抗菌涂料的抗细菌和霉菌性能的检验和评价
李霞, 郑萍, 王友斌, 丁培, 陈西平
国家发展和改革委员会发布了《抗菌涂料》化工行业标准( 现为HG/T 3950—2007) 的征求意见稿, 对抗菌涂料的抗细菌性能和抗霉菌性能的检验方法和评价方法做出了规定, 笔者对该标准进行了相关的验证实验。
1 材料与方法
1.1 试验菌种
大肠埃希菌ATCC 25922 ( 第6～7 代) , 金黄色葡萄球菌ATCC 6538( 第6～7 代) , 黑曲霉ATCC6275、土曲霉AS 3.3935、宛氏拟青霉AS 3.4253、绳状青霉AS3.3875、出芽短梗霉AS 3.3984、球毛壳AS 3.4254, 均由中国生物制品检定所提供。
1.2 涂料样品
中国涂料协会提供16 份抗菌涂料样品和10 份空白对照样品( 不添加抗菌成分, 其他成分同抗菌涂料) 中国机械网okmao.com。
1.3 涂料试板的制备
选择贴膜纸板为底材, 施涂一遍后, 待表面干燥,再涂第二遍, 涂膜厚度为湿膜小于100 μm, 自然条件下干燥7 d, 待完全干燥后, 制成50 mm×50 mm的试板。
1.4 抗菌性能试验
用无菌水冲洗覆盖膜、阴性对照试板(A) 、空白对照样品试板(B) 和抗菌涂料试板(C) , 分别放入灭菌平皿中, 置紫外灯下灭菌后备用。制备试验菌菌悬液[1] ,备用。在样品A、B、C 上分别用灭菌吸管均匀接种0.5ml 菌悬液, 接种之后, 用灭菌镊子夹起灭菌覆盖膜覆盖在各样片上, 使菌液均匀接触样片, 盖好平皿, 在37℃培养箱中( 相对湿度为90%) 放置24 h, 每个样品做3 个平行。取出后分别用20 ml 洗脱液, 充分冲洗,经适当稀释后, 用倾注法做活菌培养计数, 检测其接触24 h 后试样上的活菌数。同时检测各试板接触0 h 后的活菌数。试验重复3 次。按照公式( 1) 和( 2) 计算抑菌率:
抑菌率
式中: c0h—空白对照0 h 活菌数, cfu/片; c24h—空白对照24 h 活菌数, cfu/片;C—抗菌样品24 h 活菌数, cfu/片。
1.5 抗霉菌性能试验方法
制备霉菌孢子悬液。用无菌水冲洗覆盖膜、阴性对照试板(A) 、空白对照样品试板(B) 和抗菌涂料试板(C) , 分别放入灭菌平皿中, 置紫外灯下灭菌后备用。将试板B 和C 分别铺在制备好的平板培养基上, 充分均匀地喷上孢子悬液, 每个样品做3 个平行, 同时在阴性对照平板上也喷上孢子悬液。放置在28 ℃、相对湿度90%的霉菌培养箱内下培养28 d, 观测记录试验结果。
2 结果
抗菌实验结果见表1、2。
抗菌涂料的抗大肠埃希菌性能的3 次试验结果
注: A00—阴性对照; A10 为抗菌涂料A11 的空白对照; A20 为抗菌涂料A21 的空白对照; A30 为抗菌涂料A31 的空白对照; C10 为抗菌涂料C11、C12 的空白对照; C20 为抗菌涂料C21 的空白对照; G0 为抗菌涂料G1 的空白对照; D10 为抗菌涂料D11、D12 的空白对照; E10 为抗菌涂料E11 的空白对照; E20 为抗菌涂料E21 的空白对照; B0 为抗菌涂料F1、F2、F3、B1 的空白对照。
抗菌涂料的抗金黄色葡萄球菌性能的3 次试验结果
注: A00—阴性对照; A10 为抗菌涂料A11 的空白对照; A20 为抗菌涂料A21 的空白对照; A30 为抗菌涂料A31 的空白对照; C10 为抗菌涂料C11、C12 的空白对照; C20 为抗菌涂料C21 的空白对照; G0 为抗菌涂料G1 的空白对照; D10 为抗菌涂料D11、D12 的空白对照; E10 为抗菌涂料E11 的空白对照; E20 为抗菌涂料E21 的空白对照; B0 为抗菌涂料F1、F2、F3、B1 的空白对照。
2.1 抗大肠埃希菌实验结果
同一空白对照样品的3 个平行样品的活菌数值均符合( 最高对数值- 最低对数值) /平均活菌数值对数值≤0.3 的条件。抗菌涂料样品的实际回收活菌数值不小于1.0×105 cfu /片, 且空白对照样品的实际回收活菌数值均大于1.0×104 cfu /片。表1 可见, 当空白样品有抗菌性时, 抑菌率B 无法计算, 不能提供试验样品的抑菌率数据; 抑菌率A 的计算方法使所有产品的抑菌率都大于90%, 不能有效体现不同产品抗菌性能的差异, 也不能真实反映空白对照产品的抗菌性能, 不适合抑菌率的计算。
2.2 抗金黄色葡萄球菌实验结果
同一空白对照样品的3 个平行活菌数值均符合( 最高对数值- 最低对数值) /平均活菌数值对数值≤0.3 的条件。抗菌涂料样品的实际回收活菌数值不小于1.0×105 cfu /片, 且空白对照样品的实际回收活菌数值均大于1.0×104 cfu /片。表2 可见, 当空白样品有抗菌性时, 抗菌率B 无法计算, 不能提供试验样品的抑菌率数据; 抑菌率A的计算方法使所有产品的抑菌率都大于90%, 不能有效体现不同产品抗菌性能的差异, 也不能真实反映空白对照产品的抗菌性能, 不适合抑菌率的计算。
2.3 抗霉菌试验结果
两次防霉实验结果一致, 有很好的可比性, 该标准规定的方法可明显比较出抗菌涂料的防霉效果。
3 讨论
两种计算抗菌涂料的抑菌率方法计算结果相差不明显, 只要选择好对照样, 菌液作用试样24 h 能够做出结果, 因此, 标准中规定的抑菌率的计算法, 即抑菌率B( 空白对照24 h 活菌数与抗菌样品24 h 活菌数的差值再除以空白对照24 h 活菌数) 是科学可行的。标准征求意见稿中规定的抗霉菌实验方法可以明显地比较出抗菌涂料的防霉效果。