抗菌材料研究进展

1、    抗菌材料研究进展    刘利龙必强周亮何昌兵余思江【摘 要】介绍了抗菌材料的研究现状，并阐述了各类抗菌材料的抗菌机理，同时探讨了各抗菌材料在发展中遇到的问题及发展趋势。【关键词】抗菌材料；研究；进展细菌无处不在，有害细菌无时不刻不威胁着人类健康，据统计，细菌感染是威胁人类健康的最大致病源之一1。全球每年因为细菌和病毒感染致死的人数多达1700万，约占全球死亡率的三分之一。其中细菌感染更是让人防不胜防，因为细菌广泛存在环境中的各个地方，感染方式主要有吸入带有病菌的空气、伤口接触带有病菌的物体或医疗设备、食用带有病菌的食物等。细菌感染导致的常见病有破

2、伤风、肺炎、伤寒等，一些毒性强的细菌甚至能够引起某些癌症。面对细菌的侵袭，从古自今，人类从未放弃过抵抗，制造出了多种抗菌材料。1 天然抗菌材料1.1 天然抗菌材料的研究现状天然抗菌材料是人类最先用于抵抗细菌侵袭的武器，比如公元前1550年，古埃及医生用猪油调来敷贴伤口，以防止伤口感染而发炎。左传中也记载有“叔展曰有麦曲乎？”此处的“曲”是一种可以用作治疗消化系统疾病的天然抗菌剂。发展到近些年，由于天然抗菌材料有良好的生物相容性和对自然无污染性等优点，具有抗菌功能的天然产物任然受到极大的关注，主要来自与动植物表皮分泌的多糖或多肽等，如壳聚糖。1.2 天然抗菌材料存在的问题及解决方案天然抗菌材料由

3、于其独特的优点使其经久不衰，但其缺点也限制了它的应用。首先是大部分天然抗菌材料来源有限，不能成批量生产，且价格昂贵；其次是如壳聚糖等天然抗菌材料，虽然产量较大，且价格较便宜，但其抗菌性能有限，在实际应用中不能起到明显的抗菌作用。面对天然抗菌剂的问题，目前大部分科学家选择以天然抗菌剂壳聚糖等为基质，将其他有较强抗菌能力的抗菌剂符合到天然抗菌剂中，如曾戎等2将纳米银符合到壳聚糖中，增强了壳聚糖的抗菌能力，使其应用到抗菌材料成为了可能。2 有机抗菌剂2.1 有机抗菌剂的研究现状有机抗菌剂及抗生素，抗生素的应用始于上个世纪40年代青霉素的使用，在20世纪30年代，另一个开创新纪元的抗生素链霉素问世，它

4、是青霉素的完美搭档，青霉素作用于革兰氏阳性菌，而链霉素作用于革兰氏阴性菌。青霉素的发现在二战期间挽救了无数生命，而链霉素的发现给科研工作者带来了新的方向，鼓舞了大家研究抗生素的信心。在接下来的一段时间里，各种抗生素相继被发现，1947年发现了金霉素、1952年发现了红霉素、1958年发现了卡那霉素等等。这些抗生素的相继问世挽救了无数的生命，在人类抗菌史上谱写出新的篇章。2.2 有机抗菌剂存在的问题及解决方案目前使用最广泛的还是有机抗菌剂，有机抗菌剂通常具有抗菌力强、抗菌作用迅速、易分散等特点，但有机抗菌剂容易使细菌产生耐药性，随着使用时间的延长，该抗菌剂抗菌效果逐步减弱甚至失去抗菌能力。针对这

5、一问题，目前主要是以原抗菌剂为母体，利用化学方法合成新的抗菌剂。这种方法在短时间内能够解决有机抗菌剂的耐药性问题，但使用一段时间后新的抗菌剂任然会让细菌对其产生耐药性，又需要继续研究新一代的有机抗菌剂，青霉素等的发展就是用的该方法。3 无机抗菌剂3.1 无机抗菌剂的研究现状无机抗菌剂是一种相对较新的抗菌剂，因为无机抗菌剂具有长效性、广谱抗菌性等优点而得到了广泛的运用从上个世纪90年代开始，无机抗菌剂引起了科学家的广泛关注和研究。根据无机抗菌剂与微生物的作用机理的不同，可以分为两大类：一类是含有抗菌活性的金属离子、金属或金属氧化物，主要是银系离子，将这些离子负载到载体上，载体一般用磷酸盐、沸石、

6、活性炭、某些无机盐类等，负载离子的方法包括离子交换法、熔融法和吸附法等；另一类是氧化物光催化系列抗菌剂，主要包括：tio2等。其中应用最多的无机抗菌剂是银系抗菌剂和tio2系列光催化抗菌剂。在无机抗菌剂中，纳米银受到了广泛的关注，因为纳米银有良好的生物相容性和较强的抗菌性能。其抗菌机理是纳米银能够释放银离子，银离子能够渗透进入细菌内部破坏細菌的dna和rna，同时，银离子还可以与细菌细胞膜上的蛋白质结合破坏细菌细胞膜。3.2 无机抗菌剂存在的问题及解决无机抗菌剂不会使细菌产生耐药性，但无机抗菌剂通常在纳米尺寸使抗菌效果才明显，如纳米银，随着纳米尺寸的增加，抗菌效果逐步下降。而纳米银等无机抗菌剂

7、容易团聚，团聚后纳米银尺寸明显变大，进而使其抗菌效果大幅度降低。针对纳米银等无机抗菌剂的团聚问题，科学家将纳米银负载到一些载体上，比如活性炭、二氧化钛、硅片、聚丙烯酸、氧化石墨烯、磷酸锆等，通过载体负载有效的限制了无机纳米抗菌剂的团聚。4 展望细菌的危害无处不在，抗菌材料的研究将会永不停息，刘昌华3等研究的协同抗菌材料为未来抗菌材料的发展提供了新思路，通过有机抗菌剂和无机抗菌剂完美的组合，有效避免单一抗菌材料的的缺点的同时，新的抗菌材料具备有机抗菌材料和无机抗菌材料的优点。协同抗菌材料可能会成为未来研究的主要方向。【参考文献】1shima taheri. synthesis and antibacterial properties of a hybrid of silverpotato starch nanocapsules by miniemulsion/polyaddition polymerization j. j. mater. chem. b， 2014， 2， 1838-1845.2changhua liu. study on the synergistic antibacterial effect of silver-carried layeredzirconium alkyl-n，n-dimethylenephosphonate.