由于其低毒性和良好的生物相容性,當前沸石被認為是可用于醫學治療的新型生物材料。浙江大學化學系的余麗莎等人研究發現,目前沸石的抗菌性能主要包括抗菌,抗病毒和抗真菌性能等。沸石的表面對微生物具有一定的吸附作用,一般來說,多數細菌的大小通常為0.2?5μm,病毒的大小通常為100nm以下,而沸石可以通過靜電作用吸附小型細菌和病毒。Grce等人探索了微米大小的天然斜發沸石對腺病毒5(VR-5,無包膜,65?80nm),皰疹病毒(VR-733,脂蛋白包膜,100?200nm),腸病毒柯薩奇病毒B5的抑制作用(VR-185)和7型Echo病毒(VR-37,20-30nm,小核糖核酸病毒)的吸附抑制效果。實驗結果表明,當沸石濃度較高(50mg/mL)時,病毒滴度最低,因而可知沸石具有較高的病毒抑制作用。

使用具有抗菌作用的金屬離子與天然沸石的孔和籠中的陽離子交換,可以使沸石具有抗菌和抗病毒的特性。根據國外文獻報道,與Ag,Zn2,Cu2和其他陽離子交換的沸石具有高效的抗菌作用。其中,Ag作為最常見的抗菌材料,其抗菌活性和對人畜的細胞毒性取決于Ag的濃度。而盡管國內外相關學者對Zn2和Cu2的研究很少,但是其均具有一定的抗菌潛力,可以滅活各種細菌或病毒。銀具有良好的抗菌性能。對于其抗菌機理主要有三方面的內容:(1)Ag結合細菌蛋白質中的巰基,使蛋白質失去活力,導致細菌無法正常代謝并在存活后死亡。(2)干擾核酸分子,使其失去復制能力;(3)Ag催化水分子與氧之間的過渡,產生游離的羥基自由基和活性氧離子,從而抑制和殺死細菌的生長,達到殺菌作用。

沸石的抗微生物性能-國投盛世

沸石對Ag具有很強的親和力。Ag交換的沸石可將Ag釋放到周圍環境中并結合細菌病毒的核酸和蛋白質。其中,沸石釋放的Ag的量或濃度取決于周圍環境中陽離子的類型和濃度。在含有Na,Ca2和K血漿的溶液環境中,沸石通過離子交換逐漸在孔和籠中釋放Ag,從而達到一定的抗菌和抗病毒作用。

沸石的抗微生物性能-國投盛世

盡管Ag,Zn2,Cu2和其他陽離子已廣泛用于抗菌和抗病毒領域,但是由于沸石也會在一定程度上作用于這些元素,因此需要在對傳的Ag,Zn2,Cu2離子研究的基礎上,對其抗菌和抗病毒機理的研究進行深入探索,從而得到與細菌,病毒或蛋白質接觸的沸石表面的微觀結構和分子水平數值。