Tässä artikkelissa keskitytään gemini -pinta -aktiivisten aineiden antimikrobiseen mekanismiin, joiden odotetaan olevan tehokkaita bakteerien tappamisessa ja voivat tarjota jonkin verran apua uusien koronavirusten leviämisen hidastamisessa.
Pinta -aktiivinen aine, joka on lauseiden pinnan, aktiivisen ja agentin supistuminen. Pinta -aktiiviset aineet ovat aineita, jotka ovat aktiivisia pinnoilla ja rajapinnoilla ja joilla on erittäin korkea kyky ja tehokkuus vähentämällä pinnan (raja) jännitystä, muodostaen molekyylisesti järjestettyjä kokoonpanoja tietyn pitoisuuden yläpuolella olevissa liuoksissa ja siten niiden käyttöfunktioiden välillä. Pinta -aktiivisilla aineilla on hyvä leviävyys, kostuttavuus, emulgointikyky ja antistaattiset ominaisuudet, ja niistä on tullut avainmateriaaleja monien alojen kehittämiselle, mukaan lukien hienojen kemikaalien kenttä, ja niillä on merkittävä vaikutus prosessien parantamiseen, energiankulutuksen vähentämiseen ja tuotannon tehokkuuden lisäämiseen. Yhteiskunnan kehittymisen ja maailman teollisuustason jatkuvan edistymisen myötä pinta-aktiivisten aineiden soveltaminen on vähitellen levinnyt päivittäisistä kemikaaleista kansantalouden eri aloille, kuten antibakteeriset aineet, elintarvikelisäaineet, uudet energiakentät, epäpuhtauskäsittely ja biofarmaseutikot.
Tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet ovat "amfifiilisiä" yhdisteitä, jotka koostuvat polaarisista hydrofiilisistä ryhmistä ja ei -polaarisista hydrofobisista ryhmistä, ja niiden molekyylirakenteet on esitetty kuviossa 1 (a).
Tällä hetkellä tuotantoprosessin pinta -aktiivisten ominaisuuksien kysyntä kasvatetaan vähitellen valmistusteollisuudessa hienostuneiden ja systemaation kehittämisen myötä vähitellen, joten on tärkeää löytää ja kehittää pinta -aktiivisia aineita, joilla on korkeammat pintaominaisuudet ja erityiset rakenteet. Gemini -pinta -aktiivisten aineiden löytäminen siltaa nämä aukot ja täyttää teollisuustuotannon vaatimukset. Yleinen gemini -pinta -aktiivinen aine on yhdiste, jolla on kaksi hydrofiilistä ryhmää (yleensä ioninen tai ioninen hydrofiiliset ominaisuudet) ja kaksi hydrofobista alkyyliketjua.
Kuten kuviossa 1 (b) esitetään, toisin kuin tavanomaiset yksiketjuiset pinta-aktiiviset aineet, Gemini-pinta-aktiiviset aineet yhdistävät kaksi hydrofiilistä ryhmää toisiinsa yhdistävän ryhmän (välikappaleen) kautta. Lyhyesti sanottuna, Gemini -pinta -aktiivisen aineen rakenne voidaan ymmärtää muodostettuna tavanomaisen pinta -aktiivisen aineen kaksi hydrofiilistä pääryhmää taitavasti sidosryhmän kanssa.
Gemini -pinta -aktiivisen aineen erityinen rakenne johtaa sen korkeaan pinta -aktiivisuuteen, joka johtuu pääasiassa ：
(1) Kaksoseiden pinta -aktiivisen molekyylin kahden hydrofobisen hännän hydrofobinen vaikutus ja pinta -aktiivisen aineen lisääntynyt taipumus jättää vesiliuos.
(2) hydrofiilisten pääryhmien taipumus erottua toisistaan, etenkin sähköstaattisen torjumisen takia, heikenee huomattavasti välikappaleen vaikutus;
(3) Gemini -pinta -aktiivisten aineiden erityinen rakenne vaikuttaa heidän aggregaatiokäyttäytymiseen vesiliuoksessa, mikä antaa heille monimutkaisemman ja muuttuvan aggregaation morfologian.
Kaksosien pinta -aktiivisilla aineilla on suurempi pinta (raja) aktiivisuus, alhaisempi kriittinen misellikonsentraatio, parempi kostutettavuus, emulgointikyky ja antibakteerinen kyky verrattuna tavanomaisiin pinta -aktiivisiin aineisiin. Siksi Gemini -pinta -aktiivisten aineiden kehittämisellä ja hyödyntämisellä on suuri merkitys pinta -aktiivisten aineiden kehittämiselle ja levitykselle.
Tavanomaisten pinta -aktiivisten aineiden "amfifiilinen rakenne" antaa heille ainutlaatuisia pintaominaisuuksia. Kuten kuviossa 1 (c) esitetään, kun tavanomainen pinta -aktiivinen aine lisätään veteen, hydrofiilinen pääryhmä pyrkii liukenemaan vesiliuoksen sisään ja hydrofobinen ryhmä estää pinta -aktiivisen aineen molekyylin liukenemista veteen. Näiden kahden suuntauksen yhdistetyn vaikutuksen mukaan pinta-aktiiviset molekyylit rikastuvat kaasu-neste-rajapinnalla ja käydään läpi järjestetty järjestely, vähentäen siten veden pintajännitystä. Toisin kuin tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet, Gemini -pinta -aktiiviset aineet ovat "dimeerejä", jotka yhdistävät tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet toisiinsa välikappaleiden kautta, jotka voivat vähentää veden ja öljyn/veden rajapinnan jännityksen pintajännitystä tehokkaammin. Lisäksi Gemini -pinta -aktiivisilla aineilla on alhaisemmat kriittiset misellikonsentraatiot, parempi veden liukoisuus, emulgointi, vaahtoaminen, kostutus ja antibakteeriset ominaisuudet.
| Gemini -pinta -aktiivisten aineiden käyttöönotto Vuonna 1991 Menger ja Littau [13] valmistivat ensimmäisen bis-alkyyliketjun pinta-aktiivisen aineen jäykän kytkentäryhmän kanssa ja nimittivät sen "Kaksosien pinta-aktiiviseksi aineeksi". Samana vuonna Zana et ai. 1996, tutkijat yleistivät ja keskustelivat eri Gemini -pinta -aktiivisten aineiden pintakäyttäytymisestä, aggregaatioominaisuuksista, liuoksen reologiasta ja faasikäyttäytymisestä, kun ne yhdistetään tavanomaisten pinta -aktiivisten aineiden kanssa. Vuonna 2002 Zana [15] tutki erilaisten kytkentäryhmien vaikutusta Gemini -pinta -aktiivisten aineiden aggregaatiokäyttäytymiseen vesipitoisessa liuoksessa, työssä, joka edisti huomattavasti pinta -aktiivisten aineiden kehitystä ja jolla oli suuri merkitys. Myöhemmin Qiu et ai. |
Kiinan gemini -pinta -aktiivisten aineiden tutkimus alkoi myöhässä; Vuonna 1999 Fuzhoun yliopistosta peräisin oleva Jianxi Zhao teki systemaattisen katsauksen Gemini -pinta -aktiivisia aineiden ulkomaisia tutkimuksia ja herätti monien Kiinan tutkimuslaitosten huomion. Sen jälkeen Kiinan gemini -pinta -aktiivisia aineita koskeva tutkimus alkoi kukoistaa ja saavutti hedelmällisiä tuloksia. Viime vuosina tutkijat ovat omistautuneet uusien Gemini -pinta -aktiivisten aineiden kehittämiseen ja niihin liittyvien fysikaalis -kemiallisten ominaisuuksien tutkimiseen. Samanaikaisesti Gemini -pinta -aktiivisten aineiden sovellukset on kehitetty vähitellen steriloinnin ja antibakteeristen, elintarvikkeiden tuotannon, vaahdon estämisen, lääkkeen hitaan vapautumisen ja teollisuuden puhdistuksen aloilla. Perustuen siitä, onko pinta -aktiivisten molekyylien hydrofiiliset ryhmät varautuneita vai ei ja niiden kanta -tyyppiä, Gemini -pinta -aktiiviset aineet voidaan jakaa seuraaviin luokkiin: kationiset, anioniset, ei -ioniset ja amfoteeriset gemini -pinta -aktiiviset aineet. Niiden joukossa kationiset gemini -pinta -aktiiviset aineet viittaavat yleensä kvaternääriseen ammonium- tai ammoniumsuola -gemini -pinta -aktiivisiin aineisiin, anioniset gemini -pinta -aktiiviset aineet viittaavat pääosin gemini -pinta -aktiivisiin aineisiin, joiden hydrofiiliset ryhmät ovat sulfonihappoja, fosfaattia ja karboksyylihappoa, kun taas ei -ioniset gemini -pinta -aktiiviset aineet ovat enimmäkseen polyoksyetyetyetye -gemini -pinta -aineita.
1.1 Kationiset gemini -pinta -aktiiviset aineet
Kationiset gemini -pinta -aktiiviset aineet voivat dissosioitua kationeihin vesiliuoksissa, pääasiassa ammoniumissa ja kvaternäärisissä ammoniumsuola -gemini -pinta -aktiivisissa aineissa. Kationisilla gemini -pinta -aktiivisilla aineilla on hyvä biohajoavuus, voimakas puhdistamiskyky, stabiilit kemialliset ominaisuudet, alhainen toksisuus, yksinkertainen rakenne, helppo synteesi, helppo erottaminen ja puhdistus, ja niillä on myös bakterisidiset ominaisuudet, antikroosion, antistaattiset ominaisuudet ja pehmeys.
Kvaternääriset ammoniumsuolapohjaiset gemini-pinta-aktiiviset aineet valmistetaan yleensä tertiääristä amiinista alkylointireaktioilla. Synteettisiä menetelmiä on kaksi seuraavaa: yksi on kvaternisoida dibromo-substituoidut alkaanit ja yksittäiset pitkäketjuiset alkyylidimetyyli tertiääriset amiinit; Toinen on 1-bromi-substituoidut pitkäketjuiset alkaanit ja n, n, n ', n'-tetrametyylialkyylimiamiinit, joissa on vedettömän etanolin liuotin ja lämmitysjäähdytys. Dibromo-substituoidut alkaanit ovat kuitenkin kalliimpia ja syntetisoidaan yleisesti toisella menetelmällä, ja reaktioyhtälö on esitetty kuvassa 2.
1.2 Anioniset gemini -pinta -aktiiviset aineet
Anioniset gemini -pinta -aktiiviset aineet voivat hajottaa anionit vesiliuoksessa, pääasiassa sulfonaatteja, sulfaattisuoloja, karboksylaatteja ja fosfaattisuoloja tyyppisiä gemini -pinta -aktiivisia aineita. Anionisilla pinta -aktiivisilla aineilla on parempia ominaisuuksia, kuten puhdistaminen, vaahtoaminen, dispersio, emulgointi ja kostutus, ja niitä käytetään laajasti pesuaineena, vaahtoavina aineina, kostuttajina, emulgointina ja dispergointiaineina.
1.2.1 Sulfonaatit
Sulfonaattipohjaisilla biosurfaktanteilla on edut hyvän veden liukoisuuden, hyvän kostutettavuuden, hyvän lämpötilan ja suolankestävyyden, hyvän pidätyskyvyn ja voimakkaan hajaantumiskyvyn, ja niitä käytetään laajasti pesuaineena, vaahtoavia aineita, kostuttavia aineita, emulgointiaineita ja dispersiointiaineita öljyjen, tekstiiliteollisuuden ja päivittäisten kemikaaliensa vuoksi, jotka ovat suhteellisen laajojen lähteiden, yksinkertaisten tuotantoteollisuuden ja päivittäisen kemikaalin takia. Li et ai. Syntetisoivat sarjan uusia dialkyylidisulfonihapposeiden pinta-aktiivisia aineita (2CN-SCT), tyypillinen sulfonaattityyppinen baryonic-pinta-aktiivinen aine, jossa käytetään trikloramiinia, alifaattista amiini ja tauriini raaka-aineina kolmivaiheisessa reaktiossa.
1.2.2 Sulfaattisuolat
Sulfaattiesterisuolat Dublet-pinta-aktiiviset aineet ovat erittäin pienet pintajännityksen, korkean pintaaktiivisuuden, hyvän veden liukoisuuden, laajan raaka-aineiden lähteen ja suhteellisen yksinkertaisen synteesin edut. Siinä on myös hyvä pesut suorituskyky ja vaahtoava kyky, stabiili suorituskyky kovassa vedessä ja sulfaattiesterisuolat ovat neutraaleja tai hiukan alkalisia vesiliuoksessa. Kuten kuviossa 3 esitetään, Sun Dong et ai. Käyttivät pää raaka-aineina ja lisättyjä sulfaattiesterisidoksia lauriinihappoa ja polyeteeniglykolia substituutio-, esteröinti- ja lisäysreaktioiden avulla, mikä syntetisoi sulfaattiesterisuolatyypin baryonisen pinta-aktiivisen aineen GA12-S-12.
1.2.3 karboksyylihapposuolat
Karboksylaattipohjaiset Gemini-pinta-aktiiviset aineet ovat yleensä mieisiä, vihreitä, helposti biohajoavia, ja niissä on rikas luonnollisten raaka-aineiden lähde, korkea metallikelatoiva ominaisuudet, hyvän kovan veden resistenssin ja kalsiumsaippuan dispersion, hyvät vaahtoavat ja kostutusominaisuudet, ja niitä käytetään laajasti lääkkeissä, tekstiileissä, hienoilla kemikaaleilla ja muilla kentällä. Amidiryhmien käyttöönotto karboksylaattisissa biosurfaktioissa voi parantaa pinta-aktiivisten aineiden molekyylien biohajoavuutta ja tehdä niistä myös hyviä kostutuksia, emulgointia, dispersiota ja puhdistamisominaisuuksia. Mei et ai. Syntetisoivat karboksylaattipohjaisen baryonisen pinta-aktiivisen aineen CGS-2, joka sisälsi amidiryhmiä käyttämällä raaka-aineina dodekyyliamiinia, dibromoetaania ja suppinisihydridejä.
1.2.4 Fosfaattisuolat
Fosfaattiesterisuolatyyppiset Gemini -pinta -aktiiviset aineet ovat samanlainen rakenne kuin luonnollisilla fosfolipideillä, ja ne ovat alttiita muodostamaan rakenteita, kuten käänteisiä misellejä ja vesikkeleitä. Fosfaattiesterisuolatyyppisiä Gemini -pinta -aktiivisia aineita on käytetty laajasti antistaattisina aineina ja pyykinpesuaineina, kun taas niiden korkeat emulgointiominaisuudet ja suhteellisen alhaiset ärsytykset ovat johtaneet niiden laajaan käyttöön henkilökohtaisessa ihonhoidossa. Tietyt fosfaattiesterit voivat olla syöpälääkkeitä, antibakteerisia ja antibakteereja, ja on kehitetty kymmeniä lääkkeitä. Fosfaattiesterisuolatyyppisillä biosurfaktioilla on korkeat emulgointiominaisuudet torjunta -aineille, ja niitä voidaan käyttää paitsi antibakteerisina ja hyönteismyrkkyinä, myös rikkakasvien torjunta -aineena. Zheng et ai. Tutkivat fosfaattiesterisuola-gemini-pinta-aktiivisten aineiden synteesiä P2O5: stä ja orto-kvartaalista oligomeerisistä dioleista, joilla on parempi kostutusvaikutus, hyvät antistaattiset ominaisuudet ja suhteellisen yksinkertainen synteesiprosessi lievällä reaktio-olosuhteilla. Kaliumfosfaattisuolan baryonisen pinta -aktiivisen aineen molekyylisaava on esitetty kuviossa 4.
1,3 ei-ioninen gemini-pinta-aktiiviset aineet
Ei -ionisia gemini -pinta -aktiivisia aineita ei voida dissosioitua vesiliuoksessa, ja ne ovat olemassa molekyylimuodossa. Tämän tyyppistä baryonista pinta -aktiivista ainetta on toistaiseksi tutkittu vähemmän, ja niitä on kahta tyyppiä, yksi on sokerijohdannainen ja toinen on alkoholieetteri ja fenolieetteri. Ei -ionisissa gemini -pinta -aktiivisia aineita ei ole liuoksessa ionisessa tilassa, joten niillä on suuri stabiilisuus, vahvat elektrolyyttit eivät vaikuta helposti, sillä on hyvä kompleksoituvuus muun tyyppisten pinta -aktiivisten aineiden kanssa ja niillä on hyvä liukoisuus. Siksi ei -ionisilla pinta -aktiivisilla aineilla on erilaisia ominaisuuksia, kuten hyvä pesuaine, dispergoituvuus, emulgointi, vaahdotus, kostuttavuus, antistaattinen ominaisuus ja sterilointi, ja niitä voidaan käyttää laajasti eri näkökohdissa, kuten torjunta -aineet ja pinnoitteet. Kuten kuviossa 5 esitetään, vuonna 2004, Fitzgerald et ai.
02 Gemini -pinta -aktiivisten aineiden fysikaalis -kemialliset ominaisuudet
2.1 Gemini -pinta -aktiivisten aineiden aktiivisuus
Yksinkertaisin ja suorin tapa arvioida pinta -aktiivisten aineiden pinta -aktiivisuutta on mitata niiden vesipitoisten liuosten pintajännitys. Periaatteessa pinta -aktiiviset aineet vähentävät liuoksen pintajännitystä suunnatulla järjestyksellä pinnan (raja) tasoon (kuva 1 (c)). Gemini -pinta -aktiivisten aineiden kriittinen misellikonsentraatio (CMC) on enemmän kuin kaksi suuruusluokkaa pienempi ja C20 -arvo on merkittävästi alhaisempi verrattuna tavanomaiseen pinta -aktiiviseen aineeseen, jolla on samanlaiset rakenteet. Baryonisella pinta -aktiivisella molekyylillä on kaksi hydrofiilistä ryhmää, jotka auttavat sitä ylläpitämään hyvää veden liukoisuutta samalla kun sillä on pitkät hydrofobiset pitkät ketjut. Vesi/ilma -rajapinnalla tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet on järjestetty löysästi alueellisen kohdan kestävyyden ja homogeenisten varausten torjumisen vuoksi molekyyleissä, mikä heikentää niiden kykyä vähentää veden pintajännitystä. Sitä vastoin Gemini -pinta -aktiivisten aineiden yhdistävät ryhmät sitoutuvat kovalenttisesti siten, että kahden hydrofiilisen ryhmän välinen etäisyys pidetään pienellä alueella (paljon pienempi kuin tavanomaisten pinta -aktiivisten aineiden hydrofiilisten ryhmien välinen etäisyys), mikä johtaa gemini -pinta -aktiivisten aineiden parempaan aktiivisuuteen pinnalla (raja).
2.2 Kaksosten pinta -aktiivisten aineiden kokoonpanorakenne
Vesipitoisissa liuoksissa, kun baryonisen pinta -aktiivisen aineen pitoisuus kasvaa, sen molekyylit kyllästyvät liuoksen pintaan, mikä puolestaan pakottaa muut molekyylit siirtymään liuoksen sisäpuolelle misellien muodostamiseksi. Pentraatiota, jossa pinta -aktiivinen aine alkaa muodostaa miselliä Kuten kuviossa 9 esitetään, konsentraatio on suurempi kuin CMC, toisin kuin tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet, jotka aggregoivat pallomaisten misellien muodostamiseksi, Kaksosien pinta -aktiiviset aineet tuottavat erilaisia misellimorfologioita, kuten lineaarisia ja kaksikerroksisia rakenteita niiden rakenteellisten ominaisuuksien vuoksi. Misellin koon, muodon ja nesteytyksen eroilla on suora vaikutus liuoksen vaihekäyttäytymiseen ja reologisiin ominaisuuksiin, ja ne johtavat myös muutoksiin viskoelastisuuden liuoksessa. Tavanomaiset pinta -aktiiviset aineet, kuten anioniset pinta -aktiiviset aineet (SD), muodostavat yleensä pallomaiset misellit, joilla ei ole melkein mitään vaikutusta liuoksen viskositeettiin. Gemini -pinta -aktiivisten aineiden erityinen rakenne johtaa kuitenkin monimutkaisemman misellimorfologian muodostumiseen ja niiden vesiliuoksen ominaisuudet eroavat merkittävästi tavanomaisten pinta -aktiivisten aineiden ominaisuuksista. Gemini-pinta-aktiivisten aineiden vesipitoisten liuosten viskositeetti kasvaa, kun Gemini-pinta-aktiivisten aineiden pitoisuus kasvaa, luultavasti siksi, että muodostetut lineaariset misellit kietoutuvat verkkomaiseen rakenteeseen. Liuoksen viskositeetti kuitenkin vähenee pinta -aktiivisen aineen pitoisuuden kasvaessa, todennäköisesti johtuen verkkorakenteen häiriöistä ja muiden misellirakenteiden muodostumisesta.
03 Gemini -pinta -aktiivisten aineiden antimikrobiset ominaisuudet
Eräänlaisena orgaanisena antimikrobisena aineena baryonisen pinta -aktiivisen aineen antimikrobinen mekanismi on pääasiassa se, että se yhdistyy mikro -organismien solukalvon pinnalla tai reagoi sulfhydryyliryhmien kanssa hajottaakseen proteiiniensa ja solukalvojensa tuotantoa, tuhoaen siten mikrobiset kudokset estämään tai tappaamaan mikrooriangaaneja.
3.1 Antimikrobiset ominaisuudet anionisten gemini -pinta -aktiivisten aineiden ominaisuudet
Antimikrobisten anionisten pinta -aktiivisten aineiden antimikrobiset ominaisuudet määritetään pääasiassa niiden kuljettamien antimikrobisten ryhmien luonteen perusteella. Kolloidisissa liuoksissa, kuten luonnollisissa latekseissa ja pinnoitteissa, hydrofiiliset ketjut sitoutuvat vesiliukoisiin dispersioihin, ja hydrofobiset ketjut sitoutuvat hydrofobisiin dispersioihin suuntausadsorptiolla, muuttaen siten kaksivaiheisen rajapinnan tiheään molekyylisen rajapintakalvoon. Tämän tiheän suojakerroksen bakteeria estävät ryhmät estävät bakteerien kasvua.
Anionisten pinta -aktiivisten aineiden bakteerien estämisen mekanismi on pohjimmiltaan erilainen kuin kationisten pinta -aktiivisten aineiden mekanismi. Anionisten pinta -aktiivisten aineiden bakteerien estäminen liittyy niiden liuosjärjestelmään ja estämisryhmiin, joten tämäntyyppinen pinta -aktiivista ainetta voidaan rajoittaa. Tämän tyyppistä pinta -aktiivista ainetta on oltava läsnä riittävällä tasoilla, jotta pinta -aktiivista ainetta on läsnä järjestelmän jokaisessa nurkassa hyvän mikrobisidisen vaikutuksen aikaansaamiseksi. Samanaikaisesti tämän tyyppisellä pinta -aktiivisella aineella ei ole lokalisaatiota ja kohdentamista, mikä ei vain aiheuta tarpeetonta jätettä, vaan myös aiheuttaa vastustuskykyä pitkän ajanjakson ajan.
Esimerkiksi kliinisessä lääketieteessä on käytetty alkyylisulfonaattipohjaisia biosurfaktioita. Alkyylisulfonaatit, kuten Busulfan ja Treosulfan, kohtelevat pääasiassa myeloproliferatiivisia sairauksia, jotka toimivat silloittumisen tuottamiseksi guaniinin ja urkuriinin välillä, kun taas tätä muutosta ei voida korjata solujen oikolukemalla, mikä johtaa apoptoottiseen solukuolemaan.
3.2 Kationisten gemini -pinta -aktiivisten aineiden antimikrobiset ominaisuudet
Kationisten gemini -pinta -aktiivisten aineiden päätyyppi on kvaternäärinen ammoniumsuolatyyppinen gemini -pinta -aktiiviset aineet. Kvaternäärisen ammoniumtyypin kationisilla gemini -pinta -aktiivisilla aineilla on vahva bakteerisidinen vaikutus, koska kvaternäärisissä ammoniumtyyppisissä baryonic -pinta -aktiivisissa molekyyleissä on kaksi hydrofobista pitkää alkaaniketjua ja hydrofobiset ketjut muodostavat hydrofobisen adsorption soluseinämän kanssa (peptidoglykaan); Samanaikaisesti ne sisältävät kaksi positiivisesti varautunutta typpi -ionia, jotka edistävät pinta -aktiivisten aineiden molekyylien adsorptiota negatiivisesti varautuneiden bakteerien pintaan, ja tunkeutumisen ja diffuusion kautta hydrofobiset ketjut tunkeutuvat syvästi bakteerisolukalvoon lipidikerroksen läpäisevyyteen, joka johtaa bakteerin syvyyteen. Proteiinilla, joka johtaa entsyymiaktiivisuuden ja proteiinien denaturoinnin menetykseen näiden kahden vaikutuksen yhdistelmävaikutuksen vuoksi, sienitautien tekeminen on vahva bakteerisidinen vaikutus.
Ympäristön kannalta näillä pinta -aktiivisilla aineilla on kuitenkin hemolyyttinen aktiivisuus ja sytotoksisuus, ja pidempi kosketusaika vesieliöiden kanssa ja biohajoaminen voivat lisätä niiden toksisuutta.
3.3 Ei -ionisten gemini -pinta -aktiivisten aineiden antibakteeriset ominaisuudet
Tällä hetkellä on kahta tyyppiä ionisia gemini -pinta -aktiivisia aineita, yksi on sokerijohdannainen ja toinen on alkoholieetteri ja fenolieetteri.
Sokerista peräisin olevien biosurfaktanttien antibakteerinen mekanismi perustuu molekyylien affiniteettiin, ja sokerista peräisin olevat pinta-aktiiviset aineet voivat sitoutua solukalvoihin, jotka sisältävät suuren määrän fosfolipidejä. Kun sokerijohdannaisten pitoisuus pinta -aktiiviset aineet saavuttavat tietyn tason, se muuttaa solukalvon läpäisevyyttä, muodostaen huokoset ja ionikanavat, mikä vaikuttaa ravinteiden ja kaasunvaihdon kuljetukseen aiheuttaen sisällön ulosvirtauksen ja lopulta johtaa bakteerin kuolemaan.
Fenolisten ja alkoholisten eetterien antimikrobisten aineiden antibakteerinen mekanismi on toimia soluseinämän tai solukalvon ja entsyymien kanssa, estää metabolisia toimintoja ja häiritä regeneratiivisia funktioita. Esimerkiksi difenyylietrien ja niiden johdannaisten (fenolit) antimikrobiset lääkkeet upotetaan bakteeriin tai virussoluihin ja vaikuttavat soluseinämän ja solukalvon läpi estäen nukleiinihappojen ja proteiinien synteesiin liittyvien entsyymien vaikutusta ja toimintaa, mikä rajoittaa bakteerien kasvua ja lisääntymistä. Se halvauttaa myös entsyymien metaboliset ja hengitystoiminnot bakteerien sisällä, jotka sitten epäonnistuvat.
3.4 Amfoteeristen Gemini -pinta -aktiivisten aineiden antibakteeriset ominaisuudet
Amfoteeriset Gemini -pinta -aktiiviset aineet ovat pinta -aktiivisia aineita, joiden molekyylirakenteen anionit ovat sekä kationeja, voivat ionisoida vesiliuoksessa ja osoittaa anionisten pinta -aktiivisten aineiden ominaisuuksia yhdessä keskitasossa ja kationisissa pinta -aktiivisissa aineissa toisessa keskitasossa. Amfoteeristen pinta -aktiivisten aineiden bakteerien estämisen mekanismi on epäselvä, mutta yleisesti uskotaan, että estäminen voi olla samanlainen kuin kvaternääristen ammoniumpinta -aktiivisten aineiden, joissa pinta -aktiivista ainetta adsorboituu helposti negatiivisesti varautuneelle bakteeripinnalle ja häiritsee bakteerien metabolismia.
3.4.1 Aminohappojen pinta -aktiivisten aineiden antimikrobiset ominaisuudet
Aminohappotyyppinen baryoni -pinta -aktiivinen aine on kationinen amfoteerinen baryoninen pinta -aktiivinen aine, joka koostuu kahdesta aminohaposta, joten sen antimikrobinen mekanismi on samankaltainen kuin kvaternäärisen ammoniumsuolatyyppinen baryoninen pinta -aktiivinen aine. Pinta -aktiivisen aineen positiivisesti varautunut osa houkuttelee bakteeri- tai viruspinnan negatiivisesti varautuneen osan sähköstaattisesta vuorovaikutuksesta johtuen, ja myöhemmin hydrofobiset ketjut sitoutuvat lipidikerrokseen, mikä johtaa solujen sisällön ja hajoamisen etäisyyteen kuolemaan asti. Sillä on merkittäviä etuja kvaternäärisen ammoniumpohjaisten gemini-pinta-aktiivisten aineiden suhteen: helppo biohajoavuus, alhainen hemolyyttinen aktiivisuus ja alhainen toksisuus, joten sitä kehitetään sen käyttöä varten ja sen käyttökenttää laajennetaan.
3.4.2 Ei-aminohappotyyppisten Gemini-pinta-aktiivisten aineiden antibakteeriset ominaisuudet
Ei-aminohappotyyppisillä amfoteerisilla gemini-pinta-aktiivisilla aineilla on pinta-aktiiviset molekyylitähteet, jotka sisältävät sekä ei-ioittamattomia positiivisia että negatiivisia varauskeskuksia. Tärkeimmät ei-aminohappotyyppiset gemini-pinta-aktiiviset aineet ovat betaiini, imidatsoliini ja amiinioksidi. Esimerkiksi betaine-tyypin ottaminen betaine-tyyppisten amfoteeristen pinta-aktiivisten aineiden molekyyleissä on sekä anionisia että kationisia ryhmiä, joihin epäorgaaniset suolat eivät vaikuta helposti sekä happamissa että alkalisissa liuoksissa, ja antimikrobinen mekanismi kationisen gemini-pykälän interniinin ja antimikrobisen mekanismin intimikrobinen mekanismi on happamassa ja antimiinia ja antiminialaisia. ratkaisut. Sillä on myös erinomainen yhdistelmä suorituskyky muun tyyppisten pinta -aktiivisten aineiden kanssa.
04 Johtopäätös ja Outlook
Kaksosien pinta -aktiivisia aineita käytetään yhä enemmän elämässä niiden erityisrakenteensa vuoksi, ja niitä käytetään laajasti antibakteerisen steriloinnin, elintarvikkeiden tuotannon, defoaming- ja vaahtomuotojen estämisen, lääkkeen hitaan vapautumisen ja teollisuuden puhdistuksen aloilla. Vihreän ympäristönsuojelun kasvavan kysynnän myötä Gemini -pinta -aktiiviset aineet kehitetään vähitellen ympäristöystävällisiksi ja monitoimisiksi pinta -aktiivisiksi aineiksi. Gemini -pinta -aktiivisten aineiden tulevaisuuden tutkimus voidaan suorittaa seuraavissa näkökohdissa: uusien Gemini -pinta -aktiivisten aineiden kehittäminen erityisrakenteilla ja toiminnoilla, etenkin antibakteerisen ja viruksenvastaisen tutkimuksen vahvistaminen; Yhdistäminen yleisten pinta -aktiivisten aineiden tai lisäaineiden kanssa muodostaaksesi paremman suorituskyvyn; ja käyttämällä halpoja ja helposti saatavilla olevia raaka -aineita syntetisoimaan ympäristöystävällisiä gemini -pinta -aktiivisia aineita.
Viestin aika: Maaliskuu 25-2022