抗菌材料抗菌性能快速檢測技術(shù)研究

劉鵬鵬,周志南,姜 侃,吳 淵,盛華棟

（1.浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司;2.浙江省產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測研究院,杭州 310018）

抗菌材料通常是指自身具有抗菌性能或通過添加一定的抗菌物質(zhì)(稱為抗菌劑)，從而使材料具有抑制或殺滅表面細(xì)菌能力的一類新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纖維和織物、抗菌陶瓷、抗菌金屬材料等，在醫(yī)療、皮革、造紙行業(yè)、涂料行業(yè)、金屬加工業(yè)、食品包裝等領(lǐng)域有極其廣闊的應(yīng)用前景，尤其是抗菌包裝的產(chǎn)生，對確保產(chǎn)品安全及延長保質(zhì)期的作用極為突出。目前抗菌材料（如包裝材料）抗菌性能檢測方法大都采用平板計(jì)數(shù)法，需要采用培養(yǎng)基對細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)后進(jìn)行計(jì)數(shù)，存在檢測周期長（一般3至5天），操作復(fù)雜等缺點(diǎn)，且對操作環(huán)境和人員技術(shù)能力要求較高，抗菌材料抗菌活性檢測方法的滯后嚴(yán)重影響了行業(yè)的發(fā)展[1]。

1 抗菌性能檢測方法概述

抗菌材料中的抗菌劑成分具有接觸殺菌或抑制材料表面的微生物繁殖的功能，用這些抗菌材料制成的各種制品可減少細(xì)菌交叉感染的機(jī)會(huì)，從而達(dá)到長期衛(wèi)生、安全的目的。近年來，抗菌材料的使用更加廣泛，抗菌材料的開發(fā)和應(yīng)用已逐漸成為研究的熱點(diǎn)。對于抗菌材料的研究重點(diǎn)也都集中在材料的可再生、可降解及提高包裝材料阻隔性能，開發(fā)新型抗菌活性材料等方面。在抗菌材料研制開發(fā)過程中不可避免的要用到抗菌性能檢測的方法，目前國內(nèi)外公認(rèn)的抗菌性能檢測方法主要有：振蕩法、吸收法、貼膜法及瓊脂擴(kuò)散法等[2]。

ISO 22196:2011《塑料與其他無孔表面的抗菌性測定》、JIS Z 2801-2000《抗菌塑料抗菌性能試驗(yàn)方法及抗菌效果》、GB/T 31402-2015《塑料 塑料表面抗菌性能試驗(yàn)方法》等對抗菌塑料的抗菌性能檢測方法均采用貼膜法，該方法適用于對硬質(zhì)材料表面抗菌性能的測定。

ISO 20743:2007《抗菌整理紡織品的抗菌性能測定》、JIS L 1902-2002《紡織制品抗菌活性和效率的測試》、AATCC 147-2004《織物材料抗菌活性測定:平行條紋法》、GB/T 20944.2-2007《紡織品 抗菌性能的評價(jià) 第2部分:吸收法》等采用的吸收法多用于紡織品抗菌性能評價(jià)。

GB/T 21510-2008《納米無機(jī)材料抗菌性能檢測方法》中對溶出非溶出性的纖維、織物、粉體、微孔材料等抗菌性能的測定規(guī)定使用振蕩法。GB 15979-2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、QB/T 2850-2007《抗菌抑菌型洗滌劑》、QB/T 2738-2012《日化產(chǎn)品抗菌抑菌效果的評價(jià)方法》也對抗菌方法進(jìn)行規(guī)定描述。

2 抗菌性能快速檢測方法的必要性

從檢測技術(shù)方面來說，目前新型抗菌材料在研發(fā)過程中所用抗菌性能檢測方法均需采用培養(yǎng)基對細(xì)菌培養(yǎng)，通過平板計(jì)數(shù)測算抗菌活性，方法存在檢測周期長，操作復(fù)雜等缺點(diǎn)，且對操作環(huán)境和人員技術(shù)能力要求較高。

從市場需求方面來說，快速檢測方法不僅可以適用于監(jiān)管部門監(jiān)督執(zhí)法時(shí)的現(xiàn)場快速檢驗(yàn)，而且對于抗菌材料生產(chǎn)廠家也可以利用快速檢測方法指導(dǎo)研發(fā)生產(chǎn)實(shí)際，并可滿足現(xiàn)代商品快速流通的需要。因此，尋求一種簡單快速準(zhǔn)確的材料抗菌性能檢測方法的建立已成為抗菌材料研發(fā)者和消費(fèi)者的共同愿望。

3 抗菌性能快速檢測方法研究現(xiàn)狀

抗菌材料抗菌性能檢測方法從原理上講是根據(jù)抗（殺）菌前后細(xì)菌活菌數(shù)量的變化來反映材料的抗菌效果?；诩?xì)菌代謝活性原理，根據(jù)細(xì)菌代謝過程中產(chǎn)生的特有化學(xué)物質(zhì)或生物活性成分，利用化學(xué)顯色等其他手段測定細(xì)菌特有生物活性成分，可實(shí)現(xiàn)間接的進(jìn)行細(xì)菌的定量計(jì)數(shù)。因此基于細(xì)菌代謝活性原理檢測抗菌效果成為抗菌材料抗菌性能評價(jià)的可能實(shí)現(xiàn)方案。

ATP生物熒光法與菌落計(jì)數(shù)法有很高的相關(guān)性，并應(yīng)用在了食品制造和加工、醫(yī)巧機(jī)構(gòu)環(huán)境衛(wèi)生、醫(yī)護(hù)人員手衛(wèi)生及評價(jià)器械的清潔度等領(lǐng)域，陸燁等[3]對ATP生物熒光法應(yīng)用于消毒效果快速檢測進(jìn)行研究，結(jié)果表明在一定濃度范圍內(nèi)菌落計(jì)數(shù)法與ATP法很高的相關(guān)性；ATP法檢測細(xì)菌的含量穩(wěn)定性較高；使用中和劑作為采樣液不影響ATP檢測效果；該方法可作為消毒效果檢測的快速檢測方法。季學(xué)海等[4]論證了 ATP 發(fā)光法用于紡織品抗菌性能測試的可行性，指出將ATP 發(fā)光法應(yīng)用于紡織品的抗菌防霉效果測試具有重要的研究價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

王躍河等[5]公開了一種冰箱除菌效果快速檢測方法（CN 103411964 A），該方法根據(jù)細(xì)菌代謝活性的原理，利用美蘭還原法實(shí)現(xiàn)了冰箱除菌效果快速評價(jià)，適合現(xiàn)場檢測填補(bǔ)了冰箱除菌效果檢測方法的空白。

劉鵬鵬等[6]以抗菌材料（如包裝材料等）為研究對象，根據(jù)細(xì)菌代謝過程產(chǎn)生琥珀酸脫氫酶還原TTC顯色的原理，通過抗菌材料與細(xì)菌的接觸培養(yǎng)、TTC顯色劑顯色反應(yīng)、顯色程度或變色時(shí)間、TTC還原產(chǎn)物TPF的濃度測定等多方面的研究，建立一種準(zhǔn)確、有效的TTC法抗菌材料抗菌性能快速定性檢測方法。Moussa S H 等[7]研究指出，TTC法可作為抗菌藥物抗菌活性的定性和定量測定的有效方法，可作為抗菌藥物綜合評價(jià)的依據(jù)。

4 結(jié)論與展望

隨著技術(shù)的進(jìn)步，抗菌材料應(yīng)用領(lǐng)域也日趨廣泛，逐漸滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€(gè)環(huán)節(jié)，抗菌材料抗菌性能的檢測對時(shí)效性要求也逐漸提高?？焖贆z測方法可以用于抗菌產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)在線抽檢，同樣也可以用于抗菌性能現(xiàn)場演示和消費(fèi)者自行檢測，為監(jiān)管部門監(jiān)督執(zhí)法提供技術(shù)支撐，促進(jìn)抗菌行業(yè)健康快速的發(fā)展。

[1]海爾科化工程塑料國家工程研究中心股份有限公司.抗菌材料抗菌性能的快速檢測技術(shù)及應(yīng)用[C].2012中國抗菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì),2012.

[2]沈泓,劉鵬鵬,錢朝峰.抗菌塑料應(yīng)用及抗菌性能檢測標(biāo)準(zhǔn)體系[J].商品與質(zhì)量,2017(24):115-122.

[3]陸燁.ATP生物熒光法對消毒效果快速評價(jià)方法研究[D].浙江大學(xué),2016.

[4]季學(xué)海,譚玉靜,薛詠梅等.ATP發(fā)光法在紡織品抗菌防霉性能測試中的應(yīng)用[J].絲綢,2017,54(03):28-32.

[5]王躍河,陳金,王蕾蕾等.冰箱除菌效果快速檢測方法:CN103411964A[P].2013.

[6]劉鵬鵬,姜侃,黃建鋒等.TTC 顯色法定性檢測材料抗菌活性[J].中國消毒學(xué)雜志,2016,33(06):601-602.

[7]Moussa S H,Tayel A A,Alhassan A A,et al.Tetrazolium/Formazan Test as an Efficient Method to Determine Fungal Chitosan Antimicrobial Activity[J].Journal of Mycology,2013(03):1-7.