深度解析銀離(lí)子抗菌劑！

銀離(lí)子是金屬銀失去(qù)一(yī)個以上電子形成的帶正電荷的陽離(lí)子，如Ag1+、Ag2+ 、Ag3+等。以水溶液形式存在，銀離(lí)子具有氧化作用，常用于殺菌消毒等。

銀離(lí)子抗菌劑在衆多紡織品抗菌劑中(zhōng)屬于效果與安全性比較高的品種，那麽如何區分(fēn)納米銀離(lí)子與電解銀離(lí)子抗菌劑？兩者抗菌有何區别？本文爲您一(yī)一(yī)道來。

一(yī)、基本概念與常識普及

1.分(fēn)子、原子、 電子、 離(lí)子

分(fēn)子是獨立存在而且保持物(wù)質化學性質的最小(xiǎo)粒子。

原子是組成物(wù)質的最小(xiǎo)顆粒。原子由原子核以及圍繞在原子核旁邊的電子組成。

原子整個極性呈中(zhōng)性。如果原子的質子數和電子數不等，那麽就成爲了離(lí)子，如果電子數目大(dà)于質子數，離(lí)子極性爲負，反之離(lí)子極性爲正。極性爲負的離(lí)子稱爲陰離(lí)子，極性爲正的離(lí)子稱爲陽離(lí)子。

在化學反應中(zhōng),金屬元素原子失去(qù)最外(wài)層電子,非金屬原子得到電子,從而使參加反應的原子帶上電荷。帶電荷的原子叫做離(lí)子，帶正電荷的原子叫做陽離(lí)子，帶負電荷的原子叫做陰離(lí)子。

2.納米、離(lí)子的體(tǐ)積

納米是長度單位，是一(yī)米的十億分(fēn)之一(yī)（米→厘米→毫米→微米→納米）, 大(dà)約爲萬分(fēn)之一(yī)頭發粗細。

1微米＝1000納米,即1～999個納米單位都叫可稱爲納米。

原子的大(dà)小(xiǎo)是1毫米（mm）的千萬分(fēn)之一(yī)。1微米（μm）的萬分(fēn)之一(yī)。

這樣就可以知(zhī)道，1個納米大(dà)約爲10個離(lí)子（原子）的大(dà)小(xiǎo)。

納米銀的制造技術，日本爲最高爲4～５個納米單位。即，1個納米銀微粉顆粒，可以容納40～50個離(lí)子（原子）。而一(yī)般的納米銀制造技術，微粉顆粒的大(dà)小(xiǎo)在10～20納米單位。也就是可以容納100～200個離(lí)子（原子）。

3．微生(shēng)物(wù)的大(dà)小(xiǎo)以微米爲準

比如，一(yī)個标準的草履蟲--一(yī)種單細胞的淡水小(xiǎo)生(shēng)物(wù)--大(dà)約爲2微米寬。

球菌的直徑約在0.75-1.25微米（μm）之間、杆菌長度約2-5微米（μm）、螺旋菌長約100-200微米（μm）。

病毒比細菌小(xiǎo)得多，必須通過電子顯微鏡才可以看到。

離(lí)子（原子）是細菌的幾萬或幾十萬分(fēn)之一(yī)大(dà)小(xiǎo)。銀離(lí)子作爲陽離(lí)子，因此很容易和陰離(lí)子的細菌吸附，進入細菌的體(tǐ)内。

4．細菌是分(fēn)裂繁殖，病毒是靠自我(wǒ)複制來繁殖

細菌病毒繁殖速度極快，成幾何級數增長。一(yī)般細胞分(fēn)裂一(yī)次需時僅20～30分(fēn)鍾。條件适宜,病毒複制周期短,幾十分(fēn)鍾内可能要增殖幾百萬次。

5．抗菌、殺菌、消毒、抑菌

抗菌（anti-microbial）: 是一(yī)個泛指詞，包括殺菌和抑菌。

殺菌（microbiocide）：指将待處理體(tǐ)系中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)營養體(tǐ)和繁殖體(tǐ)殺死的過程。

消毒（disinfection）: 指破壞待處理體(tǐ)系中(zhōng)微生(shēng)物(wù)的過程，但消毒過程一(yī)般對微生(shēng)物(wù)孢子無效，消毒不需要殺滅體(tǐ)系中(zhōng)所有微生(shēng)物(wù)，隻需要達到預定的處理要求，一(yī)般需要将體(tǐ)系中(zhōng)的緻病和條件緻病的微生(shēng)物(wù)出去(qù)或使之喪失活性。

抑菌（bacteriostasis）：抑制微生(shēng)物(wù)生(shēng)長繁殖的作用，抑制待處理體(tǐ)系中(zhōng)微生(shēng)物(wù)活性，使之繁殖能力降低或停滞繁殖的過程。

二、無機抗菌劑中(zhōng)的銀離(lí)子

抗菌劑一(yī)般分(fēn)爲無機類和有機類兩大(dà)類。

有機抗菌劑主要是化學抗菌劑，通過化學反應破壞細胞膜，殺菌快，效果好，成本低，應用廣泛。但安全性差、效果不長久，容易出現耐性菌。

無機類抗菌劑，安全、長效、耐高溫。不會出現耐性菌。金屬離(lí)子是無機類抗菌劑很重要的部分(fēn)，尤其銀系抗菌劑近幾年來應用最廣。

銀系抗菌劑的抗菌功能成份是銀離(lí)子。銀離(lí)子作爲抗菌劑，具有安全性、廣譜性、長效性、無耐性菌、抑菌效果顯著的優點，是一(yī)種非常理想的抗菌劑。缺點是銀離(lí)子不穩定，加工(gōng)成本高。銀離(lí)子無耐性菌出現，即菌對銀離(lí)子沒有抗藥性。這是由于銀離(lí)子的獨特的殺菌機理造成的。

（圖：銀離(lí)子抗菌機理）

一(yī)般的抗菌劑主要通過破壞細胞膜來殺菌。這樣一(yī)來，曾經受到重創的細菌也在不斷進化變異，不斷适應越來越毒的化學藥劑。甚至出現了幾乎“刀槍不入”，沒有藥劑可以對付的所謂“超級細菌”。而這些“超級細菌”曾經是一(yī)些比較“溫馴”的細菌。就象太上老君的煉丹爐把孫悟空煉成火(huǒ)眼金睛一(yī)樣，也“錘煉”成了能夠分(fēn)解藥物(wù)，且本身毒性十足，足可以置人于死地的超級病原菌，如大(dà)腸菌O-157、耐性葡萄球菌(MRSA)等。

銀離(lí)子的抑(殺)菌機理概括而言，主要有兩大(dà)學說。其一(yī)，細菌細胞分(fēn)裂繁殖阻礙說。銀離(lí)子是作爲陽離(lí)子吸附并進入細菌的細胞膜内，和細胞内酵素反應，引起蛋白(bái)質代謝失調，導緻新陳代謝障礙，細胞分(fēn)裂（增殖）機能停止。細菌在排除體(tǐ)内異己成份過程中(zhōng)，耗盡能量，喪失活力。其二，是銀離(lí)子激活産生(shēng)活性氧（OH-），氧化分(fēn)解細菌病毒說。銀離(lí)子是金屬離(lí)子中(zhōng)最爲活潑的一(yī)種，在光和水份（空氣中(zhōng)含有一(yī)定的水份）存在的條件下(xià)，銀離(lí)子會激活，産生(shēng)活性氧（OH-）。這種安全性等同于自然界離(lí)子的活性氧（OH-），确擁有數倍于紫外(wài)線和臭氧的氧化分(fēn)解能力，對細菌和病毒具有殺滅分(fēn)解效果。近幾年來，日本的夏普，松下(xià)等家電産品都采用了這種殺菌除臭技術。最近，日本一(yī)些研究者确認，即使在無光的水中(zhōng)，銀離(lí)子也會産生(shēng)活性氧（OH-）。

以上兩大(dà)抑(殺)菌機理學說都有電子顯微鏡等現代科學測試的佐證。但是，不管是那一(yī)種論述都能夠充分(fēn)說明：銀離(lí)子對細菌和病毒的抑(殺)菌方式，使細菌和病毒不可能出現耐性菌。

三、銀離(lí)子抗菌劑的前世今生(shēng)

銀離(lí)子是一(yī)個既傳統又(yòu)經常被推陳出新的抗菌劑。

金屬銀在水中(zhōng)，或者在空氣中(zhōng)（空氣中(zhōng)存在一(yī)定的水份），銀的表面會遊離(lí)出微量的銀離(lí)子，所以具有一(yī)定的殺菌作用。從遠古時代，人們就開(kāi)始使用銀器。人們發現在銀食器中(zhōng)的奶不會變質，食品不會變質，銀耳環不會使皮膚感染發炎。東南(nán)亞的僧侶現在還在使用銀碗化緣。這些都是人類經驗性地利用銀的抗菌作用的事例。後來的研究者也正是從中(zhōng)獲得啓發，從經驗到理性研究，研制出了各種類型的銀離(lí)子抗菌劑産品。

人們很早就能夠在試驗室制備銀離(lí)子溶液。

1884年，德國婦産科醫生(shēng)Crede将濃度爲1％的硝酸銀溶液滴入新生(shēng)兒眼中(zhōng)，預防新生(shēng)兒結膜炎，使嬰兒的失明率從10％降至0.2％。直到今天爲止，許多國家仍在使用Crede預防法。

上世紀二、三十年代，德國、法國和舊(jiù)蘇聯等國家将電解法銀離(lí)子應用于自來水的殺菌消毒。日軍在侵華戰争中(zhōng)也曾利用電解銀離(lí)子對占領區的飲用水進行殺菌消毒。但是，當時由于制造技術差，銀離(lí)子濃度低而成本高，難以形成工(gōng)業化生(shēng)産。到後來自來水的殺菌消毒隻能讓位于新出現的化學藥劑--氯。

以氯爲代表的化學合成抗菌劑出現以後，由于它們殺菌力強、速度快，成本低，很快統治了抗菌劑大(dà)部分(fēn)市場。銀離(lí)子除了硝酸銀眼藥水等專用抗菌劑外(wài)，市場損失殆盡。

十幾年前，納米技術興起。科學家發現，銀的殺菌效率和其表面積有很大(dà)關系。通過增大(dà)表面積，可以提高銀離(lí)子的釋放(fàng)量，使其殺菌能力産生(shēng)質的飛躍。也就是說用極少量的銀附着于納米級的載體(tǐ)便可産生(shēng)強力的殺菌作用。于是，一(yī)時間納米銀粉劑（或稱之爲載銀）成爲時髦。一(yī)些國家甚至作爲新産業來扶持,競相開(kāi)發納米銀。

但是，近幾年來，出于納米對環境和人體(tǐ)可能帶來的負面影響的擔心日益上升，“奔跑”的納米銀在發達國家出現了問題。2003年底發生(shēng)了韓國三星納米銀洗衣機在北(běi)美等地因受抵制而主動招回事件。2006年11月22日美國環境保護局（EPA）要求在美國銷售使用納米銀的企業，有義務向EPA呈示關于該産品的安全性的科學論證（見當天的華盛頓郵報）。這實際上是以美國爲首的發達國家，開(kāi)始對納米銀的一(yī)種叫停，這将會對制造和使用納米銀企業的産生(shēng)影響。2009年，英國科研人員(yuán)發表了納米對DNA有損害的結論。可以想象，納米材料使用于人體(tǐ)的現象不久就會中(zhōng)止。盡管現在國内還聽(tīng)不到這種聲音。

在納米銀盛行的同時，傳統的電解法銀離(lí)子的研發，也在日本等國家深入進行。由于納米産品本身的問題，原先運用納米銀開(kāi)發産品的公司，紛紛轉而選擇電解法銀離(lí)子，也刺激和加速電解法銀離(lí)子産品的技術升級。

電解法銀離(lí)子抗菌劑的産業化生(shēng)産，一(yī)直是衆多研究者的夢想。一(yī)度流行的電解法銀離(lí)子，最終受制于當時的技術曆史條件，沒有實現。工(gōng)業化生(shēng)産難度大(dà)的原因：銀離(lí)子是一(yī)種極爲活潑的離(lí)子，極容易與其他物(wù)質反應，難以保存。而高濃度、高純度的銀離(lí)子分(fēn)解提純和濃縮更是困難，生(shēng)産環境要求苛刻。 這就是目前市場上較少看到電解法生(shēng)産的銀離(lí)子溶液的原因。而濃度低，不穩定的銀離(lí)子産品，沒有使用價值。物(wù)流倉儲成本高，也沒有商(shāng)業價值。

近幾年，在日本，電解法生(shēng)産終于獲得了技術的突破。終于可以生(shēng)産出可稀釋上百倍，純離(lí)子濃度高達數百ml/g以上，且純度高的、性能穩定的電解銀離(lí)子溶液。打破了目前銀離(lí)子隻有納米銀單一(yī)品種的市場局面。使銀離(lí)子抗菌劑的普及性使用有了可能。電解法制取的銀離(lí)子溶液,沒有納米銀的載體(tǐ)，所含成份簡單純粹，無雜(zá)質。可直接使用于人體(tǐ)的皮膚、粘膜的殺菌消毒和環境消毒。高度濃縮的銀離(lí)子溶液,無色、無味、透明，易于複配加工(gōng)和倉儲運輸。

電解法獲取的銀離(lí)子，是沒有任何附着載體(tǐ)的純粹的銀離(lí)子制劑。一(yī)定量的銀離(lí)子消耗完後，銀離(lí)子也就沒有了，因此，是安全的。不存在銀離(lí)子的蓄積性問題，也就沒有納米銀在環境或體(tǐ)内的蓄積性所引起生(shēng)态和身體(tǐ)的安全擔心問題。電解法獲取的銀離(lí)子濃度爲純粹的銀離(lí)子濃度，可以通過精确的濃度标準計量來測定。0.5～1.0ppm濃度的純銀離(lí)子稀釋液即可殺滅大(dà)部分(fēn)細菌和病毒。一(yī)百多年來銀離(lí)子的應用，主要是電解法銀離(lí)子的應用曆史。包括國際衛生(shēng)組織（WHO）在内的權威機構，都有關于銀離(lí)子應用的經典性論述，多少濃度對何種病原菌有殺菌效果，有詳細的資(zī)料可供參考。而這些資(zī)料都是建立在電解法純銀離(lí)子基礎之上的。在國際衛生(shēng)組織（WHO）的文獻中(zhōng)，還沒有關于納米型銀離(lí)子的資(zī)料。

四、銀離(lí)子抗菌劑的分(fēn)類與特征

1、藥劑類

有粉劑與溶液。出現較早。在現代藥典中(zhōng)，先後收載過硝酸銀、蛋白(bái)銀、矽炭銀、磺胺嘧啶銀等四個含銀藥物(wù)，分(fēn)别用于眼結膜炎、淋病、膀胱炎、痢疾、腸炎、燒傷等疾病的治療。其中(zhōng)代表産品爲硝酸銀眼藥水。使用最多的是硝酸銀。醫療上，1%濃度的硝酸銀常用于新生(shēng)兒滴眼防淋球菌感染和用于眼結膜炎的治療。

2、電解銀離(lí)子

液體(tǐ)。出現早，但是很長時期難以産業化。高濃度、高純度制造是最近的突破。

3、納米銀

或稱載銀。粉末。制造方法上有多種載體(tǐ)材料可利用，所以市場上有衆多産品。納米銀的制造工(gōng)藝，需要磷酸锆、磷灰石、沸石等礦物(wù)質做載體(tǐ)，其中(zhōng)銀含量爲3%左右。原理上是通過将含銀載體(tǐ)加工(gōng)成納米級微粉，增加銀的單位表面積, 來提高銀離(lí)子的釋放(fàng)量，提高殺菌力。納米銀微粉的主要用途是加工(gōng)抗菌纖維，如果要将納米銀微粉加工(gōng)成水溶液，加工(gōng)方法是把微粉溶于水中(zhōng)。所以說納米銀溶液是包含載體(tǐ)的溶液，納米銀溶液的濃度是含礦物(wù)質載體(tǐ)的銀離(lí)子濃度。

納米銀實際上是一(yī)個包含多種制造方法，不同載體(tǐ)的，質量效果都參差不齊的産品總稱。納米單位從1～999納米單位都可叫納米，每相差1個納米單位，其表面積相差都會成幾何級數增大(dà)。可想而知(zhī)，1納米單位與999納米單位的表面積相差會有多麽巨大(dà)。納米單位越小(xiǎo)，表面積越大(dà)，遊離(lí)出來的銀離(lí)子越多，殺菌效果越好。所以,同是納米銀，品質價格相差很大(dà)。目前，在國際最高水平的納米銀制品（日本東亞合成株式會社）的納米單位爲4個納米單位。而一(yī)般納米銀産品在20～30個納米單位左右。産品良莠不齊，價格懸殊可想而知(zhī)。再加上納米單位很難驗證，客人即使借助精密儀器，也難以判斷。這就使納米銀的信用受到影響。所以同樣叫載銀（納米銀），市場上，有的1公斤賣幾千元，有的才幾百元，相差十幾倍，客人難以适從。

以上三種類型的銀離(lí)子抗菌劑，實現其殺菌功能的成份都是所含銀離(lí)子。

不同類型的銀離(lí)子抗菌劑由于自身的物(wù)理形态、性能和配合成份不同，使用場合受到限制。

以硝酸銀爲代表的藥劑類銀離(lí)子抗菌劑，雖然出現得較早。但是，存在硝酸成份，所以使用主要限于眼藥水。在歐美、日本等發達國家，不允許使用于皮膚粘膜及環境殺菌消毒。

硝酸銀等藥劑類抗菌劑用途專業，而納米銀與電解銀應用廣泛，也比較容易被混淆。

納米銀溶液與電解銀離(lí)子溶液是相同而又(yòu)有區别的兩個概念。這是要特别指出的。所含的殺菌功能成份都是銀離(lí)子。但是所含内容不同。電解銀溶液所含爲純粹銀離(lí)子，而納米銀溶液所含的載體(tǐ)才是主成分(fēn)，銀離(lí)子隻是很少量。第二，納米銀和電解銀使用的濃度計量單位都是ml/g（ppm），國際上通行的電解銀溶液中(zhōng)标示濃度爲所含純粹銀離(lí)子濃度。而納米銀的标示濃度爲包含納米載體(tǐ)的濃度。又(yòu)由于納米銀各廠家技術良莠不齊，即使同樣的标示濃度，而實際所含銀離(lí)子的濃度也并不一(yī)樣，殺菌效果自然也不一(yī)樣。

由上所述，電解銀離(lí)子溶液與納米銀離(lí)子溶液的濃度難以比較。

我(wǒ)們隻能以最低抑菌濃度爲标準，來做粗略的分(fēn)析比較。納米銀溶液250～500ppm相當于含1ppm的純粹銀離(lí)子濃度。即電解銀離(lí)子溶液在1ppm時的抑菌力 ，大(dà)約相當于納米銀溶液250～500ppm濃度的抑菌力。即：

納米銀離(lí)子溶液[MIC]爲：62ppm～250ppm

電解銀離(lí)子溶液[MIC]爲：0.05ppm～0.5ppm

單純的濃度比較大(dà)概是500比1。

形态：

電解銀離(lí)子液爲無色、無味的透明液體(tǐ)。納米銀溶液因載體(tǐ)不同，分(fēn)爲無色、透明的液體(tǐ)，和棕色溶液兩大(dà)類型。棕色溶液使用磷灰石等廉價材料，價格低。

納米銀的物(wù)理形态是粉劑。市場上，很多采用納米銀粉劑置換銀離(lí)子的溶液出售。從載體(tǐ)中(zhōng)銀離(lí)子溶出（遊離(lí)出）的速度和濃度，視各廠家的納米銀粉劑而有差異，且工(gōng)藝繁瑣，價格高。所以由納米銀加工(gōng)銀離(lí)子液體(tǐ)并不是載銀的優勢。

電解銀離(lí)子産品是液體(tǐ)。是一(yī)種不含載體(tǐ)顆粒的，高純度的無色、無味、無毒性的透明水溶液。因此可使用于眼睛、口腔、鼻孔、皮膚及陰道等粘膜組織。理論上說，銀離(lí)子隻要不和其它元素反應，不生(shēng)成銀化合物(wù)，不成爲新的物(wù)質，銀離(lí)子的殺菌效果一(yī)直存在。即使銀離(lí)子進入細菌的細胞核，使細菌死亡之後，再次溶出，仍然可以周而複始殺菌。