纳米抗菌材料的分类及抗菌机理与应用

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哆 恕
很强 的吸 附陛能 ，适合作为 无机和有机 阳离子抗菌材料的载体 。
沸 石 是碱 金 属 或 碱 土 金 属
孙 镇 镇 ／文
ｒ 摘要】随着科技 的发展 ，生 活水 平的提 高 ，人 们对 白身居住 ，工作 ，生活 的环境 卫生要求也
进一 步提 高 ，这促 进 了抗 茵技术和抗 茵材 料的快速发展 。纳米抗 茵材料 具有 纳米尺寸分散 、比表 面 积大和反应活性 高等特 点，其整体抗 茵效果较 传统抗 茵材料有 显著提 高 ，更 能显著地抑 制细茵 、真 茵等微 生物的生长和繁殖 ，并改善抗 茵材料的 力学性 能，而正在越 来越 多地进入人 们的生活领域 。
类 以及病毒等 的生 长和繁殖 保持较低的 抗菌材料 ，可 以取 代普 通载银沸石无机 安全 使用 的几种金属 离子 中最 强 ，Ａｇ 水平 ，从而大幅提高材料 的抗 菌性 。“ ’
抗菌材料 ，成 为理想纳米抗菌材料 。
对 １ ２种 革 兰 氏阴 性 菌、８ 种 革 兰 氏阳 性菌 、６种霉 菌均有 强烈 的杀 灭作用 ，
目前人们主要是将纳米抗菌材料 分 １ ． １金属 型纳 米抗 菌材 料
为 ４类 ：第 １ 类是 Ａｇ 等金属型纳米抗
目前 ，无机纳米抗 菌材料 中使用的 由于银无毒 、广谱 及 良好的抗菌性 能， 目前 载银 无机 抗菌材料在无机抗 菌材料
菌 材 料 ，利 用 Ａｇ 等 金 属离 子 可使 细 金属离子多 限于对 人体安全的银 、铜 、 胞膜通透性增 加或使胞 内酶 蛋 白失活 ，
Ｃｅ ３ ＋ ＝Ｃａ
料便是其 中重要 的一种 。纳 米抗 菌材 料 强大的 阳离子交换 能力 ，经季铵 盐或季
Ａｇ 对原核生 物 （ 细菌 ）有毒性 ，
是一类具备抑菌性 能的新型材料 ，具有 磷盐修饰后 ，吸附固定细菌 ，从而起到 而对真核 生物细胞无毒性作用 ，一般 用
Ｊ 。第 ４类 是复合型纳 米抗菌 量 为 １ 比表面积大 、反应 活性 高等优点 ，可 以 抗菌作用 口 ０～ ６ ｕ ｇ ／ ｇ（ ２ ４ ｈ ）或 ≤０ ． ５ ｕ ｇ ／ 使微生物包括 细菌、真菌、酵母 菌、藻 材料 ，如沸石纳米改性 为纳米载银沸石 ｍｌ（ １ ｈ ） 即可 灭菌 ，其 抗 菌能 力 在 楞
活毒 素 ，且 纯 的 纳 米 银 价 格 较 昂贵 等 ；
每个单位 晶胞 由两层 硅氧四面体夹带一 而 纳 米 Ｔｉ Ｏ， 的 杀 菌 功 能 则 必 须 借 助 光 层铝氧八面体 构成 ，其两个相邻 晶层之 照 （ 主要 是 紫 外 光 ）才 能 起 作 用 ，应 用
：
： 。
Ｉ
氏菌 和 大 肠 杆 菌 的 抗 菌 率 都 达 到 ９ ０ ％
菌 细胞的外层 ，穿透细胞膜 ，彻底 降解 以上 ，接枝高分子抗菌材料的纳米 Ｓ ｉ Ｏ 细菌 ，防 止产生内毒素引起二次污染。 粉体对革 兰氏阳性菌 的抗菌 效果要高于
１ ． ３ 季铵 盐修 饰 的无 机 纳 米 抗 菌 载银的无机抗菌材料 ，后者在对 革兰 氏
问 没 有 氢 键 ， 只有 结合 力 较 弱 的 范 德 华 范 围受限， 因此设计开发新型具有快速 、
力 。片层之 间可以随机旋转 、平移 ，层 高 效 杀菌 功 能 的 抗 菌 材 料 成 为 当前 纳 米 问具有可 交换 的水合阳离子 ，同时具有 技术 扩 展 研 究 的一 个 重 要 方 向 。
本文 对 纳米 抗 茵材 料 的分 类 以及 抗 茵机 理 ， 以及 纳米 抗 茵材 料 的应 用进 行 了阐述 。
Ｉ 关键词 】纳米抗 茵材料 ；分 类，抗 茸机理 ；应 用
１纳米抗 菌材料 的分类
随着科技的发展 ， 生 活水平 的提高 ， 生成 一 种具 有 强 氧化 性 的羟 基 自由基 人们对 自身居住 、工作 、生活的环境卫
Ｃｅ ＝Ｃａ
（・ ＯＨ）来杀 死细 菌 ；第 ３ 类 是 季铵
危
＞ Ｈｇ
害
＞
程
Ｚ ｎ
度 ：Ａｓ ＝ Ｓ ｂ ＝Ｓ ｅ 。
＞ Ｃｕ 。 ＞ Ａｇ ＞
生要 求也 日益提 高 ，由此促 进了抗菌技 盐或季磷 盐修饰 改性 无机纳米颗粒 ，如 术和抗菌材料 的快速 发展 ，纳米抗菌材 纳米 蒙脱 土 （ ＭＭＴ）或 Ｓ ｉ Ｏ ，通过 其
＞
抗
菌
效
果 ：Ａｓ ＝ Ｓ ｂ ＝ Ｓ ｅ
Ｃｕ ＞ Ｚｎ ＞
Ｈｇ ＞
Ａｇ ＞
中 国 粉 体 工 业２ ０ １ ７ Ｎ ｏ ． ４ ｌ Ｉ — ｌ
释 放 内毒 素 等有 害物 质 ，而纳 米 Ｔ ｉ Ｏ， 比抗 菌 效 果 相 当 ，两 种 抗 菌 材 料 对 沙 不 仅能影响细菌繁殖力 ，而且能攻 击细
锌等几种 。金属离子对 细菌 的抗菌效果 中占主导地位 ，而在 医用产 品、民用
纺织 品、家电产 品 中得到广泛应用 。如 伤 口敷料 、医用防护服 、手术 隔离罩 等 医用产 品，以及 袜子 、手套 、内衣及女
： 从 而 杀 死 细 菌 ；第 ２类 是 Ｚ ｎ ０、Ｔｉ Ｏ２ 和对 人体的危害程 度如下 “ 等光催化 型纳 米抗 菌材 料 ，利用该类材 料 的光催化作 用 ，与 Ｈ： ０或 ＯＨ一 反 应
材 料
接触型抗菌材料 ，如插层型 纳米抗菌材 阴性菌的抗菌效果较好。
季 铵 盐 抗 菌 材 料 是 一 般 常用 的 表 面 １ ． ４复合型 纳米 抗菌 材料 目前 ，绝 大 多 数 纳 米抗 菌 材 料 使 用
料 蒙脱土 、接枝结构 的纳米抗 菌材料 纳 的 是 单 纳 米抗 菌 材料 ，存 在 一 定 的 局 米Ｓ ｉ Ｏ， 粒子等 。 蒙 脱 土属 于 ２ ：１ 层 状 硅 酸盐 ， 限性 ，如纳米银杀 菌时间较长、不能灭