献。
**暴露：**根据说明，应将双手用消毒产品摩擦30秒，直到双手变干。实际上，这个时间通常要短得多，护士会在皮肤表面感觉足够干燥时立即戴上手套。参与者表示，在乙醇仍在从皮肤表面蒸发时无法戴上手套。在临床实践中，他们表示在皮肤“感觉”干燥时立即戴上手套。这是当前研究遵循的程序。对于这项研究中使用的产品类型，估计的干燥时间可能少于30秒，即使产品的乙醇浓度超过80%（Pendlington等人，2001年；Macinga等人，2014年）。与Hautemanière及其同事（2013年）研究的条件相比，本研究中的空气浓度为122±73毫克/立方米（范围37-215毫克/立方米）较高。在那项研究中，25次手部消毒产品的使用频率对应于大约30毫克/密度的空气浓度。这意味着当前的实验室研究（空气暴露水平为122±73毫克/立方米）可能没有高估实际工作场所观察到的皮肤吸收量（Hautemanière等人，2013年）。当像本研究中那样在中间佩戴手套的情况下使用产品时，皮肤可能会变得湿润，这一点从大多数参与者的TEWL相对增加回到了基线可以看出（表4和补充材料6）。未戴手套的皮肤水分含量的增加，加上戴手套时的封闭作用，可能会使皮肤渗透性提高20倍，如体外研究报道的那样（Pendlington等人，2001年）。
**仅使用皮肤暴露条件下的空气浓度为5.3±3.6毫克/立方米，相当于正常条件平均浓度的4.3%。**参与者很可能是这种背景的来源，他在自己的呼吸区呼出的乙醇量<0.01-0.2微克/升，从而循环了乙醇。这在清洗期间尤其相关，因为此时参与者处于通风较差的办公室环境中。可以看出，在办公室停留期间测得的浓度（仅使用皮肤条件下的平均4.5毫克/立方米，正常条件下的6.8毫克/立方米）与实验室中仅使用皮肤条件下的水平（5.3毫克/立方米）相似。在暴露期间，实验室完全空无一人，所有桌面都已清理，所有实验室酒精也已清除。在三次ABHR间隔期间（t=30、60、120分钟）脱手套时，可能会释放一些乙醇。
**研究参与者的饮食中乙醇摄入量被限制在每天平均碳水化合物摄入量的22%（Cosun Nutrition Center，2024年），这导致访问开始时的基线血液乙醇水平低于LOQ。只有3名参与者（编号3、4和6）在一次访问中显示出少量乙醇痕迹。这导致在暴露开始前血液乙醇水平较低且定义明确。**对于这两种条件，图1中的浓度-时间曲线显示乙醇浓度逐渐增加，直到达到最大值。有4名参与者（编号2、3、5和7）的浓度没有完全回到基线。仅使用皮肤和正常条件之间的差异在暴露的前两个小时最为显著，因为在正常条件下通过吸入的吸收增加得更快。之后，个体间的变异性使得比较正常条件和仅使用皮肤条件变得更加困难。
**在ABHRs过程中添加到消毒产品中的少量乙醇-d6证实了血液乙醇测量的来源，并表明其他外源性或内源性乙醇来源的贡献可以忽略不计。**尽管三名参与者的乙醇-d6数据量有限，但乙醇和乙醇-d6的浓度-时间曲线非常相似。
**根据可用数据，我们确认在正常条件下的摄入量高于仅使用皮肤的条件。**尽管由于个体间的变异性较大，这一模式也反映在从有限的乙醇-d6数据集得出的AUC中，但未达到统计显著性。皮肤吸收贡献最高的参与者（87%）报告称将其作为休闲活动进行攀岩运动。手掌上有一些比平时更多的老茧，但皮肤被评估为健康（没有排除的原因）。然而，Kikuchi等人（2020年）的体外研究表明，皮肤的渗透性随着摩擦的频率和强度的增加而增加，并得出结论，摩擦显著降低了角质层的屏障功能。皮肤吸收贡献第二高的参与者（72%）报告在工作时最频繁使用ABHRs（每班次50-100次），而所有其他参与者的使用频率较低（每班次25-50次）。皮肤吸收贡献最低的参与者（9%）的护理工作经验最短（<2年）。
**TEWL的增加是皮肤屏障功能下降的指标（Plum等人，2020年）。**特别是在医疗保健领域，使用表面活性剂和消毒剂可能会改变手部的屏障功能（Babiç等人，2022年；Hui-Beckman等人，2022年）。皮肤屏障对亲水化合物的皮肤吸收有重大影响，当Log Po/w<1时（Levin和Maibach，2005年）。TEWL被用作亲水性和脂溶性化合物皮肤渗透性的预测指标（Tsai等人，2001年），并且有报告称与脱水的人体皮肤相比，湿润皮肤的TEWL增加了两倍（Hikima和Maibach，2006年）。在体外研究中，将皮肤浸入80%的乙醇中，屏障功能受到破坏，角质层厚度减少，但TEWL没有增加（Barthe等人，2024年），这表明ABHR产品中的乙醇可能通过其他机制增强自身的皮肤吸收。**在当前研究中，仅使用皮肤和正常条件下的TEWL测量值相似（无显著差异）。**每位参与者的TEWL基线是在第一次采血和吃早餐后确定的，平均大约在到达后1小时。这一程序得到了一个稳定的基线，几乎没有受到之前与通勤方式（步行或骑自行车）相关的体力活动的显著影响。TEWL测量表明基线值正常（三次测量值的平均值，单位为克/平方米/小时），手掌侧的范围为14.7至32.3，背侧的手为7.6至15.8。在暴露开始后30、60和120分钟，在手掌和背侧测得的TEWL值中，相对于基线的最大增加出现在参与者2（64%）和参与者6（251%）（见补充材料6）。对于这些参与者，这与他们工作中报告的水和肥皂及ABHRs使用频率较高是一致的。在参与者2和4的手掌中，TEWL在t=240分钟时仍然高于基线，并且仍在上升（无论是仅使用皮肤还是正常条件），而在参与者5中（仅使用皮肤条件），在开始仅使用皮肤和正常ABHR应用4小时后，TEWL仍然升高（无仅使用皮肤条件的数据），而在参与者1、3和6中几乎完全恢复（见补充材料6）。手掌和背侧手的TEWL与预测的皮肤吸收百分比无关。一项类似的实验室控制研究在人类中也仅报告了从基线的轻微增加（Plum等人，2020年）。使用猪皮肤模型的体外研究表明，渗透性增加了20倍（封闭条件下为2.19毫克/厘米²，非封闭条件下为0.10毫克/厘米²）（Pendlington等人，2001年）。在本研究中，皮肤从暴露开始就没有被覆盖。然而，由于频繁进行手部清洁（ABHR）并且手套使用具有间歇性，预计会出现皮肤封闭的情况。这一点从基线到第5次手部清洁后30分钟时的经皮水分流失（TEWL）增加得到了证实（除了研究参与者3除外）（补充材料6）。参与者1、3、4和7有花粉症的历史，这意味着他们可能有特应性倾向。具有这种倾向的人更容易患上特应性皮炎，并且通常表现为皮肤屏障功能受损，包括丝聚蛋白表达减少和TEWL增加（van den Oord等人，2023；Silverberg，2019）。参与者1、3和4还显示出皮肤干燥的迹象，这可能影响了他们的皮肤屏障功能。不过，在基线TEWL测量中并未明显体现出来。只有参与者3的TEWL值略有升高，这是研究参与者中最高的测量值。大部分参与者在过去12个月内出现过手部湿疹的症状，或者在评估时存在皮肤干燥的情况。手部湿疹和皮肤干燥在医疗工作者中很常见，这反映了这一人群中职业性皮肤问题的高发率（van den Oord等人，2023；Hamnerius等人，2018）。
Arndt及其同事（2014）的研究报告称，他们没有发现皮肤是乙醇吸收的重要途径的证据。然而，他们的实验室设置并不能代表临床实际情况，而且他们没有测量空气中的乙醇浓度。与使用血液中的乙醇作为主要结果参数相比，他们使用的EtG（乙醇脱氧甘油基）方法的特异性和灵敏度要低得多。其他已发表的暴露研究要么没有旨在定量评估皮肤暴露的贡献，要么缺乏进行可靠推断所需的受控实验室设计（Miller等人，2006；Kramer等人，2007；Kirschner等人，2007；Hautemanière等人，2013；Bessonneau等人，2012；Emerson等人，2016；Salomone等人，2018）。无论是自然暴露还是仅通过皮肤接触的暴露，都导致了血液中乙醇和乙醇-d6的AUC（药时曲线下面积）的变化，并且个体之间的差异显著。这种个体差异部分可以由参与者呼吸区域空气中乙醇浓度的不同来解释，仅通过皮肤接触条件下的乙醇相对标准偏差为68%，而自然条件下的相对标准偏差为60%。这些数字与血液中乙醇AUC的个体间变异范围一致，分别为仅通过皮肤接触条件的78%和自然条件的66%。尽管如此，皮肤属性也可能影响乙醇的渗透，这一点从观察到的皮肤健康状况中可以看出来（表2）。即使在认为是健康的参与者中，由于工作相关的因素（如两名参与者使用的洗涤剂/肥皂的强度）以及工作之外的因素（例如一名从事攀岩的参与者所承受的机械性压力），皮肤状况也可能有所不同。使用工作场所的空气质量标准时，没有充分考虑到个人特征和生活方式因素的影响。为了更准确地评估暴露情况，可以考虑对内部暴露进行额外监测，以验证其是否得到充分控制；如果需要，可以采取进一步的缓解措施。在医疗实践中，这可以通过作为暴露监测计划一部分的乙醇生物监测来实现（OECD 2022，Hopf，2025，Schneider等人，2025）。
我们的实验室研究结果使用ConsExpo-web应用程序（ConsExpo Web，2024）进行了内部剂量的估算，以便将这些结果与Hendriks及其同事（2021）假设的2%皮肤吸收率进行比较（Hendriks等人，2021）。相比之下，通过吸入和皮肤吸收的总吸收率中，皮肤的相对贡献率为81%。基于Hendriks及其同事（2021）研究中的确切建模输入数据，我们重新计算了所需的皮肤吸收比例，以匹配当前研究中观察到的中位贡献率（43%）。在不改变吸入贡献率的情况下，我们将皮肤吸收的贡献率从2%降低到0.34%，这样皮肤吸收的贡献率减少了1.9倍。所有其他参数保持不变（详见Hendriks及其补充材料8）。
荷兰目前的职业暴露限值（OEL）为8小时内260毫克/立方米，这个限值没有考虑皮肤吸收的影响。如果将皮肤吸收的贡献纳入总暴露量中，目前的OEL需要降低43%至148毫克/立方米，以达到相同的保护水平。在这个计算中，我们假设皮肤吸收的相对贡献率不会随每次工作班次的ABHR频率而改变。然而，对于25次ABHR的应用，观察到吸入和皮肤吸收都有一定的累积效应（图1）。因此，如果预计每2小时的应用频率超过25次（或8小时内100次），可能需要一个额外的评估因子来考虑累积效应的可能性。鉴于当前研究中使用的条件下皮肤吸收的显著贡献，用于覆盖工人个体间变异的默认不确定性因子5可以设定得更高。
本研究的优势在于采用了实验室设计，以便控制吸入暴露。为了减少内源性乙醇的生成，研究参与者被要求在研究开始时、暴露期间和清洗期间限制碳水化合物的摄入，从而定义了一个标准化的低基线血液乙醇水平。为了增强研究的现实相关性，招募了医疗工作者作为参与者。他们作为有经验的用户引入了自己的ABHR使用习惯，这使得对程序的评估更加真实，并且可能比经验较少的用户具有更好的再现性。我们邀请了那些经常使用卫生消毒产品并结合湿式工作的医疗工作者参与研究，包括使用洗涤剂/肥皂，并且他们熟悉手套的使用。这一点通过入场时的皮肤体检得到了验证。ABHR在间歇性使用手套的情况下进行了研究，这导致了皮肤封闭期，可能会对皮肤屏障功能产生影响，特别是对于像乙醇这样的极性化学物质，这种现象以前尚未在这种条件下进行过研究（Arndt等人，2024）。这种暴露条件可能会影响皮肤的水分保持和长期皮肤屏障功能，这对于评估现实世界中的暴露情况是相关的（Tiedeman等人，2016；Plum等人，2020）。结果的解释是通过测量使用消毒产品前、使用中和使用后的TEWL来支持的。此外，在所有暴露设置中都记录了环境温度、相对湿度和通风情况，以确保两种测试条件之间的可比性。
重复的血液采样乙醇分析被用作主要的结果测量方法，这种方法既具有灵敏度又具有特异性，可以生成用于计算AUC（药时曲线下面积）的浓度-时间曲线。这与早期通过呼出空气分析（Hautemanière等人，2013）和尿液EtG排泄（Arndt等人，2014）来研究吸入和皮肤吸收的方法相比有所改进。为了验证血液中的乙醇水平是否与外源性消毒产品暴露有关，加入了一小量的氘代同位素。通过在血液中分析这种物质，可以确认其来源于手部消毒产品和ABHR过程。
本研究的局限性包括样本量较小，以及研究组中男性医疗工作者的比例较低。这在某种程度上反映了荷兰医院医疗工作者当前的性别分布。在具有控制暴露的后续研究中，更大的样本量可能有助于研究宿主因素，以解释皮肤类型和状况的个体间差异，包括丝聚蛋白基因型作为皮肤屏障功能的潜在影响因素（Liljedahl等人，2024）。本研究设计针对的是目标群体中经常使用ABHR的用户，并考虑了与患者接触时手套的使用情况。这是一个重要的考虑因素，因为由此产生的皮肤封闭期可能对乙醇的皮肤吸收产生显著影响。因此，在将研究结果外推到其他人群或条件时，应谨慎解释，并且需要小心。实验设置也存在一些局限性，特别是在将我们的发现与后续研究的结果进行比较时难以标准化。我们要求参与者遵循ABHR协议，他们的体力活动水平可能远低于临床工作日的平均水平。我们没有评估不佩戴手套的情况，而这在某些医疗环境中可能是相关的。现实世界中的条件可能会导致更大的暴露变异性，这可能会导致个体内部和个体之间的血液乙醇浓度变化更加显著。
结论：高频的卫生消毒结合间歇性手套使用导致了乙醇通过皮肤吸收的显著贡献。需要进一步研究皮肤吸收贡献的个体间变异，以了解在不同类型的手部消毒产品（例如湿式工作、肥皂和溶剂）的频繁使用以及封闭条件下（即手套使用）下，皮肤屏障是否会发生变化及其变化方式。同时，职业健康机构、雇主和医疗领域的工人应该考虑通过人体生物监测进行额外监督。除了血液乙醇外，还可以探索使用呼出空气和尿液中的EtG作为潜在生物标志物的可行性。然后，可以根据这些生物标志物的健康依据设定生物学限值，以考虑皮肤吸收的贡献。
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