三类常见抗菌剂的优缺点
常见的抗菌剂主要分为三大类:无机类、有机类和天然类。那么这三类抗菌剂分别有何优缺点呢?
一、无机抗菌剂
无机抗菌剂的主要材料是银、铜、锌等金属或其离子,将无机抗菌剂加入材料中可采用物理吸附离子交换的方法,将抗菌剂附载于多孔材料里,利用金属离子自身的抗菌能力,通过缓释作用达到长效抗菌的目的。实际上,具有抗菌能力的金属离子不限于银、铜、锌,但仅有这三类金属离子既满足安全无毒有具有抗菌性能。在这三种金属离子中,银离子的抗菌能力远强于锌、铜等其他金属离子。因此无机银系抗菌剂居于无机抗菌剂的主导地位。无机抗菌剂的主要优点是耐热性好(>600℃),抗菌谱广,有效抗菌期长,毒性低,不产生耐药性,安全性高。其中,载银氟石对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的MIC(最低抑菌浓度)为62.5μg/kg-250μg/kg,对酵母类的MIC为250μg/ kg -500μg/kg,对真菌类的MIC为500μg/kg-1000μg/kg。
但同时,银系无机抗菌剂也存在一系列缺点,比如银离子存在易被还原后氧化,导致家电行业常用的白色塑料制品长期使用后变黄的现象,对家电产品外观造成较大影响,同时也对抗菌性能造成影响,此外,银离子本身在抗菌方面表现由于,然而在防霉方面性能存在不足,同时,由于无机载体的作用,载银抗菌剂会严重影响制品尤其是薄膜类塑料制品的透光度。
二、有机抗菌剂
有机抗菌剂主要包含了季铵盐类、双胍类、季鏻盐、山梨酸、苯甲酸盐、醇类、酚类、有机金属类、砒啶类、咪唑类、卤代胺等。其中季铵盐类抗菌剂是研究和应用较为广泛的一类有机抗菌剂。主要机理是在它的季铵盐基团上的N带有正电荷,能够吸引带有负电荷的细菌,通过破坏细菌的胞壁结构,抑制脱氧氢酶、氧化酶等作用来杀灭细菌。
有机抗菌剂的主要优点是即效性好、杀菌力强、防霉效果突出、抗菌广谱性等优点。其主要缺点是耐热性差、长效性不足、易渗出和迁移、毒性、易产生微生物耐药性等缺点。
三、天然抗菌剂
天然抗菌剂主要成分来自于自然环境中的动植物提取物,植物主要包括桧柏、山嵛、艾蒿、孟宗竹、薄荷、芦荟、柠檬叶等,动物包括虾、蟹以及其他节肢动物。天然抗菌剂中以壳聚糖最有代表性,该成分由甲壳素脱乙酰化制成的,分子中的氨基可吸附于微生物细胞表面,妨碍细胞内外物质交流,进而限制微生物的生长繁殖。
天然抗菌剂的主要优点是具有良好的生物相容性,安全性高、无毒副作用,且容易降解。但也同时存在缺少耐热性、长效性不足、针对菌种少、有效成分低、提取工艺复杂等缺点。
选好合适的抗菌剂能够使抗菌材料制备过程事半功倍,选好合适的制备方式同样能够提升制备效率。抗菌母粒法将抗菌剂与基体树脂共混造粒,再加入塑料基材中制成抗菌塑料,能够更好的提升抗菌剂与塑料的相容性,从而提高抗菌性能,是抗菌塑料一种常用的制备方式。
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2022年4月28日