无机抗菌母粒的抗菌剂是如何“杀死”病菌的
无机抑菌剂是以无机多孔材料如沸石、桂胶、高岭土类为载体,通过物理吸附、化学吸附、离子交换等方法,与银、铜、锌等有抑菌性能的金属离子相结合制备的具有抑菌能力的一类物质。无机抗菌剂可广泛应用于塑料、造纸、建材、化工等行业。无机抑菌剂属于溶出型抑菌剂,按照作用机理,可分为金属离子型和光催化型两大类抗菌剂。
金属离子型抗菌剂是将具有抗菌功能的金属离子如银、铜、锌等离子,负载到无机或人工合成的矿物载体上,通过载体缓释出金属离子或活性氧化组分来发挥其抗菌效果的一类物质。其中Ag+是抗菌性能较强的抑菌剂,抗茵剂中含有1%的Ag+的抑茵率可以达到99.9%。
目前,虽然关于金属离子型抗菌剂的抗菌机理研究较多,但是大多都是研究Ag+的抗菌机理。对于Ag+的抗菌机理主要存在下两种观点。第一种观点是接触反应说,随着时间的推移银离子从材料中缓慢溶出,当游离出的银离子与微生物的细胞膜接触时,因为细胞膜带有负电荷,银离子本身具有正电荷,所以银离子可以依靠库伦力牢牢地吸附在细胞膜表面,同时银离子还可以通过细胞膜进入细胞壁,最终通过细胞壁进入细菌体内部。当银离子进入后,可以与物体内的各种官能团发生反应,例如蛋白质、核酸中存在的硫基(-SH)、氨基(-NH3)等含硫、氨的官能团等,其结果导致细菌的蛋白质和合成酶失去活性,细胞因丧失分裂增殖能力而逐渐灭亡,进而达到抗菌目的。
银离子不仅可以破坏微生物的生长和繁殖系统,也可以破坏微生物的电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。当菌体被破坏后,银离子重新从菌体中游离出来,进行第二次杀菌活动,发挥其抑菌效果,保持持久的抗菌性能。
二是催化反应,银离子有较强的催化活性,在光照和氧气存在的条件下,银离子依靠催化作用激活空气中的氧和水,并产生羟基自由基及活性氧离子。活性氧离子有很强的氧化能力,细菌在氧原子的氧化作用下失去活性,在短时间内停止生长并死亡,从而达到抑菌的效果。从银离子的抗菌机理可以得出,由于银离子的抑菌作用直接作用在细胞的基体上,因而银离子抗茵具有高效、持久和广谱抗菌的特点。
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2022年5月6日