抗菌材料抗菌性能快速檢測技術研究

劉鵬鵬,周志南,姜 侃,吳 淵,盛華棟

（1.浙江方圓檢測集團股份有限公司;2.浙江省產品質量安全檢測研究院,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(稱為抗菌劑)，從而使材料具有抑制或殺滅表面細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，在醫療、皮革、造紙行業、涂料行業、金屬加工業、食品包裝等領域有極其廣闊的應用前景，尤其是抗菌包裝的產生，對確保產品安全及延長保質期的作用極為突出。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數法，需要采用培養基對細菌進行培養后進行計數，存在檢測周期長（一般3至5天），操作復雜等缺點，且對操作環境和人員技術能力要求較高，抗菌材料抗菌活性檢測方法的滯后嚴重影響了行業的發展[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菌交叉感染的機會，從而達到長期衛生、安全的目的。近年來，抗菌材料的使用更加廣泛，抗菌材料的開發和應用已逐漸成為研究的熱點。對于抗菌材料的研究重點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，開發新型抗菌活性材料等方面。在抗菌材料研制開發過程中不可避免的要用到抗菌性能檢測的方法，目前國內外公認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方法及抗菌效果》、GB/T 31402-2015《塑料 塑料表面抗菌性能試驗方法》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 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。

GB/T 21510-2008《納米無機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定使用振蕩法。GB 15979-2002《一次性使用衛生用品衛生標準》、QB/T 2850-2007《抗菌抑菌型洗滌劑》、QB/T 2738-2012《日化產品抗菌抑菌效果的評價方法》也對抗菌方法進行規定描述。

2 抗菌性能快速檢測方法的必要性

從檢測技術方面來說，目前新型抗菌材料在研發過程中所用抗菌性能檢測方法均需采用培養基對細菌培養，通過平板計數測算抗菌活性，方法存在檢測周期長，操作復雜等缺點，且對操作環境和人員技術能力要求較高。

從市場需求方面來說，快速檢測方法不僅可以適用于監管部門監督執法時的現場快速檢驗，而且對于抗菌材料生產廠家也可以利用快速檢測方法指導研發生產實際，并可滿足現代商品快速流通的需要。因此，尋求一種簡單快速準確的材料抗菌性能檢測方法的建立已成為抗菌材料研發者和消費者的共同愿望。

3 抗菌性能快速檢測方法研究現狀

抗菌材料抗菌性能檢測方法從原理上講是根據抗（殺）菌前后細菌活菌數量的變化來反映材料的抗菌效果。基于細菌代謝活性原理，根據細菌代謝過程中產生的特有化學物質或生物活性成分，利用化學顯色等其他手段測定細菌特有生物活性成分，可實現間接的進行細菌的定量計數。因此基于細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的可能實現方案。

ATP生物熒光法與菌落計數法有很高的相關性，并應用在了食品制造和加工、醫巧機構環境衛生、醫護人員手衛生及評價器械的清潔度等領域，陸燁等[3]對ATP生物熒光法應用于消毒效果快速檢測進行研究，結果表明在一定濃度范圍內菌落計數法與ATP法很高的相關性；ATP法檢測細菌的含量穩定性較高；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。季學海等[4]論證了 ATP 發光法用于紡織品抗菌性能測試的可行性，指出將ATP 發光法應用于紡織品的抗菌防霉效果測試具有重要的研究價值和現實意義。

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），該方法根據細菌代謝活性的原理，利用美蘭還原法實現了冰箱除菌效果快速評價，適合現場檢測填補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，根據細菌代謝過程產生琥珀酸脫氫酶還原TTC顯色的原理，通過抗菌材料與細菌的接觸培養、TTC顯色劑顯色反應、顯色程度或變色時間、TTC還原產物TPF的濃度測定等多方面的研究，建立一種準確、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的依據。

4 結論與展望

隨著技術的進步，抗菌材料應用領域也日趨廣泛，逐漸滲透到人們日常生活的每一個環節，抗菌材料抗菌性能的檢測對時效性要求也逐漸提高。快速檢測方法可以用于抗菌產品的研發和生產在線抽檢，同樣也可以用于抗菌性能現場演示和消費者自行檢測，為監管部門監督執法提供技術支撐，促進抗菌行業健康快速的發展。

[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及應用[C].2012中國抗菌產業發展大會,2012.

[2]沈泓,劉鵬鵬,錢朝峰.抗菌塑料應用及抗菌性能檢測標準體系[J].商品與質量,2017(24):115-122.

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

[4]季學海,譚玉靜,薛詠梅等.ATP發光法在紡織品抗菌防霉性能測試中的應用[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.