用于抗新型冠状病毒的无机表面材料及其作用机制

doi:10.7503/cjcu20220301

摘要/Abstract

摘要：

由新型冠状病毒所导致的新冠肺炎疫情已对人类健康造成严重威胁, 病毒的大范围传播增加了对抗病毒表面材料(尤其是用于公共场所中)的需求. 本文综述了一系列具有抗病毒性能的无机表面材料, 包括金属单质及其衍生物、石墨烯及其衍生物和沸石, 以及它们各自的抗病毒机制; 最后, 对无机抗病毒表面材料领域所面临的挑战与发展前景进行了总结与展望.

关键词: 新冠肺炎, 新型冠状病毒, 抗病毒无机材料

Abstract:

The COVID-19 outbreak caused by SARS-CoV-2 has posed a serious threat to human health. The widespread of the virus has increased the demand for anti-virus surface materials， especially in public places. This article reviews a series of inorganic surface materials with antiviral properties， including metals and its derivatives， graphene and its derivatives， and zeolites， and their antiviral mechanisms. The challenges and development prospects are summarized and prospected.

Key words: COVID-19, SARS-CoV-2, Antiviral inorganic material

中图分类号:

O614

TrendMD:

李丹, 肖丽萍, 范杰. 用于抗新型冠状病毒的无机表面材料及其作用机制. 高等学校化学学报, 2022, 43(10): 20220301.

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图/表 8

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	余丽莎，李丹，肖丽萍，范杰. 高等学校化学学报， 2021， 42（1）， 311—320
105	Jung S.， Yang J. Y.， Byeon E. Y.， Kim D. G.， Lee D. G.， Ryoo S.， Lee S.， Shin C. W.， Jang H. W.， Kim H. J.， Lee S.， Polymers 2021， 13（9）， 1367
106	Mantlo E. K.， Paessler S.， Seregin A.， Mitchell A.， Antimicrob. Agents Chemother.， 2021， 65（7）， e0139020
107	Hutasoit N.， Kennedy B.， Hamilton S.， Luttick A.， Rahman Rashid R. A.， Palanisamy S.， Manuf. Lett.， 2020， 25， 93—97
108	Tremiliosi G. C.， Simoes L. G. P.， Minozzi D. T.， Santos R. I.， Vilela D. C. B.， Durigon E. L.， Machado R. R. G.， Medina D. S.， Ribeiro L. K.， Rosa I. L. V.， Assis M.， Andrés J.， Longo E.， Freitas⁃Junior L. H.， Jpn. J. Med. Sci.， 2020， 1（4）， 47—58
109	Hasan J.， Pyke A.， Nair N.， Yarlagadda T.， Will G.， Spann K.， Yarlagadda P. K. D. V.， ACS Biomater. Sci. Eng.， 2020， 6（9）， 4858—4861
110	Kwok Y. L.， Gralton J.， Mclaws M. L.， Am. J. Infect. Control， 2015， 43（2）， 112—114

Surface/interface	Proposed mechanism of action	Persistence	Ref.
Cu	Not mentioned	No viable SARS?CoV?2， 4 h	［31］
Cu?coated polypropylene filter	Not mentioned	RdRp and E genes of SARS?CoV?2 were not detected， 1 h	［105］
Polymetal alloy containing 85% Cu（Luminore）	Not mentioned	99%， 2 h	［106］
Stainless steel with 20% Cu	Related to the concentration of released Cu ions	99.75%， 3h； 99.99%， 6 h	［58］
Copper coating on steel	Not mentioned	96%， 2 h； 99.2%， 5 h	［107］
CuO coating	Not caused via the leachate， contact between SARS?CoV?2 and CuO is necessary	99.8%， 30 min	［59］
Cu₂O particles bound with polyurethane coated on glass or stainless steel	Not mentioned	99.9%， 1 h	［60］
CuS impregnated Nylon fibers	Inactivated by solid?state CuS， not Cu²⁺	Almost complete protection of cells， 1 h	［61］
Zn²⁺ embedded polyamide 6.6 （PA66） fibers	Zn²⁺inactivate IAV and H1N1 by destabilization of the viral surface proteins	99%， 1 h	［74］
ZnO particles coatings	Not mentioned	>99.9%， 1 h	［73］
Impregnation of Ag nanoparticles onto fabric	Not mentioned	99.99%， 2 min	［108］
SiO₂?Ag composite immobilized in polyvinyl acetate	Ag NPs generated ROS， enhanced by the plasmon?assisted surface mechanism of SiO₂	99.05%， 2 min	［51］
Nanostructured Al 6063 alloy surfaces	Not mentioned	No recoverable viable virus， 6 h	［109］
Graphene oxide functionalized polyurethane or cotton	Not mentioned	99%， 2 h	［94］

Surface/interface	Proposed mechanism of action	Persistence	Ref.
Cu	Not mentioned	No viable SARS?CoV?2， 4 h	［31］
Cu?coated polypropylene filter	Not mentioned	RdRp and E genes of SARS?CoV?2 were not detected， 1 h	［105］
Polymetal alloy containing 85% Cu（Luminore）	Not mentioned	99%， 2 h	［106］
Stainless steel with 20% Cu	Related to the concentration of released Cu ions	99.75%， 3h； 99.99%， 6 h	［58］
Copper coating on steel	Not mentioned	96%， 2 h； 99.2%， 5 h	［107］
CuO coating	Not caused via the leachate， contact between SARS?CoV?2 and CuO is necessary	99.8%， 30 min	［59］
Cu₂O particles bound with polyurethane coated on glass or stainless steel	Not mentioned	99.9%， 1 h	［60］
CuS impregnated Nylon fibers	Inactivated by solid?state CuS， not Cu²⁺	Almost complete protection of cells， 1 h	［61］
Zn²⁺ embedded polyamide 6.6 （PA66） fibers	Zn²⁺inactivate IAV and H1N1 by destabilization of the viral surface proteins	99%， 1 h	［74］
ZnO particles coatings	Not mentioned	>99.9%， 1 h	［73］
Impregnation of Ag nanoparticles onto fabric	Not mentioned	99.99%， 2 min	［108］
SiO₂?Ag composite immobilized in polyvinyl acetate	Ag NPs generated ROS， enhanced by the plasmon?assisted surface mechanism of SiO₂	99.05%， 2 min	［51］
Nanostructured Al 6063 alloy surfaces	Not mentioned	No recoverable viable virus， 6 h	［109］
Graphene oxide functionalized polyurethane or cotton	Not mentioned	99%， 2 h	［94］

[1]	陈仲辉, 李金秋, 林伟, 俞柳敏, 涂海健, 陈宇, 蔡宗苇, 林振宇. 多色彩可视化半定量检测方法用于COVID-19患者治疗过程中抗体浓度变化的快速监测[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(11): 3509.
[2]	刘园, 邓瑾琦, 赵帅, 田飞, 李轶, 孙佳姝, 刘超. 基于分子识别的免疫层析技术用于新冠肺炎感染的快速诊断[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(11): 3390.