浅谈银离子敷料的抗菌原理及其简史

z55j03b55 2022-11-02 发布于江西

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“引言：医用敷料的应用由来已久，现代医用敷料是在Winter的“湿润愈合”理论基础上发展起来的新型创面修复及保护材料。如今，在治疗伤口的敷料中，含银产品是人们熟知和常见的一类。”

含银敷料具有抗菌性能，阻碍包括细菌、真菌在内的各类微生物与宿主细胞竞争氧气与养分，抑制代谢毒素的产生，下调生长因子表达及局部抗炎作用，有效控制伤口环境中微生物的生长，从而显著改善伤口的愈合。近年来，含银敷料被广泛用于各类急慢性伤口的治疗，尤其是烧伤治疗。

1、烧伤伤口

在烧伤治疗中，使用含抗菌药物的敷料，是预防创面发生侵袭性感染的重要措施之一。烧伤患者常因伤口组织破坏及无血管焦痂的形成，为微生物繁殖提供了合适的场所。因此，烧伤伤口极易发生含有多重耐药菌株的微生物感染及定植，并可能进一步发展为毒血症。目前研究认为，烧伤伤口的感染是造成烧伤患者死亡的首要因素，采用含银敷料能控制烧伤伤口的感染，进一步改善烧伤患者的预后。目前各种含银敷料被广泛应用于烧伤患者伤口的治疗。

2、慢性伤口

研究发现，在慢性伤口中微生物的大量增殖、多耐药微生物的存在及细菌微菌落的形成是阻碍愈合的重要影响因素，而微生物高负荷及组织损伤引起的炎症反应延长，则是造成慢性伤口愈合延时的主要原因。目前对于含银敷料在慢性伤口治疗中应用效果的研究主要集中在下肢溃疡、糖尿病足溃疡及压疮等疾病，其疗效尚在观察研究中。

3、毒性表皮溶解症( TEN)

TEN，也称Lyell综合征，是一种罕见且严重的皮肤疾病，常由药物过敏引起。其发病特点是表皮细胞及角化细胞的大量坏死，从而导致全身大范围的表皮剥脱。TEN的死亡率高达30%～40%，而造成死亡的首要原因，是由于皮肤屏障的大面积丧失导致的细菌或真菌感染。因此，防止皮肤剥脱处的微生物感染对于TEN的治疗至关重要。而另一项小规模的研究则发现，亲水纤维含银敷料能够降低TEN患者的疼痛、同时减少敷料更换，是TEN治疗的一种理想方法，但含银敷料在TEN治疗中的有效性仍有待进一步研究。

银离子逐步开释，能够长时间大范围地抗菌，安全环保且无耐药性。银离子之所以能杀菌而不伤害正常细胞，是因为大部分病原菌是单细胞微生物，依靠蛋白酶来维持新陈代谢，进而繁殖、影响正常细胞。在这些蛋白酶之中还有一种氧代谢酶，当银遇到氧代谢酶时，氧代谢酶的活性会抢走银的一个电子，使银原子变成带正电的银离子，银离子就会吸引蛋白酶中带有负电荷的硫醇基 (-SH) 形成一种特异性结合，可有效刺穿细胞壁与细胞膜外表，进一步使细菌细胞因蛋白质变性，而无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，从而达到灭菌且不伤害正常细胞的效果。

根据文献报道，银离子抗菌剂的抗菌原理主要有以下五种：

1、与细胞壁作用：细菌细胞膜带有负电荷，银离子Ag+能依靠库伦引力牢固吸附细胞膜，与细胞壁发生肽聚糖反应，造成细菌固有成分被破坏或生产功能障碍。Ag+进一步穿透细胞壁，导致细胞壁的破裂，细胞质外流，最终使细菌死亡。杀死细菌后，银离子还可从病原菌中游离出来，反复地进行杀菌过程。

2、电场吸附作用：Ag+积聚在细胞膜表面，影响细菌膜的通透性，破坏呼吸系统；同时能破坏微生物电子传输系统、物质传送系统。

3、与DNA作用：银离子可以让核酸凝结，会引起DNA分子交联的结果；或催化造成自由基，使DNA分子上的化学键断裂，进而使病毒失去活性。

4、与酶或蛋白质作用：Ag+穿透细胞壁进入胞内，与细菌等体内的一些基团结合，如巯基(-SH)，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，蛋白酶丧失活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。

5、催化作用：Ag+能起到催化活性中心的作用，能激活周围的氧，产生羟基自由基（-OH ）及活性氧离子（O2-），具有很强的氧化还原作用，破坏微生物细胞的增殖能力，抑制或杀灭细菌。

含银敷料有很多种，包括凝胶、水胶体、泡沫、藻酸盐和其它类型。银是何时被广泛接受和应用的呢？是一种被遗忘后又被现代医学复兴的古老治疗手段，还是一种现代医学科技的新近发现？

事实上，银作为局部抗菌剂已经有了悠久的历史。在古代，人类就对银有了认识。银和黄金一样，是一种应用历史悠久的贵金属，至今已有4000多年的历史。

早在公元前4000年时，人类就已认识到了银自身所具备的特性，并将其看作是一种抗菌防病的材料使用。在抗生素发明前，银是人们可利用的最重要的抗菌剂。

公元前338年，古代马其顿人征战希腊时，用银片覆盖伤口以达到消毒目的，并加速伤口愈合。

公元前300多年，希腊王国皇帝亚历山大带领军队东征时，受到热带痢疾的感染，大多数士兵得病死亡，东征被迫终止。但是，皇帝和军官们却很少染疾。这可能是因为皇帝和军官们的餐具是用银制造的，而士兵的餐饮具则是锡制。

2500年前，波斯国王赛鲁大帝曾命令其所有部队用银罐子盛水，因为用银器存放水比其它容器存放时要干净。

公元78年，著作《自然史》中，对银的描述为：“具有治疗效果……尤其是在促进伤口愈合方面有特效”。

约一千年前，蒙古牧人就知道用银器装马奶可使奶保持不变质；在野外喝水时，只要将银饰或银器浸入水中搅动，水就成了无菌之水。

除了这些令人称奇的早期发现，在接下来的历史中存在记录的“黑洞”，关于银的记录极少。直到中世纪时硝酸银的发明，此后硝酸银被用于慢性伤口和溃疡、及其他疾病的治疗。但其似乎一直以坚硬的固态形式被直接用于伤口之上，可能因为在治疗时会引发剧烈疼痛，硝酸银在拉美、法、德等国被称为“地狱石”。

作为19世纪少数使用抗菌技术的外科医生之一，William Stewart Halsted在大约100多年前使用银箔敷料治疗感染伤口，这可能是银第一次作为敷料形态被使用，这种实践一直持续到第二次世界大战时抗生素的出现，此后由于银的高昂价格，以及科学进步出现的价廉抗生素，人们渐渐开始不使用银来消毒杀菌。

直到20世纪后，真正发现并定义银是一种广谱性抗菌材料, 不仅能抑菌，也能杀菌。

1965年，Moyer证明银在烧伤治疗中的抗菌能力。1968年，Fox率先使用了磺胺嘧啶银（SSD），由此创造了一种比碘仿更安全的光谱抗菌剂。SSD的安全性与聚维酮和碘的早期配方相比是一种相对比较。虽然碘制剂的应用会伴随皮肤刺激、颜色改变、可能的毒性，早期的硝酸银的应用有同样的副作用。Moyer和Fox两人的研究，推动了银的再次兴起。

1884年，德国妇产科医生Crede将浓度为1%的硝酸银溶液滴入新生儿眼中，预防新生儿结膜炎，使婴儿的失明率从10%降至0.2%。直到今天为止，许多国家仍在使用Crede预防法。

20世纪，胶体银由于可以有效处理伤口而被美国食品药品署（FDA）认可。

十几年前，纳米技术兴起。科学家发现，银的杀菌效率和其表面积有很大关系。通过增大表面积，可以提高银离子的释放量，使其杀菌能力产生质的飞跃。也就是说，用极少量的银附着于纳米级的载体便可产生强力的杀菌作用。于是，一时间纳米银粉剂（或称之为载银）成为时髦，一些国家甚至作为新产业来扶持，竞相开发纳米银。

含银敷料由于其特有的杀菌及抗炎作用，被广泛运用于伤口治疗领域。不幸的是，在过去几年中对于银敷料的使用饱受争议，主要原因有高成本、担心银敷料的使用会导致耐药性的增加，以及对毒性的担心。因此，含银敷料的开发和生产受到了限制，监管也日趋严格。

近年来，一些具有含银复合物或可以缓慢释放银离子复合物的敷料相继被开发出来，极大丰富了敷料的种类。目前临床应用的含银敷料主要包括纳米银离子敷料、亲水纤维含银敷料、泡沫敷料、脂质水胶体磺胺嘧啶银等。

虽然含银敷料在伤口治疗中应用普遍，但仍缺乏相关的基础临床研究及统一的评价标准。由于含银敷料对不同种类慢性伤口的治疗作用存在着一定的差异，因此对于此类伤口的治疗，含银敷料的使用也存在着一些争议。因此，针对含银敷料，还需要通过大规模的临床研究，来阐明其具体的作用特点及最合理的临床应用方式，从而使含银敷料在伤口治疗领域发挥更大的作用。

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