无机粉体抗菌材料的研究进展

无机抗菌剂由于其独特的性能而成为当前抗菌材料领域的研究开发热点。本文对无机抗菌剂的分类、制备方法、抗菌机理及应用进行了综述，并结合应用现状讨论了无机粉体抗菌材料的发展前景及存在的问题。
关键词：无机抗菌剂；抗菌材料；机理

无机抗菌材料的研究始于20世纪60年代，主要在日本、美国和德国，中国在此领域的研究和发展也较快。70年代，抗菌剂的研究是以沸石分子筛为主要载体[1]；80年代，人们开发了以磷酸钙为载体的载银磷酸钙抗菌剂[2]；90年代又相继研制出粘土抗菌剂[3]、硅胶抗菌剂[4]、玻璃抗菌剂[5]等。到目前为止，是以将抗菌离子附着在超细无机粉体材料上而制成的金属离子抗菌剂为主要发展方向，其次是采用金属氧化物制成的光催化抗菌材料[6]和无机有机复合型抗菌材料[7]。抗菌剂的应用最初主要集中在日用品和家电制品方面，近年来又迅速扩展到建筑材料、陶瓷和纤维制品，使人们日常接触的物品中有相当一部分成为抗菌制品。抗菌剂的全面应用，可从根本上杜绝了人与人、人与物、物与物之间的细菌交叉传染。
2 无机抗菌材料的抗菌机理、制备方法及抗菌效果
无机抗菌材料是将无机抗菌剂担载到一些比表面积大、多孔、分散性好的无机材料表面而制成的具有抗菌性的固体材料。目前无机抗菌材料可分为3类：（1）金属离子型；（2）氧化物催化型；（3）复合型。
2.1 金属离子型抗菌材料
无机抗菌材料最初采用高锰酸钾或双氧水等药源，但由于药效和制造成本等原因现在趋于使用简单的金属离子为药源，如Ag+、Zn2+、Cu2+和Ti+离子等。目前，由于单一金属离子抗菌剂的缺陷，如Ag+在紫外或高温的情况下被还原为金属银并立即转化为氧化银，抗菌性减弱、制品着色变暗，从而降低了产品的价值，故研究者采用多种抗菌离子组分进行复合，如Ag+/Cu2+[8]、Ag+/Zn2+[9]、Ag+/Cu2+/Zn2+/Sn2+[10]、Ag+/NH+[11]，以克服单一抗菌离子的缺陷。对于防止制品变色，可采用添加BaSO4、Ca3（PO4）2、CaI2、CaSO4、ZnO等白色颜料以改进制品的色泽。此类金属离子型抗菌剂的制备方法是先将抗菌性金属离子Ag+、Zn2+、Cu2+、和Ti+离子等，或含有这些离子的硅酸盐、磷酸盐等附着在沸石、硅胶、玻璃等载体上制成抗菌剂，再将抗菌剂添加到制品原料中制成抗菌制品。如沸石抗菌剂、黏土抗菌剂、硅胶抗菌剂、玻璃抗菌剂、磷酸盐抗菌剂等。目前对银、铜、锌、钛等金属离子的抗菌性能的研究认为，具有抗菌性的金属离子可强烈地吸引细菌机体中酶蛋白的疏基，并与其迅速地结合在一起，使酶丧失活性，以达到杀灭细菌的目的。