抗菌剂

2024年3月15日发(作者：海豚馆)

1.抗菌的含义

抗菌方法可分为物理方法和化学方法两类。物理方法是通过温度、压力以及使用环境的

电磁波、电子射线等物理手段杀菌；化学方法则是通过调节pH值进行气体交换、失水隔离

营养源等手段灭菌。而目前在材料领域使用的方法主要是通过添加抗菌剂的办法来达到抗菌

的效果，这种方法均有适用面广、效率高、有效期长的特点。

2.抗菌剂分类

抗菌剂大体上可分为无机系、有机系和天然生物系3大类。

表1 微生物抑制相关用语

抗菌用语

灭菌（Sterilization）

定义

从物体上把全部目标微生物杀灭或除去，在广义上包括：杀菌和除

菌

杀菌（Pasteurization） 相对于灭菌把全部微生物杀灭而言，单指杀灭微生物而言

消毒(Disinfection) 对于人畜而言，杀死消灭带有病原性的特定微生物，并不意味杀死

全部微生物

静菌（Microbiostasis） 就组织或妨碍微生物的繁殖而言

制菌（Microbial

control）

除菌（Removal of

Microorganism）

防腐（Prervation） 以食品行业为主，包括医疗品、化妆品等诸多材料的防止有害微生

物的劣化行为

清洁（Sanitize） 杀灭存在于食品厂的病原性细菌的营养细胞，使其它微生物减少

一般来说，是从物体上把微生物除掉，包括沉降除菌、洗涤除菌等

就妨碍或抑制特定的生物的繁殖而言

抗菌（Antimicrobiai） 是指包括灭菌、杀菌、消毒、静菌、制菌、除菌、防腐和清洁在内

的全部

2.1无机抗菌剂

利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属

（或其离子）固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制

品中即获得具有抗菌能力的材料。水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、

镍、钻等离子带有颜色，将影响产品的美观，锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子

的 1/1000 。因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。

银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂，呈白色细粉末状，耐热温度可达1300℃以上。银离

子类抗菌剂的载体有磷酸锆、沸石、陶瓷、活性炭等。有时为了提高协同作用，再添加一些

铜离子、锌离子。

此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。

银系抗菌剂的种类及其载体性质

抗菌剂

银---氟石

银---活性炭

银---磷酸铜

银---磷酸钙

银---硅胶

有效成分

银离子

银离子

银离子

银离子//银

银配位化合物

载体性质

离子交换

吸 附

离子交换

吸 附

吸 附

玻璃成分

吸 附

抗菌能力

强

弱

强

弱

弱

弱

弱

银---溶解性玻璃 银 盐

银---多孔金属 银离子//银

目前，对抗菌剂的要求包括：（A）抗菌剂能力及光谱抗菌性；（B）持效性，既耐洗涤、

耐磨损、寿命长；（C）耐侯性、既耐热、耐日照、不宜分解失效；（D）与基材的相容性

或可加工性，既易添加到基材中、不变色、不降低产品使用价值或美感；（E）安全性，对

健康无害，不造成对环境的污染；（F）细胞不易产生耐药性

2.1.1无机系抗菌材料：

无机系抗菌材料的抗菌方式，一种是利用金属本身（如Ag、Cu等）所具有的抗菌能力，

通过物理吸附或离子交换等方法，将金属（或其离子）或具有锐钛矿型结构的二氧化钛

（TiO2）光触媒材料固定在沸石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到制

品中就可以获得具有抗菌性的材料，其制品有各种复合抗菌塑料、抗菌复合钢板等。另一种

是利用具有抗菌作用的金属，使其固溶在一般不锈钢中，再通过特殊热处理方法，使具有抗

菌作用的金属从基体中析出，这样在不锈钢表面就有了抗菌性。这种不锈钢也可以被称为抗

菌不锈钢，目前抗菌不锈钢的研制与开发是抗菌材料的热点。