抗菌材料及其抗菌机理

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1、·５０·材料导报Ａ：综述篇２０１４年１月（上）第２８卷第１期抗菌材料及其抗菌机理＊莫尊理，胡惹惹，王雅雯，何静娴（西北师范大学化学化工学院，兰州７３００７０）摘要根据抗菌材料中有效抗菌成分种类的不同，将抗菌剂分为银离子型、二氧化钛以及氧化锌型无机抗菌剂和季铵盐类、卤胺类及壳聚糖等有机抗菌剂，重点介绍了各类抗菌剂的作用机理，并比较了这些抗菌材料在抑菌抗菌方面的优势以及不足，最后提出了一些抗菌材料今后的研究和发展方向。关键词抗菌剂抗菌材料抗菌机理中图分类号：ＴＱ４５５文献标识码：ＡＲｅｖｉｅｗｏｆＡｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＴｈｅｉｒＭｅｃｈａｎｉｓ

2、ｍｓＭＯＺｕｎｌｉ，ＨＵＲｅｒｅ，ＷＡＮＧＹａｗｅｎ，ＨＥＪｉｎｇｘｉａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｃｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｇｅｎｔｉｓ＋，ＴｉＯ，ａｎｄｏｒｇａｎｉｃａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈａｓｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃａｎｔｉｂ

3、ａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈａｓＡｇ２ａｎｄＺｎＯｔｈｅｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓａｌｔ，ｔｈｅｈａｌｉｄｅａｍｉｎｅａｎｄｔｈｅｃｈｉｔｏｓａｎ．Ａｎｄａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ′ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍｅｃｈａ－ｎｉｓｍｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ａｎｄｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅ－ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｓ

4、ｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｇｅｎｔ，ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍ单体直接聚合或通过无机金属离子、有机抗菌基团改性或无０引言机／有机抗菌基团共同修饰得到高分子有机抗菌剂，其抗菌人类生活环境中存在大量微生物，从日常用的纤维服活性更高［６］，而且性能稳定、易加工、抗菌长效，被广泛应用装、家用电器、卫生陶瓷制品、塑料薄膜，到建筑用的钢材、涂于树脂、纤维、纸张、医疗、水处理及塑料等领域。本文主要料以及饮用水的消毒处理等方面，它们在适宜温度及养分下对以上抗菌材料及其抗菌机理做一综述

5、。会迅速繁殖，导致物质的变质、腐败、发霉以及伤口化脓感染１无机抗菌材料等现象，严重威胁人类的健康。这就使得抗菌材料成为当今新材料研究和开发的热点之一。无机抗菌剂是利用Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ等金属或其离子的杀抗菌材料是一类具有杀菌、抑菌性能的新型功能材料，菌、抑菌能力制备得到。目前应用最广泛的是以Ａｇ＋等为活其核心成分是抗菌剂，将极少量的抗菌剂添加至普通材料中性组分的金属离子型和以ＴｉＯ２为代表的光催化型。由于制成抗菌材料，用它们制成的制品也就具有卫生自洁功＋的抗菌效果受光和热的影响较大，长期使用易被还原而Ａｇ能［１］。抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂两类。其中无降低抗

6、菌效果，因此，一般选用能使银离子缓释的载体来制机抗菌剂包括金属离子（Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ等）型（如银－沸石、银－活备载银抗菌剂。性炭、银－硅胶、银－磷酸盐等）和氧化物光催化型（如ＴｉＯ２、无机抗菌材料的抗菌机理及特点见表１。［２］，将其制成纳米级后，由于比表面积增大，可ＺｎＯ、ＭｇＯ等）１．１含金属离子的抗菌剂［３］。有机抗菌银系抗菌剂中的有效抗菌成分Ａｇ＋有两种反应［７］：（１）以更好地吸附微生物，所以有更好的抗菌效果剂分为天然、低分子和高分子有机抗菌剂。天然抗菌剂来自接触反应。抗菌剂缓释出的微量Ａｇ＋靠库仑引力牢固吸附于天然提取物（如壳聚糖、甲壳质等），还包括桧柏、艾

7、蒿、芦于细胞膜上，然后击穿细胞壁进入细胞内使细菌蛋白质凝荟等的提炼产物，其耐热性差，应用范围窄［４］；低分子有机抗固，细胞就会丧失分裂增殖能力而死亡。此外，Ａｇ＋也能破菌剂主要有季铵（鏻）类、吡啶、胍类、卤代胺等，往往因受热坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传输系统，当菌体失或溶出而丧失抗菌性能，毒性大、对环境污染大、不易加工且去活性后，Ａｇ＋又从菌体中游离出来，重复杀菌，因此其抗菌使用寿命较短［５］，研究者将这些有机抗菌剂抗菌活性基团的效果持久。（２）光催化反应。在光作用下，Ａｇ＋会激活吸附＊国家自然科学基金（５１２６２０２７）；凝固技术国家重点