由于其低毒性和良好的生物相容性,当前沸石被认为是可用于医学治疗的新型生物材料。浙江大学化学系的余丽莎等人研究发现,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。沸石的表面对微生物具有一定的吸附作用,一般来说,多数细菌的大小通常为0.2〜5μm,病毒的大小通常为100nm以下,而沸石可以通过静电作用吸附小型细菌和病毒。Grce等人探索了微米大小的天然斜发沸石对腺病毒5(VR-5,无包膜,65〜80nm),疱疹病毒(VR-733,脂蛋白包膜,100〜200nm),肠病毒柯萨奇病毒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。实验结果表明,当沸石浓度较高(50mg/mL)时,病毒滴度最低,因而可知沸石具有较高的病毒抑制作用。

使用具有抗菌作用的金属离子与天然沸石的孔和笼中的阳离子交换,可以使沸石具有抗菌和抗病毒的特性。根据国外文献报道,与Ag,Zn2,Cu2和其他阳离子交换的沸石具有高效的抗菌作用。其中,Ag作为最常见的抗菌材料,其抗菌活性和对人畜的细胞毒性取决于Ag的浓度。而尽管国内外相关学者对Zn2和Cu2的研究很少,但是其均具有一定的抗菌潜力,可以灭活各种细菌或病毒。银具有良好的抗菌性能。对于其抗菌机理主要有三方面的内容:(1)Ag结合细菌蛋白质中的巯基,使蛋白质失去活力,导致细菌无法正常代谢并在存活后死亡。(2)干扰核酸分子,使其失去复制能力;(3)Ag催化水分子与氧之间的过渡,产生游离的羟基自由基和活性氧离子,从而抑制和杀死细菌的生长,达到杀菌作用。

沸石对Ag具有很强的亲和力。Ag交换的沸石可将Ag释放到周围环境中并结合细菌病毒的核酸和蛋白质。其中,沸石释放的Ag的量或浓度取决于周围环境中阳离子的类型和浓度。在含有Na,Ca2和K血浆的溶液环境中,沸石通过离子交换逐渐在孔和笼中释放Ag,从而达到一定的抗菌和抗病毒作用。

尽管Ag,Zn2,Cu2和其他阳离子已广泛用于抗菌和抗病毒领域,但是由于沸石也会在一定程度上作用于这些元素,因此需要在对传的Ag,Zn2,Cu2离子研究的基础上,对其抗菌和抗病毒机理的研究进行深入探索,从而得到与细菌,病毒或蛋白质接触的沸石表面的微观结构和分子水平数值。