銀離子消毒劑的應用研究

＊冉亞妮 李成 龍秋儀 王婷梅

（廣州艾蓓生物科技有限公司 廣東 510850）

1.銀離子的消毒機制

(1)破壞微生物細胞膜

微生物的細胞膜是維持正常結構和生理代謝的重要組織，微生物結構破壞會使滲透壓及通透性改變，從而導致細胞死亡。有研究發現，當銀離子與原生質體作用后，可使原生質結構收縮凝集脫出[2]。因為銀離子帶有負電，當它與微生物膜接觸時，在生物膜膜負電的作用下，引發庫倫作用，導致微生物結構紊亂、抑制呼吸作用，嚴重會引起細胞膜松散、細胞質流失，最終導致微生物死亡。

(2)干擾蛋白酶的活性

微生物體內的酶在葡萄糖、蔗糖等代謝中十分重要。當銀離子進入微生物體內，與蛋白質或硫氫基酶表面的巰基結合，形成一種干擾細胞代謝的含硫銀化合物，使代謝受阻，最終達到殺滅的效果。此外，銀離子與蛋白類物質具有親和性，能和半胱氨酸（Cys）、精氨酸（Arg）、賴氨酸（Lys）反應，使細胞蛋白質凝固，干擾酶的活性，從而阻礙細菌的代謝。

(3)破壞核酸分子

Thurman等[3]研究指出，銀離子凝固核酸之后，可與DNA作用，可催化形成自由基，最終斷裂DNA的化學鍵，阻礙轉錄或反轉錄，促使核酸結構改變，從而使微生物失去活性。金屬離子可以引起病毒DNA鏈斷裂，通過凝固蛋白和束縛核酸分子上的供電子體，最終導致病毒死亡，病毒死亡后銀離子可以從中脫離出來，可以和其它病毒再次作用。

2.銀離子消毒劑的殺滅作用

(1)對細菌的作用

細菌種類不同，對于銀離子的抵抗能力也不同的，有研究表明，某種消毒劑（含銀離子）經稀釋后，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌作用一定時間，可全部殺滅。張文鉦等[4]配制某銀殺菌劑（含銀濃度50mg/L），根據懸液法實驗，作用10min，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌殺滅率都能達到99.9%。有文獻報道，銀離子含量為0.01mg/kg時，能殺死大腸桿菌，且保持3個月。美國科學家，運用銀離子電極處理污水（含一定量的大腸桿菌），作用72h后所有的大腸桿菌都殺滅。白喉菌、傷寒菌在銀片上存活時間分別為3d和18h。

(2)對病毒的作用

沈芃[5]研究表明，銀離子濃度為500ppm的殺菌劑，作用1h，對于乙肝病毒抗原有阻礙作用。魏蘭芬等[6]研究發現銀離子殺菌劑經稀釋10倍后，作用一天，會導致不銹鋼表面乙肝表面抗原（HBsAg）的抗原性受阻。

(3)對芽孢的作用

芽孢對于外界有害因子有較強的抵抗力，銀離子濃度為0.25g/L作用20min，對枯草芽孢桿菌黑色變種只能達到99%左右，加大銀離子的劑量或延長其作用時間，對芽孢的殺滅率變化幅度不大，有研究者發現，利用H2O2與銀離子配成的消毒劑，通過半個月的定性試驗得出，對該菌株作用1.5h可達到全部殺滅。

3.銀離子消毒影響因素

銀離子殺滅微生物受溫度、濁度、pH、有機物等很多因素的影響，溫度的影響比較大，隨著溫度升高，銀離子殺滅微生物的作用不斷加強，銀離子濃度在100mg/L，隨著溫度的升高，時間縮短，可以殺滅金黃色葡萄球菌，兩者呈現負相關。濃度在50mg/L時會受pH的影響，隨著pH升高，殺滅微生物呈現下降趨勢。載銀樹脂消毒效果與水中有機物的含量和水的濁度有關，有機含量或者水的濁度增加，對微生物殺滅效果會下降。銀離子與其他消毒劑的協作，比如銀離子與氯的消毒作用，銀與有效氯協作作用可以達到加強消毒效果，可以減少高濃度氯帶來負面影響。林梅江等[9]發現，菌團菌體長期使用金屬殺菌時，會使微生物產生抗性，而且這種抗性可以傳遞給其它微生物，導致銀離子消毒作用大大降低。

4.銀離子在生活中的應用

(1)化妝品方面

銀離子在化妝品上的應用將會越來越廣泛，原因是：第一，它可以促進傷口愈合，增加淺層肌膚的修復效果；第二，銀離子可以充當防腐劑的功效，可以降低由防腐劑引發的過敏反應；第三，銀離子化妝品及個護產品，可以保護皮膚免受微生物的危害，甚至對過敏、炎癥、面瘡、頭屑等一些由致病菌引起的皮膚不適，都可得到一定的緩解。

(2)械字號方面

銀離子在醫療器材方面的應用，在橡膠導管表面，運用一定的技術涂上銀離子，對于致病菌有較強的殺滅效果，對芽孢的效果較差，該種導管，雖然殺菌效果不夠理想，但運用該導管一方面可以降低尿路感染，另一方面可以降低治療費用。

在敷料方面的應用，有文獻報道，銀離子敷料不僅對治療糖尿病方面有顯著作用，而且能夠吸收有毒物質，維持傷口濕度。張永祥等[7]研發了一種創傷抗銀離子藻酸鹽菌敷料，該敷料由三層組成（保護層、銀離子藻酸鹽抗菌層和粘貼層）緊密連接，其中藻酸鹽和銀離子運用濕法紡絲及紡織機粘結一起，這樣的協助方式可以促進傷口滲出液的吸收、創口愈合、保護創面、持續抗菌抑菌的特點。有研究者探討銀離子敷料貼與維生素（B1、B2）創面聯合治療手術后傷口脂肪液化實驗，結果顯示這種敷料貼對治療手術后切口脂肪液化效果滿意。夏霖等[8]等研究發現，一種含有納米銀離子的醫用抑菌紗布，該紗布能夠持久、長效、迅速的殺菌和抑菌的作用。有人還將銀離子敷料與葡萄糖酸氯已定聯合運用于外周靜脈植入中心靜脈導管后穿刺的感染，結果得出該聯合作用可以預防PICC（中心靜脈導管）穿刺感染，同時可以減少換藥的頻率。

(3)洗滌方面

跟傳統的抗菌類洗滌產品相比，銀離子洗滌劑具有安全、高效，副作用低的特點，特別適合嬰幼兒衣物，納米銀加在洗衣液里，抗菌率能達到99%。在日本銀離子衣物柔順劑、銀離子清洗劑、銀離子二合一洗滌劑等都進入日化企業的市場。有學者研發一種新型抗菌材料JMACLP10（含銀離子）運用于洗衣液產品中，該產品能夠獲得可觀的抑菌效果。

(4)婦科類方面

陰道炎主要是由混合病原菌引發陰道感染的一種婦科病。治療婦科病必須先確定病原菌然后才治療，混合微生物感染是無法應用單一的抗生素來治療，應用中藥治療很難讓廣大消費者接受，一方面是因為色澤以及氣味，另一方面是因為中藥的作用機制并不清晰。因此，銀離子它的無色無味，無刺激，也很難產生抗藥性的特點會受到大眾的認可。銀離子凝膠運用在陰道，不僅會形成一層保護膜，而且不會污染衣物。有學者研發了一種新型銀離子婦科墊，該墊由有特殊的絨漿毛（含有中藥液和銀的離子化），促使藥效釋放、藥效快、持續時間久、安全性較高等特點，給婦女帶來福音。

(5)水消毒方面

銀離子在消毒水方面已有多年的歷史。有研究者發現，氯和水中的有機物質生成有害物質（鹵化物），科學家們致力于研究安全有效的消毒用水。金屬離子能抑制微生物的生長，因此成為航空凈化水器選用的主要材料。近年來，有學者應用銅銀離子與有效氯協作發現，銅離子400μg/L、銀離子40μg/L與1mg/L的有效氯運用于飲用水消毒，殺菌效果顯著加強，從而可減少或消除高濃度含氯所帶來負面影響[9]。用銅離子400μg/L、銀離子40μg/L、游離氯0.15mg/L三者協同作用0.5h顯著提高滅活率[10]，其中對大腸桿菌、脊髓灰質炎I型病毒、大腸桿菌效果最為顯著，且水符合國家規定安全使用。

5.展望

本文簡單的闡述了銀離子在日化產品、醫療器材、水消毒、洗滌及婦科方面的應用，總的來說銀離子是較為理想的抗菌材料，它有較廣的抗菌性、持久性、耐熱性，不易分解失效、不會對環境造成污染、細胞不易產生耐藥性等優點。但銀離子仍存在一些缺陷，一方面它屬于金屬，制備成本和價格較高；另一方面其化學性質比較活潑，容易老化和變色。隨著技術的發展和進步，這些缺陷必然會解決，這種綠色抗菌劑必然會有更加廣泛的應用，對于銀離子的殺菌機制以及銀離子的使用劑量仍需要人們從不同方面去深入研究，了解更多殺菌機制以及潛在危險，使其創造更多的有益價值。