抗菌材料抗菌性能快速检测技术研究

刘鹏鹏,周志南,姜 侃,吴 渊,盛华栋

（1.浙江方圆检测集团股份有限公司;2.浙江省产品质量安全检测研究院,杭州 310018）

抗菌材料通常是指自身具有抗菌性能或通过添加一定的抗菌物质(称为抗菌剂)，从而使材料具有抑制或杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等，在医疗、皮革、造纸行业、涂料行业、金属加工业、食品包装等领域有极其广阔的应用前景，尤其是抗菌包装的产生，对确保产品安全及延长保质期的作用极为突出。目前抗菌材料（如包装材料）抗菌性能检测方法大都采用平板计数法，需要采用培养基对细菌进行培养后进行计数，存在检测周期长（一般3至5天），操作复杂等缺点，且对操作环境和人员技术能力要求较高，抗菌材料抗菌活性检测方法的滞后严重影响了行业的发展[1]。

1 抗菌性能检测方法概述

抗菌材料中的抗菌剂成分具有接触杀菌或抑制材料表面的微生物繁殖的功能，用这些抗菌材料制成的各种制品可减少细菌交叉感染的机会，从而达到长期卫生、安全的目的。近年来，抗菌材料的使用更加广泛，抗菌材料的开发和应用已逐渐成为研究的热点。对于抗菌材料的研究重点也都集中在材料的可再生、可降解及提高包装材料阻隔性能，开发新型抗菌活性材料等方面。在抗菌材料研制开发过程中不可避免的要用到抗菌性能检测的方法，目前国内外公认的抗菌性能检测方法主要有：振荡法、吸收法、贴膜法及琼脂扩散法等[2]。

ISO 22196:2011《塑料与其他无孔表面的抗菌性测定》、JIS Z 2801-2000《抗菌塑料抗菌性能试验方法及抗菌效果》、GB/T 31402-2015《塑料 塑料表面抗菌性能试验方法》等对抗菌塑料的抗菌性能检测方法均采用贴膜法，该方法适用于对硬质材料表面抗菌性能的测定。

ISO 20743:2007《抗菌整理纺织品的抗菌性能测定》、JIS L 1902-2002《纺织制品抗菌活性和效率的测试》、AATCC 147-2004《织物材料抗菌活性测定:平行条纹法》、GB/T 20944.2-2007《纺织品 抗菌性能的评价 第2部分:吸收法》等采用的吸收法多用于纺织品抗菌性能评价。

GB/T 21510-2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》中对溶出非溶出性的纤维、织物、粉体、微孔材料等抗菌性能的测定规定使用振荡法。GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》、QB/T 2850-2007《抗菌抑菌型洗涤剂》、QB/T 2738-2012《日化产品抗菌抑菌效果的评价方法》也对抗菌方法进行规定描述。

2 抗菌性能快速检测方法的必要性

从检测技术方面来说，目前新型抗菌材料在研发过程中所用抗菌性能检测方法均需采用培养基对细菌培养，通过平板计数测算抗菌活性，方法存在检测周期长，操作复杂等缺点，且对操作环境和人员技术能力要求较高。

从市场需求方面来说，快速检测方法不仅可以适用于监管部门监督执法时的现场快速检验，而且对于抗菌材料生产厂家也可以利用快速检测方法指导研发生产实际，并可满足现代商品快速流通的需要。因此，寻求一种简单快速准确的材料抗菌性能检测方法的建立已成为抗菌材料研发者和消费者的共同愿望。

3 抗菌性能快速检测方法研究现状

抗菌材料抗菌性能检测方法从原理上讲是根据抗（杀）菌前后细菌活菌数量的变化来反映材料的抗菌效果。基于细菌代谢活性原理，根据细菌代谢过程中产生的特有化学物质或生物活性成分，利用化学显色等其他手段测定细菌特有生物活性成分，可实现间接的进行细菌的定量计数。因此基于细菌代谢活性原理检测抗菌效果成为抗菌材料抗菌性能评价的可能实现方案。

ATP生物荧光法与菌落计数法有很高的相关性，并应用在了食品制造和加工、医巧机构环境卫生、医护人员手卫生及评价器械的清洁度等领域，陆烨等[3]对ATP生物荧光法应用于消毒效果快速检测进行研究，结果表明在一定浓度范围内菌落计数法与ATP法很高的相关性；ATP法检测细菌的含量稳定性较高；使用中和剂作为采样液不影响ATP检测效果；该方法可作为消毒效果检测的快速检测方法。季学海等[4]论证了 ATP 发光法用于纺织品抗菌性能测试的可行性，指出将ATP 发光法应用于纺织品的抗菌防霉效果测试具有重要的研究价值和现实意义。

王跃河等[5]公开了一种冰箱除菌效果快速检测方法（CN 103411964 A），该方法根据细菌代谢活性的原理，利用美兰还原法实现了冰箱除菌效果快速评价，适合现场检测填补了冰箱除菌效果检测方法的空白。

刘鹏鹏等[6]以抗菌材料（如包装材料等）为研究对象，根据细菌代谢过程产生琥珀酸脱氢酶还原TTC显色的原理，通过抗菌材料与细菌的接触培养、TTC显色剂显色反应、显色程度或变色时间、TTC还原产物TPF的浓度测定等多方面的研究，建立一种准确、有效的TTC法抗菌材料抗菌性能快速定性检测方法。Moussa S H 等[7]研究指出，TTC法可作为抗菌药物抗菌活性的定性和定量测定的有效方法，可作为抗菌药物综合评价的依据。

4 结论与展望

随着技术的进步，抗菌材料应用领域也日趋广泛，逐渐渗透到人们日常生活的每一个环节，抗菌材料抗菌性能的检测对时效性要求也逐渐提高。快速检测方法可以用于抗菌产品的研发和生产在线抽检，同样也可以用于抗菌性能现场演示和消费者自行检测，为监管部门监督执法提供技术支撑，促进抗菌行业健康快速的发展。

[1]海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司.抗菌材料抗菌性能的快速检测技术及应用[C].2012中国抗菌产业发展大会,2012.

[2]沈泓,刘鹏鹏,钱朝峰.抗菌塑料应用及抗菌性能检测标准体系[J].商品与质量,2017(24):115-122.

[3]陆烨.ATP生物荧光法对消毒效果快速评价方法研究[D].浙江大学,2016.

[4]季学海,谭玉静,薛咏梅等.ATP发光法在纺织品抗菌防霉性能测试中的应用[J].丝绸,2017,54(03):28-32.

[5]王跃河,陈金,王蕾蕾等.冰箱除菌效果快速检测方法:CN103411964A[P].2013.

[6]刘鹏鹏,姜侃,黄建锋等.TTC 显色法定性检测材料抗菌活性[J].中国消毒学杂志,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.