由于其低毒性和良好的生物相容性,當(dāng)前Zeolite被認(rèn)為是可用于醫(yī)學(xué)治療的新型生物材料。浙江大學(xué)化學(xué)系的余麗莎等人研究發(fā)現(xiàn),目前沸石的抗菌性能主要包括抗菌,抗病毒和抗真菌性能等。沸石的表面對(duì)微生物具有一定的吸附作用,一般來說,多數(shù)細(xì)菌的大小通常為0.2?5μm,病毒的大小通常為100nm以下,而沸石可以通過靜電作用吸附小型細(xì)菌和病毒。Grce等人探索了微米大小的天然斜發(fā)沸石對(duì)腺病毒5(VR-5,無包膜,65?80nm),皰疹病毒(VR-733,脂蛋白包膜,100?200nm),腸病毒柯薩奇病毒B5的抑制作用(VR-185)和7型Echo病毒(VR-37,20-30nm,小核糖核酸病毒)的吸附抑制效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)沸石濃度較高(50mg/mL)時(shí),病毒滴度最低,因而可知沸石具有較高的病毒抑制作用。
使用具有抗菌作用的金屬離子與天然沸石的孔和籠中的陽離子交換,可以使沸石具有抗菌和抗病毒的特性。根據(jù)國外文獻(xiàn)報(bào)道,與Ag,Zn2,Cu2和其他陽離子交換的沸石具有高效的抗菌作用。其中,Ag作為最常見的抗菌材料,其抗菌活性和對(duì)人畜的細(xì)胞毒性取決于Ag的濃度。而盡管國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)Zn2和Cu2的研究很少,但是其均具有一定的抗菌潛力,可以滅活各種細(xì)菌或病毒。銀具有良好的抗菌性能。對(duì)于其抗菌機(jī)理主要有三方面的內(nèi)容:(1)Ag結(jié)合細(xì)菌蛋白質(zhì)中的巰基,使蛋白質(zhì)失去活力,導(dǎo)致細(xì)菌無法正常代謝并在存活后死亡。(2)干擾核酸分子,使其失去復(fù)制能力;(3)Ag催化水分子與氧之間的過渡,產(chǎn)生游離的羥基自由基和活性氧離子,從而抑制和殺死細(xì)菌的生長,達(dá)到殺菌作用。
沸石對(duì)Ag具有很強(qiáng)的親和力。Ag交換的沸石可將Ag釋放到周圍環(huán)境中并結(jié)合細(xì)菌病毒的核酸和蛋白質(zhì)。其中,沸石釋放的Ag的量或濃度取決于周圍環(huán)境中陽離子的類型和濃度。在含有Na,Ca2和K血漿的溶液環(huán)境中,沸石通過離子交換逐漸在孔和籠中釋放Ag,從而達(dá)到一定的抗菌和抗病毒作用。
盡管Ag,Zn2,Cu2和其他陽離子已廣泛用于抗菌和抗病毒領(lǐng)域,但是由于沸石也會(huì)在一定程度上作用于這些元素,因此需要在對(duì)傳的Ag,Zn2,Cu2離子研究的基礎(chǔ)上,對(duì)其抗菌和抗病毒機(jī)理的研究進(jìn)行深入探索,從而得到與細(xì)菌,病毒或蛋白質(zhì)接觸的沸石表面的微觀結(jié)構(gòu)和分子水平數(shù)值。