银离子消毒剂的应用研究

＊冉亚妮 李成 龙秋仪 王婷梅

（广州艾蓓生物科技有限公司 广东 510850）

1.银离子的消毒机制

(1)破坏微生物细胞膜

微生物的细胞膜是维持正常结构和生理代谢的重要组织，微生物结构破坏会使渗透压及通透性改变，从而导致细胞死亡。有研究发现，当银离子与原生质体作用后，可使原生质结构收缩凝集脱出[2]。因为银离子带有负电，当它与微生物膜接触时，在生物膜膜负电的作用下，引发库伦作用，导致微生物结构紊乱、抑制呼吸作用，严重会引起细胞膜松散、细胞质流失，最终导致微生物死亡。

(2)干扰蛋白酶的活性

微生物体内的酶在葡萄糖、蔗糖等代谢中十分重要。当银离子进入微生物体内，与蛋白质或硫氢基酶表面的巯基结合，形成一种干扰细胞代谢的含硫银化合物，使代谢受阻，最终达到杀灭的效果。此外，银离子与蛋白类物质具有亲和性，能和半胱氨酸（Cys）、精氨酸（Arg）、赖氨酸（Lys）反应，使细胞蛋白质凝固，干扰酶的活性，从而阻碍细菌的代谢。

(3)破坏核酸分子

Thurman等[3]研究指出，银离子凝固核酸之后，可与DNA作用，可催化形成自由基，最终断裂DNA的化学键，阻碍转录或反转录，促使核酸结构改变，从而使微生物失去活性。金属离子可以引起病毒DNA链断裂，通过凝固蛋白和束缚核酸分子上的供电子体，最终导致病毒死亡，病毒死亡后银离子可以从中脱离出来，可以和其它病毒再次作用。

2.银离子消毒剂的杀灭作用

(1)对细菌的作用

细菌种类不同，对于银离子的抵抗能力也不同的，有研究表明，某种消毒剂（含银离子）经稀释后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌作用一定时间，可全部杀灭。张文钲等[4]配制某银杀菌剂（含银浓度50mg/L），根据悬液法实验，作用10min，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌杀灭率都能达到99.9%。有文献报道，银离子含量为0.01mg/kg时，能杀死大肠杆菌，且保持3个月。美国科学家，运用银离子电极处理污水（含一定量的大肠杆菌），作用72h后所有的大肠杆菌都杀灭。白喉菌、伤寒菌在银片上存活时间分别为3d和18h。

(2)对病毒的作用

沈芃[5]研究表明，银离子浓度为500ppm的杀菌剂，作用1h，对于乙肝病毒抗原有阻碍作用。魏兰芬等[6]研究发现银离子杀菌剂经稀释10倍后，作用一天，会导致不锈钢表面乙肝表面抗原（HBsAg）的抗原性受阻。

(3)对芽孢的作用

芽孢对于外界有害因子有较强的抵抗力，银离子浓度为0.25g/L作用20min，对枯草芽孢杆菌黑色变种只能达到99%左右，加大银离子的剂量或延长其作用时间，对芽孢的杀灭率变化幅度不大，有研究者发现，利用H2O2与银离子配成的消毒剂，通过半个月的定性试验得出，对该菌株作用1.5h可达到全部杀灭。

3.银离子消毒影响因素

银离子杀灭微生物受温度、浊度、pH、有机物等很多因素的影响，温度的影响比较大，随着温度升高，银离子杀灭微生物的作用不断加强，银离子浓度在100mg/L，随着温度的升高，时间缩短，可以杀灭金黄色葡萄球菌，两者呈现负相关。浓度在50mg/L时会受pH的影响，随着pH升高，杀灭微生物呈现下降趋势。载银树脂消毒效果与水中有机物的含量和水的浊度有关，有机含量或者水的浊度增加，对微生物杀灭效果会下降。银离子与其他消毒剂的协作，比如银离子与氯的消毒作用，银与有效氯协作作用可以达到加强消毒效果，可以减少高浓度氯带来负面影响。林梅江等[9]发现，菌团菌体长期使用金属杀菌时，会使微生物产生抗性，而且这种抗性可以传递给其它微生物，导致银离子消毒作用大大降低。

4.银离子在生活中的应用

(1)化妆品方面

银离子在化妆品上的应用将会越来越广泛，原因是：第一，它可以促进伤口愈合，增加浅层肌肤的修复效果；第二，银离子可以充当防腐剂的功效，可以降低由防腐剂引发的过敏反应；第三，银离子化妆品及个护产品，可以保护皮肤免受微生物的危害，甚至对过敏、炎症、面疮、头屑等一些由致病菌引起的皮肤不适，都可得到一定的缓解。

(2)械字号方面

银离子在医疗器材方面的应用，在橡胶导管表面，运用一定的技术涂上银离子，对于致病菌有较强的杀灭效果，对芽孢的效果较差，该种导管，虽然杀菌效果不够理想，但运用该导管一方面可以降低尿路感染，另一方面可以降低治疗费用。

在敷料方面的应用，有文献报道，银离子敷料不仅对治疗糖尿病方面有显著作用，而且能够吸收有毒物质，维持伤口湿度。张永祥等[7]研发了一种创伤抗银离子藻酸盐菌敷料，该敷料由三层组成（保护层、银离子藻酸盐抗菌层和粘贴层）紧密连接，其中藻酸盐和银离子运用湿法纺丝及纺织机粘结一起，这样的协助方式可以促进伤口渗出液的吸收、创口愈合、保护创面、持续抗菌抑菌的特点。有研究者探讨银离子敷料贴与维生素（B1、B2）创面联合治疗手术后伤口脂肪液化实验，结果显示这种敷料贴对治疗手术后切口脂肪液化效果满意。夏霖等[8]等研究发现，一种含有纳米银离子的医用抑菌纱布，该纱布能够持久、长效、迅速的杀菌和抑菌的作用。有人还将银离子敷料与葡萄糖酸氯已定联合运用于外周静脉植入中心静脉导管后穿刺的感染，结果得出该联合作用可以预防PICC（中心静脉导管）穿刺感染，同时可以减少换药的频率。

(3)洗涤方面

跟传统的抗菌类洗涤产品相比，银离子洗涤剂具有安全、高效，副作用低的特点，特别适合婴幼儿衣物，纳米银加在洗衣液里，抗菌率能达到99%。在日本银离子衣物柔顺剂、银离子清洗剂、银离子二合一洗涤剂等都进入日化企业的市场。有学者研发一种新型抗菌材料JMACLP10（含银离子）运用于洗衣液产品中，该产品能够获得可观的抑菌效果。

(4)妇科类方面

阴道炎主要是由混合病原菌引发阴道感染的一种妇科病。治疗妇科病必须先确定病原菌然后才治疗，混合微生物感染是无法应用单一的抗生素来治疗，应用中药治疗很难让广大消费者接受，一方面是因为色泽以及气味，另一方面是因为中药的作用机制并不清晰。因此，银离子它的无色无味，无刺激，也很难产生抗药性的特点会受到大众的认可。银离子凝胶运用在阴道，不仅会形成一层保护膜，而且不会污染衣物。有学者研发了一种新型银离子妇科垫，该垫由有特殊的绒浆毛（含有中药液和银的离子化），促使药效释放、药效快、持续时间久、安全性较高等特点，给妇女带来福音。

(5)水消毒方面

银离子在消毒水方面已有多年的历史。有研究者发现，氯和水中的有机物质生成有害物质（卤化物），科学家们致力于研究安全有效的消毒用水。金属离子能抑制微生物的生长，因此成为航空净化水器选用的主要材料。近年来，有学者应用铜银离子与有效氯协作发现，铜离子400μg/L、银离子40μg/L与1mg/L的有效氯运用于饮用水消毒，杀菌效果显著加强，从而可减少或消除高浓度含氯所带来负面影响[9]。用铜离子400μg/L、银离子40μg/L、游离氯0.15mg/L三者协同作用0.5h显著提高灭活率[10]，其中对大肠杆菌、脊髓灰质炎I型病毒、大肠杆菌效果最为显著，且水符合国家规定安全使用。

5.展望

本文简单的阐述了银离子在日化产品、医疗器材、水消毒、洗涤及妇科方面的应用，总的来说银离子是较为理想的抗菌材料，它有较广的抗菌性、持久性、耐热性，不易分解失效、不会对环境造成污染、细胞不易产生耐药性等优点。但银离子仍存在一些缺陷，一方面它属于金属，制备成本和价格较高；另一方面其化学性质比较活泼，容易老化和变色。随着技术的发展和进步，这些缺陷必然会解决，这种绿色抗菌剂必然会有更加广泛的应用，对于银离子的杀菌机制以及银离子的使用剂量仍需要人们从不同方面去深入研究，了解更多杀菌机制以及潜在危险，使其创造更多的有益价值。