银杀菌材料及其杀菌作用

银杀菌材料及其杀菌作用 8?江西化工2001年第3期 银杀菌材料及奠杀菌作用 吴跃辉 (南昌大学化学系南昌330029) 徐丽叠 (南昌大学化工系南昌330829) 摘要本文详细叙述了银杀菌材料的杀菌作用和机理,叙述了银元定 彤铝硅酸盐,银沸 石,银硅胶,银陶瓷,银磷酸复盐,银无环聚醚杀菌组舟等杀菌材料的 制备噩其应用. 关键词银杀苗材料杀菌性质制备 l引言 近年来,广泛应用于日常生活,工业,农 业环保医学以及军事等领域的杀菌抗菌材 料种类繁多,新的品种不断涌现银杀菌材料 尤{f是科研前沿的热点课,在美国,日本,欧 洲的一些国家及我国均有文献报道研制出 新的银杀菌材料,但银杀菌材料的工业化生产 仍处在起步阶段. 2银杀菌材料的杀菌作用与机理 银杀菌材料主要通过负载的银和其它过 渡金属元索离子杀菌银在医学上的应用非 常广泛,用硝酸银及胶志银处理伤口;硫胺嘧 啶钜(sD)能有效地抗真菌,治疗传染性皮 赃病,迅速抑制HSV(疱疹单质前毒)传染等. l927年德国kratL~e对银的杀菌作用进行 了实验,指出水中钜离子的浓度为00lmg/L 时即有杀菌作用.我国学者试验,0.005nag/ L为蛀小有效剂量.C,oem一种酵母菌作试 验,发现杀死此苗只要lo4个银离子.如果 ln水中含此种细胞5×10.个,则需要l0个 镪离子,即0.000lrag/L就有作用.:此类 推,彖灭水中肠道微生物的银量是很少的如 日本~%awamura等报告,银离子量l0,l0 克分子量/L(即【)00l,0l08n/l_)可在 30分钟内把水中的大肠杆菌完全系灭.苏联 有关单位使0l,02nag儿浓睫的银与含有 大量痢疾杆菌和付伤寒杆菌的悬浮物接触30 分钟,足以使细菌完全失去活动能力霍乱弧 菌对银的作用还要敏感些,它们与008mg,1 的银接触30,60分钟之后,也都完全死亡. 据报道,带阳电荷的银离子能够吸附在带 有阴电荷的细菌面,甚至向细胞内渗透,与 细菌蛋白质结台,使细菌蛋白质沉淀;银离子 强烈吸附在细菌表面,细菌赖之起呼吸作用的 酶被银离子催化转性,使变成失去其呼吸作用 的徵生物;银离子能与细菌巯基酶等生物活性 基团结舍,细菌机体结构被破坏,导致其迅速 死亡 银是机体内组织成份之一,银对人体无 害Milta曾以含银lmg/L的水喂大白鼠,每 日摄取银25mg,两个月后无任何变化银杀 菌材料银离子沥出量一般为ppm级,所以对人 体无毒害作用 3银杀菌材料 提高银杀菌材料杀菌和抗苗性能的 很多.加入银离子时潦加一定量铜离子和锌 2001年第3期江西化工9 离子,铜离子与锌离子不但能使银离子稳定存 在,且可发挥自身的杀菌活性与银离子协同作 用参与杀菌.又如改善沸石比表面积,使更多 量镊离子与沸石中Na’离子交换,提高材料载 银离子量也是方法之一.不同类型的细菌和 真菌所需银离子量可由实验确定相同类型 的材料,可通过控制温度,浓度,时间等制各条 件调整载银离子量.下面舟绍几种典型银杀 菌材料的研究开发及应用状况. 3I银无定形铝硅酸盐聚合物 欧洲专利研制的载银无定形铝硅酸盐聚 合物,物理性质稳定,耐高温,杀菌活性高.聚 合物可以是聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,树脂 等基本方法是用氢氧化钠溶液,在搅拌情况 下加人铝酸钠溶液和硅酸钠溶液或肢志硅,形 成无定形铝硅酸盐.无定形铝硅酸盐成份通 式为:mNa20’,2?nSi?KO硅铝比控制 在一定范围内.无定形铝硅酸盐有较大的比 表面积,较小的比均颗粒然后用两种方法制 备成品. 方法一:首先在真空状态下加热使无定形 铝硅酸盐脱水.将粉粒状的无定形铝硅酸盐加 人有机聚合物中在加热搅拌状态下,可根据 需要加入第三种填充剂,如紫外吸收剂,润滑 剂,抗氧化剂色素,发泡剂等.铸塑,挤压成 形. 然后,将无定形铝硅酸盐聚台物浸入低浓 度的硝酸银溶液,用离子交换法将银离子载人 无定形铝硅酸盐聚台钧中按无水状态计.银 含量可达O05,1O%一 方法二:和上述方法相似,但步骤相反. 首先用离子交换法,将所需粒度,粉状的无定 形铝硅酸盐漫人一定浓度的硝酸银溶液.翻得 载银无定形铝硅酸盐按无水状态计,含银达 20%然后将银无定形铝硅酸盐载人聚台物. 在上述过程中,可以加入锌,铜盐,以改善 成品性能. 载银无定形铝硅酸盐聚台物的优点是,无 定形铝硅酸盐不影响聚台钧的物理,化学性 质;在水中银离子不沥出,杀菌活性持久用 途广泛,可用于杀菌涂料,洗涤剂,水泥,灭菌 纸等. 32银沸石 将一定比表面积符合要求的沸石浸置在 硝酸银或银氨络台物溶液中.银离子与钠离子 通过离子交换在沸石中稳定存在,一段时间后 取出清洗,烘干得银沸石再经特定将银 沸石载于产品上制得具有杀菌性能的产品,如 杀菌纸和薄膜. 33银硅胶 欧洲专利发明的银硅胶杀菌材料,具有投 大的系菌活性面积,无毒性,耐老化,杀菌范围 广,耐磨损.在水中银离子不沥出,不污染环 境.用途广泛,可用于制备灭菌纸,灭菌手套, 医用床单,无菌鱼网等. 其制备方中,静置一定时间后过滤,洗涤,800,1300? 下灼烧制得银陶瓷.该方法优点为: ?采用吸附方式载锻,吸附的银离子幢远 大于离子交换方式; ?高温灼烧后,陶瓷发生缩合作用能牢固 载持银离子,甚至在水中也未检测到渐出的银 离子; ?13照不变色,杀菌性能提高.24小时内 可迅速杀灭2.9X1O个克隆杆菌; ?应用领域广,可用于化妆品,医疗设备 l0?江西化工2001年第3期 受需经蒸汽消毒的热包装等安全性要求高的 材料, 日奉东陶公司在世界上首先开发出抗菌 瓷砖制品和保健碗,94年秋季投放市场.选 种采用光催化技术来实现抗菌作用的制品是 先在制品表面喷涂小于ltan的二氧化钛薄 膜,然后分别喷涂银和铜的化台物离子,用紫 外线还原形成两层涂层,再进行烧制.当有水 存在时,涂层中二氧化钛分解,并由银,铜离子 提供氧化还原和抗菌作用.这种抗菌作用可 半永久性地持续.产品还有分解有机物,防止 异昧和消除污斑的作用. 35不溶性载银磷酸盐 美国专利报道,不溶性载银磷酸盐化学通 式为MaAhl(飚)d-nH2O.其中M=Ag, Cu,Zn”;A=H,,Na;B=Er,Sn和 ri;a>0,0l.将1.i2?,zr02及NH|H2吼以 一 定摩尔比调配,充分混合后于l300?灼烧, 生成Lz(飚)3化台物.该不溶性磷酸盐为 非晶态三元网状结梅的固体.此工艺称为火 法.将氯氧化锆加入磷酸水溶液.在加热状态 下回流24小时,将沉淀过滤,洗涤,干燥,得 不溶性磷酸盐Zr(Hfq)2?O,此工艺称为 湿法.然后,将火法或湿法制得的不溶性磷酸 盐粉碎,添加到硝酸银溶液中,搅拌一定时间 后过滤,洗涤,干燥得到产品.耐酸碱,耐高 温,杀菌抗霉性能持久及使用形态无特殊限制 是此类杀菌材料具有的优点.是一种合成方 法简单,较有前途的杀菌材料. 36银无环聚醚杀菌组分 美国专利研制的银无环聚醚配合物是一 种光稳定,易棱亲脂性基体吸附的杀菌组分, 可用于制备医疗设备及胶带.方法是将银离 子与无环聚醚化舍物反应后加入一定量稳定 的a配合物,将其溶于生物可溶性的水溶液 溶剂中制成抗菌组分.银离子量的控制和无 环聚醚化合物的选择是关键.如HCOC1的新杀菌产品将不断开 发出来. 参考文献:(略) Ag—CarryingAntibacterialMaterialsandit’SProperty WuYuehui (chemicalDepartment,NanchangUniversity,Nanchang330029) XuLiiing (ChemicalEnglineeringDepartment,NancbangUniversity,Nancbang3300 29) ABSTRACrThepaperintroducestheAg—carryingantibacterialn~tefialsa ndit’s products,suchasAg—amorphousaluminosilicate.Ag—zmlite,Ag—Silica a— gel,Ag— cyclic~)lyether,Ag—carryingzirconiumphosphateandg]asa—contg.silveretcandSUIII— marizestheirantibacterialproperty. KEYWORDSAntibacterialnmt~ialsPropertyProducing