“银卫士”纳米抗菌袜抗菌性能及穿着效果调查

1、“银卫士”纳米抗菌袜抗菌性能及穿着效果调查徐焰平 陈松丹 陈江枫 吴亚池 林丽梅泉州红瑞兴纺织有限公司 362000 翔瑞（泉州）纳米科技有限公司 362000 翔瑞（香港）纳米科技有限公司摘要：本文采用晕圈法和振荡法判定和评价“银卫士”纳米抗菌袜的溶出类型和抗菌性能，并对419名穿着“银卫士”纳米抗菌袜的人员的袜子卫生情况进行调查，结果发现“银卫士”纳米抗菌袜属于非溶出型，在水洗50次后对大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）和白色念珠菌（Canidia albicans）的抑菌率均达到95%以上，“银卫士”纳米抗菌袜在穿着

2、12h后，细菌的含量是95cfu/cm2，而普通袜子是9.67×105cfu/cm2，是“银卫士”纳米抗菌袜的10000倍以上。Abstract：In this paper, Agar diffusion plate method and the oscillation method were used to evaluate dissolution type and antibacterial properties of “SILVER GUARD” Nano-antibacterial socks. Meanwhile,关键词：“银卫士”纳米抗菌袜；抗菌性能；纳米银；细菌近年来，

3、随着科学技术的发展，生活水平的逐步提高，生活本身的不安全因素却也在无形中增多。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）导致医院交叉感染、病原性大肠杆菌O-157导致食物中毒、英国的“疯牛病”和“口蹄疫”、美国的“炭疽病”和2003年我国春夏出现的严重急性呼吸道感染综合征（SARS）及其后的禽流感，这些传染病与病原微生物有直接的关系。在病原菌的传播过程中，纺织品是重要的媒介之一。赋予纺织品抗菌功能是隔离、抑制、消灭致病微生物的重要方法。因此人们越来越重视纺织品的卫生性能，并追求生活环境的清洁和舒适。作为功能性纺织之一的抗菌纺织品日益走近现代人的生活，抗菌性能好、安全性高、持久性好的抗菌纺织品备受各界

4、人士的关注。微生物在自然界中无处不在，与人类生活密不可分。日常生活中，纺织品是这些微生物的良好寄生地。它们在适宜的条件下迅速繁殖，促使人体皮肤感染并使沾有汗水和人体分泌物的织物产生恶臭。一般情况下，人体皮肤表面正常的细菌和真菌有1002000个/cm2。在这个数量范围内，它们不会危害人类健康，也不会产生异味。袜子作为人们生活的必需品，产品虽然小，但它的性能好坏却直接影响到脚部的舒适和人体的健康。普通人平均每天超过12小时穿着袜子，可以说是“人体的第二皮肤”，如果袜子具有抑菌功能，无疑给人体健康树立了一道屏障1-2。袜子的保健、护肤作用越来越受到重视，抗菌、防臭、吸湿排汗、透气、防静电等各种各样

5、的保健功能性袜子不断推陈出新3。本文报道了一款具备抗菌、防臭、吸湿排汗等功能的新型袜子“银卫士”纳米抗菌袜，处理袜子的方式为后整理，抗菌整理剂是粒径为5nm以下的无色透明络合态纳米银，报道了该抗菌袜的溶出类型和抗菌性能，并调查了袜子在穿着后细菌的生长情况。 1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验材料“银卫士”纳米抗菌袜、相同材质相同款式未经抗菌处理的普通袜子1.1.2 测试菌株金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）；大肠杆菌（8099）；白色念珠菌（ATCC 10231）均购自广东环凯微生物科技有限公司1.1.3 药品试剂和培养基营养肉汤、营养琼脂培养基、沙氏琼脂培养基、0.03mol/L

6、PBS（磷酸盐）缓冲液均由本实验室配制，所用的化学试剂均为试剂级或者分析纯。1.1.4 仪器和设备SPH-211B全温度恒温培养振荡器，上海世平实验设备有限公司；SHP-450生化培养箱，上海精宏实验设备有限公司；YXQ-LS-75SII立式压力蒸汽灭菌器，上海博迅实业有限公司；SW-CJ-2D净化工作台，苏州净化设备有限公司；XW-80A旋涡混合器，海门市其林贝尔仪器制造有限公司；2XC2A生物显微镜，上海光学仪器五厂；E600-2电子天平，常熟美国双杰电子天平托普泰克有限公司。1.2 抗菌物质溶出性测试方法1.2.1 试验准备试样准备：将已各洗涤一次的“银卫士”纳米抗菌袜作为样品，相同材质

7、相同款式未经抗菌处理的普通袜子作为空白试样，各取1.5cm×1.5cm的试样46块。将试样用小纸片包好，在103kPa、121灭菌15min，备用。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌接种液的准备（细菌）：取310代细菌菌种，在平皿的营养琼脂培养基上划线，37培养24h。挑一个典型的菌落，接种到装有50mL营养肉汤的250mL三角形瓶中，在37，130r/min培养1416h，制成浓度为1×109cfu/mL5×109cfu/mL接种菌悬液，使用时稀释到1×106cfu/mL5×106cfu/mL。白色念珠菌接种液的准备：取 310代的菌种，在平皿的沙氏琼

8、脂培养基划线，在37培养24h。挑一个典型的菌落，在装有沙氏琼脂培养基试管斜面上划线，培养24h48h，用5mL 0.03 mol/L PBS缓冲液洗下新鲜菌苔，用旋涡混合器混均，制成浓度为1×108cfu/mL5×108cfu/mL接种菌悬液，使用时稀释到1×106cfu/mL5×106cfu/mL。1.2.2试验操作用无菌棉拭子蘸取接种菌液，在平皿的琼脂培养基表面均匀涂抹3次，每涂抹1次，平皿转动60°，最后将棉拭子绕平皿边缘涂抹一周。盖上皿盖，室温干燥5min，将试样紧贴于培养基表面。每个平皿内贴一块样品及一块空白试样。金黄色葡萄球菌、大

9、肠杆菌37培养18h，白色念球菌37培养24h。用游标卡尺测量两个平皿中的抑菌圈外沿总宽度及试样总宽度，求出平均值。1.2.3抑菌圈宽度计算D=(T-R)/2式中：D抑菌圈宽度，单位mm；T抑菌圈外沿总宽度，单位mm；R试样总宽度，单位mm抑菌圈宽度D1mm，可判断为溶出型抗菌织物：若抑菌圈宽度D1mm，则可判定为非溶出型抗菌织物4。1.3 纳米抗菌袜抗菌性能测试方法1.3.1 试验准备试样的准备：将按照标准FZT73023洗涤50次的“银卫士”纳米抗菌袜作为样品，相同材质相同款式但未经抗菌处理的普通袜子作为空白试样，分别剪成0.5cm×0.5cm大小的碎片。称取0.75±

10、0.05g多份，在103kPa、121灭菌15min，备用。接种菌液的准备：用移液器从1.2.1制备的细菌悬液中吸取2mL3mL加入到装有9mL营养肉汤的试管中，混匀后吸取1mL到另一支装有9mL营养肉汤的试管中，混匀后吸取1mL加入到9mL0.03mol/LPBS缓冲液中，混匀后吸取5mL，加入到装有45mL0.03mol/LPBS缓冲液的三角瓶中，稀释至含活菌数目3×105cfu/mL4×105 cfu/mL。从1.2.1制备的白色念球菌悬液中吸取2mL4mL，加入到9mL0.03mol/LPBS缓冲液中，进行10倍稀释操作，混匀后吸取5mL，加入到45mL0.03mo

11、l/LPBS缓冲液中，稀释至含活菌数目2.5×105cfu/mL3×105 cfu/mL。1.3.2试验操作准备3个250mL三角形烧瓶，在其中一个烧瓶中加入样品，一个烧瓶中加入空白试样，一个烧瓶不加试样用于阳性对照，然后在每个烧瓶中加入70mL±0.1mL0.03mol/LPBS缓冲液。再各加入5mL已准备好的接种菌液。盖上烧瓶盖，将放样品和空白试样的瓶子放在恒温培养振荡器上，在25，以250r/min，振荡1min，用移液器在两个烧瓶中分别吸取1mL溶液，移入装有9mL 0.03mol/LPBS缓冲液的试管中作10倍梯度稀释，混匀后取适宜梯度的菌悬液接种平皿，

12、倒置平皿，37培养24h-48h。选择菌落数在30-300之间的合适稀释度的平皿计数。将此3个试样的烧瓶置于往复式振荡器上，在25，以150 r/min，振荡18h。到规定时间后，按上法做菌落计数。1.3.3记录结果，为降低误差，对同一试样至少作三次平行测试，取其平均值报告抑菌率。 试样的抑菌率按下式计算。Y=(Wb-Wc)/Wb×100%式中：Y抑菌率，%；Wb空白试样振荡接触18h后烧瓶内的活菌浓度；Wc抗菌试样振荡接触18h后烧瓶内的活菌浓度5-6。1.4 袜子细菌总数的测定方法1.4.1取样本项目选择泉州、厦门两个城市，以问卷调查方式将测试袜分发给志愿者，测试袜为每人一双，“

13、银卫士”纳米抗菌袜、相同款式未经抗菌处理的普通袜子各一只，同时分发问卷调查，在穿着12h后将调查报告和测试袜交回本公司，收到的测试袜由取样员装入塑料袋（每双测试袜独立包装），并在包装袋表面贴上识别码，每双袜子独立一个编码。1.4.2细菌总数测定在无菌条件下，每双袜子剪取一部分，称取5g，计算5g袜子材料的面积。剪碎后放入含50mL 0.03mol/LPBS缓冲液的三角烧瓶中，用旋涡混合器混匀，制成样液备用。将样液用0.03mol/L PBS缓冲液做10倍系列稀释，选取适宜稀释度，取100L涂布于营养琼脂培养基培养皿，置于生化培养箱，37培养2448h后计数，按照平均每双袜子质量40g计算每双袜

14、子上细菌的总量7。 2 结果与讨论2.1 “银卫士”纳米抗菌袜溶出类型试验结果经过测试，与空白试样一样，“银卫士”纳米抗菌袜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌的抑菌宽度均为0mm。抗菌剂可以分为溶出型和非溶出型两种类型7。根据标准FZ/T73023附录E可以判定：“银卫士”纳米抗菌袜属于非溶出型。说明“银卫士”纳米抗菌袜生产使用的络合态纳米银是非溶出型的抗菌整理剂，具备非溶出型抗菌整理剂的优点，其溶出量极微，不容易对人体皮肤带来刺激，不会被人体的分泌物吸收而进入体内，对人体和环境具有很高的安全性。与纺织品以化学键形式结合，经过处理过的袜子在穿着和反复洗涤后，还能表现出耐久的抗菌性。而一些溶

15、出型抗菌纺织品则不具有该方面的优势且不宜频繁洗涤，还可能会对人体造成伤害。因此提示大家在选择抗菌纺织品时，可以优先考虑该类纺织品。表1 “银卫士”纳米抗菌袜对三种菌的溶出类型测试菌种抗菌试样抑菌圏（mm）大肠杆菌0 0 0对照试样抑菌圈（mm）标准值 （mm） 5 5 5非溶出型 非溶出型 非溶出型安全 安全 安全溶出类型溶出安全性金黄色葡萄球菌 0 白色念球菌2.2 “银卫士”纳米抗菌袜的抗菌性能“银卫士”纳米抗菌袜采用纳米银抗菌处理剂，经抗菌整理后制成，采用的纳米银抗菌处理剂是由粒径为5nm以下的无色透明络合态纳米银为主要原料，经科学配方精制而成，是基于生物活性的壳聚糖类衍生物配合银离子，

16、并用有机硅处理剂整理表面。银离子通过络合作用牢固地粘结到纤维表面，只有随着纤维表面被逐步破坏，纳米银才会随着纤维剥离而降低抗菌性。通过对比空白试样和抗菌试样18h后的活菌数并计算抑菌率，结果发现：在洗涤50次后，“银卫士”纳米抗菌袜对三种测试微生物的抗菌率均达到95%以上，分别为大肠杆菌97.20%，金黄色葡萄球菌98.95%，白色念球菌95.03%。根据标准FZ/T73023规定，“银卫士”纳米抗菌袜符合AAA级标准。袜子是人们生活的必需品、易耗品，按照每两天洗涤一次袜子，“银卫士”纳米抗菌袜在3个月后仍然有优异的抗菌效果，一般每人每年袜子消费在610双8，按照这组数据，该抗菌袜能在袜子的使

17、用寿命内保持良好抗菌效果。空白试样测试微生物“0”接触时间 活菌浓度 （cfu/mL）大肠杆菌2.48×10418h后 空白试样 活菌浓度（cfu/mL） 2.25×107 2.19×106 3.24×10618h后 抗菌试样 活菌浓度 （cfu/mL） 6.29×105 2.31×104 1.61×10597.20 98.95 95.03 抑菌率 (%)金黄色葡萄球菌 2.65×104 白色念球菌1.63×1042.3 “银卫士”纳米抗菌袜穿着效果调查本次调查共收回测试袜419双，其中男袜248又，女袜

18、171双。经过测试，在穿着12h后，“银卫士”纳米抗菌袜上面的细菌总量范围在0cfu/双cfu/双，每平方厘米袜子面料上的细菌的数量范围为0cfu/cm2cfu/cm2；普通袜子上面的细菌总量范围在cfu/双cfu/双，每平方厘米袜子面料上的细菌的数量范围为cfu/cm2cfu/cm2。其中有的人员的抗菌袜细菌总量是0，说明在特定抗菌整理剂使用浓度，抗菌袜对细菌的杀菌作用存在一个阈值，当细菌的浓度小于这个阈值时，抗菌袜对细菌起杀菌作用，当微生物的浓度大于这个阈值时，抗菌袜对细菌起抑菌作用。脚臭的原因是由于脚心汗腺多，容易出汗，汗液里除含水分、盐分外，还含有乳酸及尿素。在多汗条件下，脚上的细菌会利用汗液里的营养物质和分解脚部脱落的角质蛋白而大量繁殖，部分细菌繁殖会产生氨气等有味气体，再加上汗液中的尿素、乳酸，这样就会发出一种臭味。若鞋子不透气，空气不流通，臭味就会越积越浓，臭气异常强烈。脚臭的根源是脚部皮肤排汗较多引起细菌、真菌滋生，长期下去会造成脚气、脚癣等脚部疾病。参考文献：1 商成杰. 纺织品抗菌整理及防螨整理M. 北京: 中国纺织出版社, 2009: 1220.2 董海燕, 赵玲, 杨瑜榕, 等. 银系抗菌纺织品的抗菌及安