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纳米抗菌材料的分类及抗菌机理与应用

纳米抗菌材料的分类及抗菌机理与应用
纳米抗菌材料的分类及抗菌机理与应用

(完整版)纳米抗菌材料国内外研究现状

1.国内外研究现状和发展趋势 (1)多尺度杂化纳米抗菌材料的国内外研究进展 Ag+、Zn2+和Cu2+等金属离子具有抗菌活性,且毒性小、安全性高而被广泛用作抗菌剂使用。但是,由于其存在易变色、抗菌谱窄、长效性差、耐热性和稳定性不好等缺点而成为其进一步发展的障碍。相比而言,纳米银、纳米金、纳米铜、纳米氧化锌等纳米材料则可以在一定程度上克服这些问题。例如纳米银,在抗菌长效性和变色性方面均比银离子(多孔纳米材料负载银离子)抗菌剂有显著改善,而且其毒性也更低(Adv. Mater. 2010);关于其抗菌机理,被认为是纳米银释放出银离子而产生抗菌效果(Chem. Mater 2010,ACS Nano 2010)。纳米金也有类似的效果(Adv. Mater. Res.2012),尽管活性比纳米银稍差,但其对耐药菌株表现出良好的抗菌活性(Biomaterials 2012)。铜系抗菌材料可阻止“超级细菌”(NDM-1)的传播(Lancet Infec.Dis. 2010)。活性氧化物是使用时间最长、使用面最广泛的一类长效抗菌剂,其中氧化锌是典型代表,特别是近年来随着纳米技术的发展,一系列低维结构氧化锌的出现,为氧化锌系抗菌材料提供了极大的发展空间,由于其良好的安全性,氧化锌甚至可用于牙科等口腔材料(Wiley Znter Sci.,2010)。本项目相关课题组多年的研究发现,ZnO的形貌差异、结构缺陷和极化率等都会影响其抗菌活性(Phys. Chem. Chem. Phys. 2008);锌离子还可以与多种成分杂化,产生协同抗菌活性而提高其抗菌性能(Chin. J. Chem. 2008, J. Rare Earths 2011)。 利用杂化纳米材料结构耦合所带来的协同作用提高纳米材料的抗菌活性是近年来的研究热点。例如:纳米铜与石墨烯杂化体系中存在显著的协同抗菌作用(ACS Nano2010)。用络氨酸辅助制备的Ag-ZnO杂化纳米材料,表现出良好的抗菌和光催化性能(Nanotechnology 2008);但是Ag的沉积量过大,催化活性反而有所降低(J. Hazard. Mater. 2011)。以壳聚糖为媒质,通过静电作用合成得到均匀的ZnO/Ag纳米杂化结构,结果显示,ZnO/Ag纳米杂化结构比单独的ZnO 和单独纳米Ag的抗菌活性都高,表现出明显的协同抗菌作用(RSC Adv. 2012)。Akhavan等用直接等离子体增强化学气相沉积技术,结合溶胶-凝胶技术把锐钛

抗生素的分类和使用

抗生素的分类 由细菌、霉菌或其它微生物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类物质。自1943 年以来,青霉素应用于临床,现抗生素的种类已达几千种。在临床上常用的亦有几百种。其主要是从微生物的培养液中提取的或者用合成、半合成方法制造。其分类有以下几种:(一)(3 -内酰胺类:青霉素类和头抱菌素类的分子结构 中含有3 -内酰胺环。近年来又有较大发展,如硫酶素类(th ienamycins )、单内酰环类(monobactams), 3 - 内酰酶抑制 剂(3 -lactamadeinhibitors)、甲氧青霉素类(methoxypenic iuins)等。 (二)氨基糖甙类:包括链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小诺霉素、阿斯霉素等。 (三)四环素类:包括四环素、土霉素、金霉素及强力霉素等。 (四)氯霉素类:包括氯霉素、甲砜霉素等。 (五)大环内脂类:临床常用的有红霉素、白霉素、无 味红霉素、乙酰螺旋霉素、麦迪霉素、交沙霉素等、阿奇霉 素。 (六)作用于G+细菌的其它抗生素,如林可霉素、氯林可霉素、万古霉素、杆菌肽等。 (七)作用于G菌的其它抗生素,如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、环丝氨酸、利福平等。

(八)抗真菌抗生素:如灰黄霉素。 (九)抗肿瘤抗生 素:如丝裂霉素、放线菌素D、博莱霉素、阿霉素等。 (十)具有免疫抑制作用的抗生素如环孢霉素。 链霉素 是从链霉菌(灰色链丝菌)培养液中提取出来的一种抗生素。链霉素的硫酸盐是白色或微黄色的粉末或结晶,易溶于水,比较稳定,对某些杆菌,特别是结核杆菌,具有显著的抑菌乃至杀菌作用。链霉素主要用于治疗结核病、鼠疫、百日咳、细菌性痢疾和泌尿道感染等。 金霉素 也叫做“氯四环素”,是从金霉菌(金色链丝菌)培养液中提取出的一种抗生素。金霉素的盐酸盐是金黄色的结晶,味苦,能溶于水中。金霉素主要用于治疗对青霉素产生了抗药性的细菌性感染,以及斑疹伤寒、异型肺炎、沙眼、阿米巴痢疾等疾病。 灭瘟素 又叫“稻瘟散”、“布拉叶斯”,是一种从放线菌培养液中提取出来的抗生素,用于防治稻瘟病、稻胡麻斑病、水稻菌核病等。但是,番茄、烟草、茄、桑、豆类等植物对灭瘟素较敏感,不能使用。

纳米产品及其抗菌原理

纳米产品及其抗菌原理 一、纳米材料基本知识 “纳米”是一种长度单位,1纳米为十亿分之一米。通常我们把材料超细化到纳米级(1~100nm)的技术称之为纳米技术。纳米材料具有尺寸小、比表面积大等特点,将其进行表面改性后就成为纳米功能材料。 功能材料是21世纪材料的发展方向,我国在纳米技术、尤其是应用领域的研究开发,与美、日、德等国家齐头并进。随着人们物质生活水平的提高,人们对生活质量、健康环保的要求与日俱增,因此以纳米材料为代表的新型材料逐渐成为人们关注的热点,负离子空气净化、与人接触的物品用具的抗菌、防霉、自洁、食品保鲜、生物保暖、各种室外材料的防紫外、抗老化、抗辐射以及材料的抗静电都将成为人们生活中必不可少的需求。 二、纳米银系抗菌原理、安全性及功能 无机纳米银系抗菌剂的抗菌原理主要是银离子与细菌接触后,Ag+与细菌体蛋白酶上的巯基(-SH)结合在一起,使蛋白酶丧失活性,造成细胞固有成分被破坏产生功能障碍而死亡。反应如下: 在整个过程中, Ag+基本不损耗,这也决定了无机纳米银系抗菌剂的长效性。

无机纳米银系抗菌剂的经口毒性非常低,安全性能极高。国际上部分无机银系抗菌剂已被美国FDA认可为天然抗生剂。经医学部门和临床验证,无机银系抗菌适用的范围很广,如:感冒、咳嗽、扁桃腺炎、口臭、脚气、青春痘、盲肠炎、糖尿病、枯草热(有害于眼、鼻、口腔的过敏性疾病)、皮肤结核、淋巴腺炎、髓膜炎、寄生虫感染、肺炎、风湿症、白癣、猩红热、口腔败血症、疱疹、皮肤癌、葡萄球菌感染、连锁球菌感染、梅毒、所有病毒性疾病、胃溃疡、甲状腺炎、结膜炎、脑膜炎、肋膜炎、干癣、膀胱炎、白血病、皮肤炎、消化不良、艾滋病、前列腺炎以及擦伤等。 三、关于负离子 空气负离子被喻为空气维生素或生长素,是人类提神醒脑的保健空气。经过仪器测量发现,茂密的森林、海滩和充满活力的喷泉边,负离子的浓度较高,可以感到空气十分新鲜。然而在城市居室、办公室、宾馆、饭店、医院等室内的负离子含量较少,空气显得浑浊。所以,负离子对人体的健康、对人体保持精力充沛具有极大的作用。自英国学者威尔逊与法国学者埃尔斯特和格特尔证实空气负离子的存在后,人们对空气负离子的研究经历了近百年的发展,现在已经进入应用阶段。 (一)负离子粉的作用原理 负离子粉含有多种元素,如Si、Mg、Fe、Al、K、Na,负离子粉产生微量的放射线,微量的放射线有刺激生长、延长寿命的功效。负离子粉产生的放射量为一年1mSv以下,对人体无任何伤害。

纳米材料的抗菌性能的研究进展

纳米材料的抗菌性能的研究进展 某某 (学校,系部,地方邮编) 摘要:近些年,随着科技的飞速发展,纳米材料受到了越来越多的关注,也有越来越多的人开始开发以及使用纳米材料。由于纳米抗菌材料的安全、高效、广谱等优点将成为纳米科技和生物工程发展的主要方向。纳米抗菌产品不断进入人们的日常生活,为人们的健康带来了很大的好处。纳米抗菌产品正在蓬勃发展,朝着实用化、多样化方向发展。文章以纳米抗菌材料为目标,研究其抗菌性能及制备方法。 关键词:纳米材料抗菌性能制备方法 Antibiotic property of Nano-materials CHEN Qiu-yue (Changzhou Institute of Engineering Technology, chemical engineering, Changzhou, 213100) Abstract: These years,with the rapid development of nanotechnology,nanoscale materials catch more and more attention,more and more people begin to develop and use nanoscale materials。As a result of nano antibacterial material safety, efficient, broad-spectrum and nanotechnology and biotechnology will become the main direction of development. Nano antibacterial products continue to enter the daily life of people, for the people's health has brought great benefits. Nano antibacterial products is booming, towards the practical, the direction of diversification. The nano antibacterial materials as the goal, to study its antibacterial properties and preparation method thereof. Key words: nanoscale materials,antibacterial properties,preparation method 1前言 纳米材料因其颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点而具有独特性质及新的规律,如量子尺寸、表面效应和局域场效应、祸合效应等特性使其成为许多研究领域的研究热点[1]。纳米抗菌材料作为一种新型的抗菌剂,其抗菌的广谱性和高效性等优点被越来越多的认识,市场上已经出现抗菌陶瓷、抗菌涂料及抗菌织物等纳米抗菌产品[2]。 随着人们对纳米技术的深入研究,逐步发现纳米无机材料具有超强的抗菌防臭能力,而且对人体无伤害。与普通抗菌材料相比,纳米抗菌材料具有耐老化、耐高温、不易分解、安全卫生、高效等优点,己成为目前抗菌技术中重要的组成部分。 目前使用的纳米抗菌材料主要有两大类:第一类是含重金属的纳米材料,如Ag、Cu等,能对细菌中的酶发生非竞争性的抑制作用,破坏细菌的正常代谢活动,导致细菌死亡;第二

抗菌药物分级目录及管理制度

抗菌药物分级管理制度根据《卫生部抗菌药物临床应用指导原则》(下称指导原则)和《卫生部办公厅关于进一步加强抗菌药物临床应用管理的通知》(卫办医发〔2009〕38号)精神,要求医疗机构按照“非限制使用”、“限制使用”和“特殊使用”的分级管理原则,建立健全抗菌药物分级管理制度,明确各级医师使用抗菌药物的处方权限。结合我院实际,特制定抗菌药物分级管理制度。 一、分级原则 (一)“非限制使用”药物(即首选药物、一线用药):疗效好,副作用小,价格低廉的抗菌药物,临床各级医师可根据需要选用。 (二)“限制使用”药物(即次选药物、二线用药):疗效好但价格昂贵或毒副作用大的药物,使用需说明理由,并经主治及以上医师同意并签字方可使用。 (三)“特殊使用药物”(即三线用药):疗效好,价格昂贵,针对特殊耐药菌或新上市抗菌药其疗效或安全性等临床资料尚少,或临床需要倍加保护以免细菌过快产生耐药性的药物,使用应有严格的指征或确凿依据,需经有关专家会诊或本科主任同意,其处方须由副主任、主任医师签名方可使用。 (四)本院“抗菌药物分级管理目录”(见附件)由医院药事管理委员会根据指导原则和卫办医发〔2009〕38号)的规定制定,该目录涵盖全部抗菌药物,新药引进时应同时明确其分级管理级别。

药事管理委员会要有计划地对同类或同代抗菌药物轮流使用,具体由药剂科组织实施。 二、使用原则与方法 (一)总体原则:严格使用指针、坚持合理用药、分级使用、严禁滥用。 (二)具体使用方法 1、一线抗菌药物所有医师均可以根据病情需要选用。 2、二线抗菌药物应根据病情需要,由主治及以上医师签名方可使用。 3、三线药物使用必须严格掌握指针,需经过相关专家讨论,由副主任、主任医师签名方可使用。紧急情况下未经会诊同意或需越级使用的,处方量不得超过1日用量,并做好相关病历记录。 4、下列情况可直接使用二级及以上药物。 (1)重症感染患者:包括重症细菌感染,对一线药物过敏或耐药者,脏器穿孔患者。 (2)免疫功能低下患者伴发感染。 三、督导、考核办法

抗菌材料机理及性能研究

抗菌材料机理及性能研究 摘要目前中国处于高速发展期,在基础建设领域需要大量的建筑材料,而建筑材料在新的应用中又要求其具备一定的抗菌性能,而相较于传统的有机抗菌材料新型的复合抗菌材料具备更加优越的抗菌性和环境友好性。本文就复合抗菌材料进行了抗菌机理分析,并对其应用情况做出了探讨。 关键词建筑材料;复合材料;抗菌性 前言 复合材料是当前我国广泛应用的一种材料,通过添加抗菌材料可以制备具有优良性能的复合材料,而当前的建筑行业中,由于建筑工程使用的年限较长,对部分建筑结构使用抗菌材料可以有效延长建筑工程的使用寿命,而相对于有机抗菌材料而言,复合材料具有更好的环保效果,因此受到了建筑行业的广泛青睐。 1 抗菌材料主要机理分析 复合材料能够产生抗菌效果的主要原因是由于这些复合材料中的功能添加物可以对其使用环境中的一些微生物以及其生物链形成一种消极的影响力。这一抗菌效果主要表现为将微生物生存时间缩短,减少微生物食物,使微生物的繁殖能力降低,抗菌材料的这一特性能够明显减少微生物的数量。复合材料抗菌功能发生的机理主要可以从三个方面实现:其一就是干扰细胞壁的合成过程,由于通常细菌的细胞壁有一种非常重要的组成成分就是肽聚糖,在无机非金属材料对细菌细胞壁结构形成干扰时,其主要影响过程就是通过对多糖链以及四肽交联结构之间发生连接作用的影响而使细菌细胞壁无法实现完整而导致细菌死亡;其二就是对细菌细胞膜造成损伤,由于细菌微生物进行生命活动时起到保护作用的主要结构就是细胞壁,而无机非金属材料对细胞壁进行破坏后就会导致细菌快速死亡;其三就是控制细菌中蛋白质合成的主要过程,由于细胞中进行功能表达的主要物质就是蛋白质,而如果阻断了蛋白质合成的过程就会使细菌细胞无法正常活动,从而导致细菌死亡[1]。 2 复合抗菌材料主要分类及相关应用 抗菌材料就是降低环境中细菌污染的概率,抑制建筑结构中细菌的生长与生存。当前在建筑材料中能够实现抗菌环保功能的有两种材料:其一就是无机材料,这一材料类型能够抗高温影响,且抗菌效果好,功能也相对稳定,在建筑行业应用的前景非常好;其二就是有机材料,这种材料对于环境具有一定的影响,且可能危害使用者健康,在建筑市场中应用的潜力不如无机材料大[2]。当前具有抗菌环保性能的无机材料类型如下: 2.1 金属复合抗菌材料

抗菌药分类及代表药物

抗菌药分类及代表药物

1、20世纪40年代初青霉素用于临床,从而揭开了抗生素治疗疾病的序幕。 最初抗生素是用发酵方法得到的微生物次级代谢产物。 青霉素培养液中分离出的青霉素G是天然青霉素,不溶于水,改造成钾盐和钠盐。 2、头孢菌产生的天然头孢菌素C,比青霉素更稳定的结构(六元环VS五元环)。从20世纪60年代初首次用于临床,到90年代已经发展到四代。目前临床用的抗微生物感染药物中,头孢类占了几乎一半。这四代在结构上没有截然分类,在抗菌活性、抗菌谱等方面有较大进展。 第一代:抗菌谱窄,只能抑制革兰阳性菌和葡萄球菌,易产生耐药,对肾脏有一定毒性。 第二代:抗菌谱扩大,对阳性菌的活性与第一代相近或略差,但对多数革兰阴性菌的活性明显增强。对内酰胺酶更稳定。对肾脏毒性较第一代低。 第三代:抗菌谱更广,对阳性菌的活性较第一代差,对阴性菌的活性较第一代强,抗菌谱扩大到了绿脓杆菌、沙雷杆菌。对内酰胺酶更稳定,对第一、第二代耐药的革兰阴性菌,第三代有效, 第四代:品种还不多。抗菌谱和作用都极大增强,且对细菌过量产生的内酰胺酶稳定。其突出的特点是对青霉素结合蛋白(细菌表面 内酰胺类抗生素的主要作用靶点)亲和力强,穿透力强,对内酰胺酶稳定,同时对绿脓杆菌的作用比第三代更强。 第五代(国内还没有):近些年来,又有些新型头孢菌素上市,2008头孢吡普在加拿大上市,2010年头孢洛林在美国批准上市。对阳性菌强于前四代(尤其对耐甲氧西林的葡萄球菌、多重耐药的肺炎链球菌),对阴性菌与第四代相似。 3、碳青霉烯类是一类新型的B内酰胺化合物,目前发展很快。1976年,从链霉菌发酵液中分离得到硫霉素,不仅抗菌活性强,而且能够抑制B内酰胺酶。抗菌谱:对阳性菌、阴性菌、厌氧菌、需氧菌都有很强大的作用,是抗菌谱最广的一类B内酰胺抗生素。缺点是,1:容易被人体内产生的脱氢肽酶DHP-1降解,需要与该酶的抑制剂西司他丁合用:2:不能口服。 为克服这些缺点,改变侧链抵抗酶的降解。80年代美国默克公司开发的亚胺培南,临床评价很高,但是对DHP-1酶还是不稳定,需与西司他丁合用。 到了90年代开发的美罗培南,对酶稳定性大大提高,可以单独使用,其作用甚至超过了三代头孢。后来又陆续有帕尼培南、比阿培南。 4、法罗培南是唯一即可口服又可以注射的青霉烯类,其对青霉素无效和头孢菌素无效的疾病都有效。 5、单环B内酰胺类:1987年氨曲南是第一个全合成的单环B内酰胺抗生素。被认为是抗生素发展的里程

纳米粒子的光催化机理及其抗菌效能

纳米粒子的光催化机理及其抗菌效能 二氧化钛纳米粒子的光催化机理及抗菌效率在XXXX、藤岛和本田发现,在光伏电池中二氧化钛单晶分解水后,纳米 二氧化钛的多相光催化已成为研究热点,并已广泛应用于环保、健康等领域。 研究表明,纳米二氧化钛比块体材料具有更高的光催化性能这主要是由于量子尺寸效应,这使得价带和导带成为两个独立的能级。能隙变宽,导电势变为负,价带势变为正,从而获得更强的氧化还原能力并提高其光催化能力。纳米二氧化钛粒径小,光生电子从晶体扩散到表面的时间短,降低了电子和空穴的复合几率,有效提高了光催化性能。同时,纳米粒子具有大的比表面积,这增强了吸附基底的能力并促进了光催化反应。 当照射能量大于或等于二氧化钛带隙能量的光时,二氧化钛吸收光子产生电子-空穴对,电子-空穴对将电荷从溶液或气相通过禁带转移到吸附在表面上的物质。空穴捕获粒子表面吸附物或溶剂中的电子,激活并氧化最初不吸收光的物质,并还原电子受体接收表面上的电子但同时,电子-空穴复合会发生在表面和内部,降低其光催化效率。光生电子和空穴向被吸附的有机或无机物种的转移是电子和空穴向二氧化钛转移的结果在表面上,它提供电子来还原电子受体,通常是水溶液中的氧。空穴迁移到表面,并与提供电子的物质结合,氧化该物质。对于电子空穴,电荷迁移的速率和概率取决于每个导带和价带

边缘的位置以及被吸附物质的氧化还原电位。氧化还原反应只能在受体电位低于半导体的导带电位且供体电位高于价带电位时发生。与电荷向物种转移竞争的是电子和空穴的复合,如粒子内部的复合和粒子表面的复合。 1.4研究重点 当前的研究重点是如何提高光催化剂的量子效率如果适当的空穴或表面缺陷态可以用来捕获电子或空穴,则可以防止电子-空穴复合。价带中的空穴是氧化剂,导带中的电子是还原剂。大多数光催化反应利用空穴氧化剂的能量提供还原物质与电子反应。防止电子和空穴的复合是我们研究的关键。如何提高 1.5光催化反应是发生在固-液或固-气界面的多相反应光催化材料不仅需要很大的面积,而且还需要能够一般地接收光,所以它更适合以粉末和薄膜的形式存在。半导体中光生载流子的氧化/还原能力取决于其能带分布和吸附质的氧化/还原电位。只要受体电势低于(更正)半导体的导带电势,或者施主电势高于(更负)半导体的价带电势,光生载流子就可以被还原或氧化。半导体材料的能带分布是其固有特性,但也与其结构完整性和水溶液的酸碱度等有关。 由于光子吸收与光强成正比,在弱光下,光催化反应速率随光强增加而增加,量子效率保持不变当光强增加很多时,也会加速光生载流子的复合过程,导致量子效率降低,光催化反应速度略有提高。当在

纳米抗菌玻璃技术的研究进展概要

总结和展望纳米抗菌玻璃技术的研究进展 2009/12/18/08:44来源:玻璃新观察 综述了纳米抗菌玻璃技术研究的内容,总结了纳米抗菌玻璃的研究进展,并对今后纳米抗菌玻璃方向进行了展望。 1引言 纳米粒子因其尺寸变小,而具有许多新的特性。例如:表面与界面效应、尺寸效应、量子尺寸效应等。当任何材料用高科技手段被细化到纳米量级时,该材料的物化性能就会发生巨大的变化,如:金属为导体,但纳米金属微粒在低温下的量子尺寸效应会导致绝缘性,纳米无机杀菌剂具有极强的杀菌能力等[1]。 细菌、霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大的危害,影响人们的健康,甚至危及生命。微生物还会引起各种工业材料、食品、化妆品、医药品等分解、变质、劣化、腐败,带来重大的经济损失,因此,具有杀菌和抗菌效应的材料越来越受到人们的关注,同时人们也研制开发出了一系列的抗菌材料[2]。抗菌(杀菌玻璃亦称绿色玻璃,属新材料科学与微生物学相结合的产物,是利用现代高科技材料抑制和杀死细菌,从而使传统产品增添高新技术含量。纳米抗菌玻璃由此产生,它既具有纳米材料的新的特性,而且同时也具有杀菌效果。 2纳米抗菌玻璃的研究现状 2.1银系抗菌材料的抗菌机理 银系抗菌材料[5~6]可以说是使用得最多的一种材料,其抗菌机理,目前有以下两种观点: (1Ag+接触反应,认为Ag+通过接触反应造成微生物活性成分破坏或产生阻碍。当微量Ag+到达微生物细胞膜时,因后者带有负电荷,依靠库仑引力,使二者牢固吸附,Ag+穿透细胞壁进入胞内,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增

殖能力而死亡。同时,Ag+也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传送系统。 (2催化假说,认为物质表面分布的微量Ag+能起到催化活性中心的作用,银激活空气或水中的氧,产生羟基自由基(·OH及活性氧离子(·O2-。它们能破坏微生物细胞的增殖能力,抑制或杀灭细菌,以上两种假说都有一定依据。 2.2纳米表面效应 纳米ZnO是新型抗菌剂,具有广谱的杀菌抗菌效能、耐热性高、安全性好、持续性好、价格便宜、使用方便,在杀菌除臭、预防疾病、美化环境方面日益受到人们的重视。其抗菌原理是由于超微细ZnO粒度小、比表面积大,随着颗粒细度的增加,颗粒的表面原子数增多,表面原子数与颗粒的总原子数之比值也增大,其表面能亦随之迅速增加,于是便产生了“表面效应”;利用纳米ZnO 具有的奇特“表面效应”,它在与水和空气的条件下,在阳光下尤其是在紫外线的照射下,能够自行分解出自由移动的带负电的电子(e和带正电的空穴(h+,并发生下列化学反应[7]: H2O+h+→·OH+H-(1 O2+e→·O2-(2 生成的空穴可以激活空气中的O2,生成的原子氧和·OH,它们有较强的化学活性,特别是原子氧能与多种有机物反应,同时能与细菌内的有机物反应,从而在短时间内能杀死细菌[17]。 抗菌玻璃材料一般以磷酸盐系或硼酸盐系玻璃组成的。玻璃结构的模型是由网状的离子群和修饰过的离子群构成的无机高分子化合物。由于玻璃本身结构和组成的原因以及可慢慢地连续发生变化的特性导致了其化学持久性不强。当某些溶媒(特别是水存在时,很可能造成玻璃溶解。玻璃的不同部分其溶解速度也不同。从在溶剂中瞬间开始溶解到数小时以至数年才能溶解的都有。此外,玻璃有保持金属以离子状态稳定存在的特性。利用玻璃以上的两个特性就可以得到缓释型抗菌玻璃材料,也就是化学持久性较弱的玻璃与具有抗菌和防霉性能的离子化金属,如银、铜、

纳米杀菌材料项目分析

纳米杀菌材料 1 基本介绍 纳米杀菌材料是将抗菌剂通过一定的方法和技术制成纳米级杀菌剂,再与杀菌载体通过一定的方法和技术制备而成的具有杀菌功能的材料。纳米杀菌材料的核心是纳米杀菌剂。 纳米杀菌剂大体上可以分为无机系、有机系和天然生物系三类。天然系杀菌剂目前尚不能实现大规模市场化生产;无机系杀菌剂以银系杀菌剂为主导;有机系以吡啶盐、四价铵盐和乙醇等主要成分。目前最为广泛的是耐热性好、抗菌谱广、有效期长的无机抗菌剂。 纳米杀菌材料是近年研发的一类新型保健抗菌材料。纳米杀菌材料在日常的纤维服装,家用电器,卫生陶瓷制品,食品包装以及建筑用的钢板、涂料等领域,其中26%用于家居用品,20%用于家庭纤维制品,16%用于厨具和餐具,15%用于衣物,6%用于家电用品,6%用于医疗用品,5%用于鞋和地毯等,2%用于文具,4%用于其它。 2 常用杀菌剂 2.1金属型纳米杀菌剂 以纳米银杀菌剂为代表。纳米银杀菌剂把具有杀菌作用的银离子通过溶胶-凝胶、离子交换等技术依附在纳米级的载体上,如SiO2、TiO2、磷酸复盐等,或者通过一定技术制成纳米银粉作为杀菌剂。 2.2 光催化型纳米抗菌剂 以纳米TiO2为代表,具有光催化性能的一类半导体无机材料。纳米TiO2主要基于光催化反应使有机物分解而具有抗菌、防臭效果的,在阳光尤其是在紫外线照射下能自行分解出自由移动的电子和带正电的空穴,形成空穴-电子对。 3 应用 纳米银杀菌剂是首先投入商业化使用的杀菌剂。光催化半导体纳米二氧化钛类杀菌剂是新一类杀菌剂。 应用:(1)纳米杀菌涂料(TiO2、ZnO及纳米载银杀菌材料等); (2)纳米杀菌纤维; (3)纳米杀菌塑料、纳米杀菌陶瓷(银系杀菌陶瓷及纳米TiO2杀菌陶瓷)、纳米杀菌玻璃、纳米杀菌金属制品等。 4 生产技术

抗菌药物分类及主要药品

抗菌药物分类及主要药品

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抗菌药物分类及主要药品 抗菌药物是广泛用于治疗各种微生物感染性疾病的药物。它在防治微生物感染性疾病方面起着重要的作用。感染性疾病的现代化治疗起始于1936年磺胺类药物的临床应用,而抗菌药物治疗的黄金时代是从1941年生产青霉素G开始,并从20世纪40年代开创了抗菌药物的新里程碑,随后即迅猛发展,不断出现各类新型的抗菌药物(见表)。 众多的抗菌药物为治疗感染性疾病提供了良好的条件,挽救了无数生命。近几十年来,抗菌药物的发展集中在:(1)改善药物的抗菌谱,拓宽或使之选择性更高;(2)增强药物的抗菌作用;(3)改善药物的药代动力学特性以利于临床应用(4)降低对人体的副作用或毒性;(5)减少或改变病原体的抗药性。其中最后一个问题十分重要,因为它关系到如果不合理地使用抗菌药物,会产生更多的抗药性病原体,使我们的治疗用药的选择余地越来越小。如果一旦产生了抗药性的菌株,对感染的治疗就会变得十分困难。所以,合理地应用抗菌药物是当前抗感染治疗中急待解决的一项重要任务。 应用抗菌药物时需要从病人所感染的疾病的微生物种类、病人的机体状态以及药物的抗菌谱、选择性、抗菌作用和对机体的影响三个方面进行全面综合考虑后,选择最佳的抗菌药物和制订最佳治疗方案。如果忽略了任何一个方面而不合理的应用抗菌药物,除了会发生类似其它类别药物的不良反应而影响病人的健康以外,还会产生抗菌药物独特的"微生物抗药性",它的危害性就更大了,不但会影响用药者的治疗效果,而且还会造成严重的社会影响。另外,非临床(如在农、牧、养殖业方面)的广泛使用临床常用的抗菌药,由于食物链的循环,也可能酿成上述严重的社会影响。 至今,在我国可供临床选用的各类抗菌药物(按抗病原体谱或抗菌谱、作用或作用机制、药物来源、化学结构甚至代次的综合分类)约有250 余种,占全

抗生素的分类及应用

1 抗生素的分类及特点 临床常用的抗生素包括β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、林可霉素类、多肽类、喹诺酮类、磺胺类、抗结核药、抗真菌药及其他抗生素。 1、1 β-内酰胺类此类属于繁殖期杀菌药。其特点是:血药浓度高、抗菌谱广和毒性低。包括青霉素类、头孢菌素类、新型β-内酰胺类及β-内酰胺类与β-内酰胺酶抑制剂组成的复合制剂。 1、1、1 青霉素类包括不耐酸青霉素类(青霉素G、普鲁卡因青霉素G、青霉素V钾片)、耐酸青霉素类(苯唑青霉素、氯唑青霉素、双氯青霉素、及氟氯青霉素)、广谱不抗假单胞菌类(氨苄青霉素、阿莫西林)、广谱抗假单胞菌类(氨苄西林、呋喃苄西林、替卡西林、阿洛西林、美洛西林)及抗G-杆菌类(美西林、替莫西林)等。 1、1、1、1 青霉素G临床上主要用于肺炎球菌、溶血性链球菌及厌氧菌感染、金黄色葡萄球菌和流感杆菌多数对其耐药。普鲁卡因青霉素G半衰期教青霉素长。青霉素V钾片耐酸,可口服,使用方便。 1、1、1、2 双氯青霉素对产酸耐青霉素G的金黄色葡萄球菌抗菌活性最强,对其他G+球菌较青霉素G差,对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)无效。 1、1、1、3 阿莫西林抗菌谱与氨苄青霉素相似,肺炎球菌、溶血链球菌、肠球菌及流感杆菌对本药敏感。、,抗菌作用优于氨苄青霉素,但对假单胞菌无效。 1、1、1、4 广谱抗假单胞菌类对G+球菌的抗菌作用与青霉素G相似,对G-球菌(如大肠杆菌、变形杆菌、流感杆菌等)及假单胞菌有很强的抗菌作用,尤其哌拉西林、阿洛西林、美洛西林抗菌活性最强。 1、1、1、5 抗G-杆菌只用于抗G-杆菌,对G+球菌及假单胞菌无效,如美西林、替莫西林 1、1、2 头孢菌素类此类属广谱抗菌类药物,分四代。第一、二代对绿脓杆菌无效,第三代部分品种及第四代对绿脓杆菌有效,该类药物对支原体及军团菌无效。 1、1、 2、1 第一代头孢菌素包括头孢唑林、头孢拉定。对产酸金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、溶血性链球菌等G+球菌抗菌活性较第二、三代为强,对G-杆菌的作用远不如第二、三代,仅对少数肠道杆菌有作用。对β-内酰胺类稳定性差,对肾有一定毒性。对绿脓杆菌、变形杆菌、不动杆菌等无效。其中头孢唑林、头孢拉定常用。 1、1、 2、2 第二代头孢菌素包括头孢呋辛、头孢克罗、头孢孟多、头孢替安、头孢美唑、头孢西丁等。对G+球菌包括产酸金黄色葡萄球菌抗菌活性与第一代相似或略弱,对G-杆菌较第一代强,但不如第三代,对流感杆菌有很强的抗菌活性,尤其是头孢呋辛和头孢孟多,对绿脓杆菌、沙雷菌、阴沟杆菌、不动杆菌无效。除头孢孟多外,对β-内酰胺酶稳定。1、1、2、3 第三代头孢菌素包括头孢他啶、头孢三嗪、头孢哌酮、头孢克肟、头孢地嗪、头孢甲肟等、对产酸金黄色葡萄球菌有一定活性,但较第一、第二代弱,对G-杆菌包括沙雷菌、绿脓杆菌有强大的抗菌活性,其中头孢他啶抗菌谱更广,抗绿脓杆菌活性最强,其次为头孢哌酮。头孢地嗪对绿脓杆菌、不动杆菌、类肠球菌无效,除头孢哌酮外,对β-内酰胺酶稳定,肾毒性少见。 1、1、 2、4 第四代头孢菌素包括头孢匹罗、头孢吡肟、头孢唑喃等。抗菌作用快,抗菌活力较第三代强,对G+球菌包括产酸金黄色葡萄球菌有相当活性。对G-杆菌包括绿脓杆菌与第三代相似。对耐药的菌株的活性超过第三代。头孢匹罗对包括绿脓杆菌、沙雷菌、阴沟杆菌在内的G-杆菌的作用优于头孢他啶。头孢吡肟对G+球菌的作用明显增强,除了黄 1、1、3新型β-内酰胺类包括碳青酶烯类(亚胺培南、帕尼培南、美罗培南)和单环β-内酰胺类(氨曲南、卡芦莫南)。泰能(亚胺培南/西司他丁)抗菌谱极广,对G-杆菌、G+球菌及厌氧菌,包括对其他抗生素耐药的绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌、脆弱拟杆

纳米抗菌材料的研究进展

纳米抗菌材料的研究进展 摘要:纳米抗菌材料中抗菌剂以纳米尺寸分散,具有高比表面积和高反应活性,抗菌材料整体的抗菌效果较传统抗菌剂有显著提高,更能显著的抑制细菌、真菌等微生物的生长和繁殖,并改善抗菌材料的力学性能,引起了国内外研究者的广泛关注。本文对具有广泛应用前景的金属型、光催化型、季铵盐或季磷盐修饰无机纳米颗粒等纳米抗菌剂的研究及应用情况进行了综述。 关键词:纳米、抗菌剂、金属型、光催化型、无机纳米颗粒 The research development of nano-antibacterial materials Abstract:Antibacterial agents are dispersed as nano-sized particles in nano-antibacterial material. Because of the high surface area and high reactivity of antimicrobial agents, the overall antibacterial properties of nano-antibacterial materials have increased more significantly than the conventional antibacterial agents, which have more effect on inhibiting the growth and reproduction of microbial, such as bacteria, fungi and other microbial. Moreover, antibacterial agents can improve the mechanical properties of antibacterial material. In this paper, the research and application development of some kinds of nano-antibacterial materials with broad application prospects is reviewed, such as metal-based, light catalytic nano-antibacterial materials, and inorganic nano-sized materials modified by quaternary ammonium or quaternary phosphorus salt. Keywords: nano-sized, antibacterial agent, metal, light catalytic, inorganic nanoparticles 随着科技的发展,生活水平的提高,人们对自身居住、工作、生活的环境卫生要求进一步提高,促进了抗菌技术和抗菌材料的快速发展。在包装材料中添加抗菌剂可以抑止食品原料表面微生物的生长,在包装材料中添加抗菌剂比直接浸泡和喷洒抗菌剂更有优势,可以大量减少抗菌剂的用量和避免由于食品化学组分的影响而降低抗菌剂的抗菌活性。添加到包装材料内的抗菌剂有很多,主要可以分为无机抗菌剂、有机化学抗菌剂和天然生物抗菌剂[1-3]。 纳米抗菌材料是一类具备抑菌性能的新型材料,由于材料中抗菌剂的高比表面积和高反应活性的特殊效应,大大提高了整体的抗菌效果,可以使微生物包括细菌、真菌、酵母菌、藻类以及病毒等的生长和繁殖保持较低的水平。用抗菌材料制成的各种制品,具有卫生自洁功能,可有效避免细菌的传播,并能使抗菌材料的力学性能得到强化[4,5]。 纳米抗菌材料按抗菌机理又可分为3类:第1类是Ag+等金属型纳米抗菌剂,其利用Ag+等金属离子可使细胞膜通透性增加或使胞内酶蛋白失活,从而杀死细菌;第2类是ZnO、TiO2等光催化型纳米抗菌材料,利用该类材料的光催化作用,与H2O或OH-反应生成一种具有强氧化性的羟基自由基(·OH)来杀死细菌;第3类是季铵盐或季磷盐修饰改性无机纳米颗粒,如纳米蒙脱土(MMT)或SiO2,因无机纳米颗粒内部有特殊的结构而带有不饱和负电荷,从而具有强烈的阳离子交换能力,经季铵盐或季磷盐修饰后,对细菌有强的吸附固定作用,从而起到抗菌作用。本文对纳米抗菌材料

年抗菌药物的分类特点及应用

《抗菌药物分类特点及应用》培训试题 单位:姓名:分数: 一、单选题(3*10=30分) 1、主要通过抑制细胞壁合成起抗菌作用的药物有() A、克林霉素 B、氯霉素 C、红霉素 D、万古霉素 E、达托霉素 2、下列哪类抗菌药物影响细菌细胞的蛋白质的合成() A、青霉素类 B、头孢菌素类 C、大环内酯类 D、糖肽类 E、磷霉素 3、对铜绿假单胞菌无抗菌活性的药物() A、哌拉西林 B、头孢他啶 C、美罗培南 D、头孢曲松 E、环丙沙星 4、对MRSA不具抗菌活性的药物为() A、达托霉素 B、万古霉素 C、利奈唑胺 D、头孢唑林 E、替考拉宁 5、治疗脑膜炎需要同时鞘内给药的抗感染药为() A、青霉素 B、头孢曲松 C、两性霉素B D氟康唑 E、美罗培南 6、对嗜麦芽窄食单胞菌不具抗菌活性的药物为() A、替卡西林/克拉维酸 B、米诺环素 C、左氧氟沙星 D、头孢吡肟 E、SMZ/TMP 7、无论脑膜有无炎症,不能透入脑脊液的抗菌药物为() A、氯霉素 B、头孢曲松 C、米诺环素 D、万古霉素 E、红霉素 8、骨组织中浓度高的药物为() A、红霉素 B、头孢菌素 C、克林霉素 D、青霉素 E、四环素类

9、前列腺中浓度高的药物为() A、青霉素 B、头孢他啶 C、氟喹诺酮类 D、氨曲南 E、头孢拉定 10、与时间依赖性抗菌药物有关的PK/PD参数主要为() A、血药峰浓度/MIC B、AUC24/MICCDE C、血药浓度达到或超过MIC的时间(T>) D、以上均是 E、以上均否 二、多选题(5*10=50分) 1、口服吸收差的抗菌药物为() A、阿莫西林 B、左氧氟沙星 C、两性霉素B D、万古霉素 E、氟康唑 2、胆汁中浓度高的抗菌药物有() A、利福平 B头孢哌酮 C、氨基糖苷类 D、万古霉素 E、氟康唑 3、抗菌药物的药效学指标包括药物对细菌的() A、最低抑菌浓度(MIC) B、最低杀菌浓度(MBC) C、抗生素后效应(PAE) D、生物利用度 E、AUC 4、浓度依赖性抗菌药物有() A、氨基糖苷类 B、氟喹诺酮类 C、头孢菌素类 D、氟胞嘧啶 E、利奈唑胺 5、时间依赖性抗菌药物有() A、青霉素类 B、头孢菌素类 C、碳青霉烯类 D、两性霉素B E、棘白菌素类 6、与浓度依赖性抗菌药物杀菌活力有关的主要PK/PD参数是() A、Cmax/MIC B、AUC24/MIC C、>MIC D、消除半衰期 E、生物利用度 三、简答题(1*20=20分)

抗菌材料综述

抗菌材料综述 【摘要】本文综述了抗菌材料的研究进展,分别介绍了无机系、有机系和复合类抗菌剂的特点、抗菌机理及应用领域,着重介绍了有机抗菌剂里的季铵盐类抗菌剂,并指出抗菌复合材料和光催化类抗菌材料将是今后的发展重点。 【关键词】抗菌材料;有机抗菌剂;季铵盐 随着生活水平的提高,人们对生存环境的质量和卫生水平提出了更高的要求,特别是对健康的意识也在不断增强。另一方面,各种各样的致病微生物在自然界分布非常广泛,并在一定条件下生长、繁殖,甚至变异,不仅威胁着人类的健康,还会引起各种材料的分解、变质和腐败。随着人们对健康和环境保护意识的不断增强,世界范围内对纺织产品的抗菌防霉处理提出了更多和更高的要求。国外纺织品抗菌防霉剂近年来发展速度很快,市场趋势十分看好。目前,对纤维和织物进行抗菌防霉处理,已成为世界纺织品整理加工的主流。抗菌纺织品不仅可以满足人类健康的需要,同时也为中国的纺织行业开创了新的商机。 “抗菌剂”是指能够有效抑制微生物生长繁殖或可杀死致病微生物。从结构和性能,看抗菌剂包括杀菌剂和抑菌剂。杀菌剂可有效杀死有害微生物的化学物质。杀菌剂一般指作用强、起效快而且是通过接触直接使微生物死亡的制剂;抑菌剂能够抑制微生物的生长繁殖或孢子萌发的物质。抑菌剂一般仅可控制微生物萌发或代谢过程而不能直接使微生物死亡。其作用主要是抑制有害微

生物的生长、繁殖,保护生物和产品不受微生物导致的损害,包括防腐剂、防霉剂、保鲜剂、纺织品和塑料制品等的抗菌剂等。抗菌剂及作用原理:抗菌材料是通过抗菌剂来实现的。在实际应用中,一般并不要求抗菌材料能迅速杀灭有害微生物,而是侧重于在长期的使用过程中抑制它们的生长和繁殖,以达到保护环境卫生的目的。抗菌剂按其化学组成可分为无机系、有机系和复合类三大类。 1. 无机抗菌剂 无机抗菌剂是20世纪80年代中期发展起来的一类抗菌材料,具有安全性高、耐热性好、无挥发、不产生耐药性和抗菌失效等特点,但是其价格昂贵,且具有抗菌迟效性。目前对无机抗菌材料的应用研究主要涉及溶出型抗菌剂、光催化材料抗菌剂及纳米抗菌剂。 1.1 溶出型抗菌剂 溶出型无机抗菌剂主要是将具有抗菌活性的金属离子(如银离子、铜离子、锌离子等)或其化合物通过物理吸附、离子交换等方法固定到多孔介质上(包括沸石、硅胶、羟基磷灰石等)制得的。 1.2 光催化型抗菌剂 光催化型无机抗菌剂的价格极为低廉,且无毒;主要品种有N型半导体金属氧化物,如Ti02、ZnO、Si02等。其中Ti02的氧化活性较高,稳定性也较强,对人体无害,具有优异的广谱抗菌效能。

抗菌材料

3.1 引言 随着生活水平的不断提高,人们对生存环境的要求也越来越高。然而,细菌无处不在,每时每刻都在威胁着人们的生存(命)健康。因此,抗菌材料受到人们的青睐,无论是在食品业、化妆品业、建筑业还是在日常生活中的家具上都用上了抗菌材料。所以,研究与开发各种具有抗菌和杀菌性能的功能材料及制品具有极其重要的现实意义,而且市场应用前景广阔(抗菌英文-4)。 抗菌材料是指自身具有杀灭有害细菌或抑制有害细菌生长繁殖功能的一种新型功能材料。抗菌材料中的有效成分是抗菌剂(抗菌-11-介孔-文献45)。抗菌材料主要是通过其中的抗菌剂成分与有害细菌的细胞发生作用,从而达到杀灭细菌的效果。 抗菌剂主要有天然、有机、无机三大类(抗菌材料-1-银系-文献1)。有机抗菌剂主要成分为有机酸类、酚类、季铵盐类、吡唑类物质,具有杀菌速度快、杀菌性能好的优点,但是存在耐热性差、寿命短、易分解等缺点,使其应用受到限制(抗菌-10-文献1)。(;)天然抗菌剂主要来自于天然植物的提取物,如壳聚糖、日柏醇、山梨酸等,该类抗菌剂安全性高、适用范围广,但其耐热性差、易受生产条件的限制,不易规模化生产(抗菌材料-2)。(;)相比之下,无机抗菌剂因其较高的耐热性、持续性、抗菌广谱性等优点受到越来越多的关注。 无机抗菌剂根据抗菌机理可以分为两大类:一类是以金属离子或其化合物为主要成分的抗菌剂,如银、铜、锌等;第二(另一)类是以二氧化钛为代表的具有光催化活性类的抗菌剂,如TiO2、ZnO等,但此类抗菌剂必须在在(紫)外线照射和氧气(或水)的存在下才能其(起)杀菌作用(抗菌-4-第一部分-文献41-47)。所以,抗菌活性为金属的无机抗菌剂是目前研究最为广泛的抗菌剂,但是由于Hg、Cd、Pb和Cr等金属毒性较大,而银系抗菌剂以其稳定性、安全性、抗菌持效性强等优点而备受亲睐(抗菌-13-文献61,62),由于近年纳米技术的发展,银系纳米抗菌剂更是受到广泛关注。 银系纳米抗菌剂主要包括银纳米颗粒、载银纳米材料、银@壳包覆型材料。银纳米颗粒遇光或长期保存极易氧化变色,使用时易聚集导致有效成分流失而降低抗菌活性(樊春海-22,23),使其应用受到限制。相比较而言,有关二氧化硅载银纳米材料和银@壳包覆型材料因较高的抗菌活性和安全性,研究较为广泛(抗菌英文-4-13)。 Wang等人(抗菌英文-8)以CaCO3为硬模板合成了中空SiO2纳米微球,然后通过浸渍法合成了SiO2-Ag球形纳米颗粒,抗菌结果表明该材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都具有很好的抗菌活性。Gu等人(抗菌英文-10)在去离子水和乙醇的介质中采用分散聚合的方法制备了聚苯乙烯(PS)微球,在其表面水解正硅酸乙酯包覆硅壳,然后移除PS微球制得了SiO2空心微球,最后在硅球外原位还原硝酸银得到了hollow SiO2/Ag 微球,该材料对大肠杆菌有很好的抗菌活性。Kim等人(抗菌英文-5)通过Stobe r法合

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