Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas antimikrobiniam „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų mechanizmui, kuris, tikimasi, bus veiksmingi naikinant bakterijas, ir gali padėti sulėtinti naujų koronavirusų plitimą.
Paviršiaus aktyvioji medžiaga, kuri yra frazių paviršiaus, aktyvaus ir agento susitraukimas. Paviršinės medžiagos yra medžiagos, kurios aktyvios paviršiuose ir sąsajose yra labai didelės, ir turi labai didelius sugebėjimus ir efektyvumą mažinant paviršiaus (ribų) įtampą, sudarydamos molekulinius rinkinius, kurių tirpalai virš tam tikros koncentracijos, todėl turi įvairias taikymo funkcijas. Paviršinio aktyvumo medžiagos turi gerą disperguojamumą, drėgnumą, emulsijos galimybes ir antistatines savybes ir tapo pagrindine daugelio sričių, įskaitant smulkių cheminių medžiagų lauką, vystymosi medžiagą ir labai prisideda gerinant procesus, mažinant energijos suvartojimą ir didinant gamybos efektyvumą. Tobulinant visuomenę ir nuolatinę pasaulio pramoninio lygio pažangą, paviršiaus aktyviųjų medžiagų taikymas palaipsniui išplito iš kasdienio naudojimo chemikalų į įvairias nacionalinės ekonomikos sritis, tokias kaip antibakteriniai agentai, maisto priedai, naujos energijos laukai, teršalų gydymas ir biofarmacijosu.
Įprastinės paviršiaus aktyviosios medžiagos yra „amfifiliniai“ junginiai, susidedantys iš polinių hidrofilinių grupių ir nepolinių hidrofobinių grupių, o jų molekulinės struktūros parodytos 1 paveiksle (a).
Šiuo metu, plėtojant tobulinimą ir susisteminus gamybos pramonėje, paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybių paklausa gamybos procese pamažu didėja, todėl svarbu surasti ir plėtoti paviršiaus aktyviosios medžiagos, turinčios aukštesnes paviršiaus savybes ir turinčias specialias struktūras. Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų atradimas užpildo šias spragas ir atitinka pramoninės gamybos reikalavimus. Paprasta „Dvynių“ paviršiaus aktyvioji medžiaga yra junginys su dviem hidrofilinėmis grupėmis (paprastai joninėmis arba nejoninėmis, turinčiomis hidrofilines savybes) ir dvi hidrofobines alkilo grandines.
Kaip parodyta 1 (b) paveiksle, priešingai nei įprastos vienos grandinės paviršiaus aktyviosios medžiagos, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos susieja dvi hidrofilines grupes kartu per ryšių grupę (tarpiklis). Trumpai tariant, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos struktūra gali būti suprantama kaip suformuota sumaniai surišant dvi įprastinės paviršiaus aktyviosios medžiagos hidrofilines galvos grupes kartu su jungčių grupe.
Speciali „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos struktūra lemia aukštą paviršiaus aktyvumą, kuris daugiausia lemia ：
(1) padidėjęs dviejų hidrofobinių uodegos grandinių hidrofobinis poveikis ir padidėjęs paviršiaus aktyviosios medžiagos polinkis palikti vandeninį tirpalą.
(2) hidrofilinių galvų grupių tendencija atsisakyti viena nuo kitos, ypač joninių galvos grupių dėl elektrostatinio atstūmimo, iš esmės susilpnėja tarpiklio įtaka;
(3) Speciali Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų struktūra daro įtaką jų agregacijos elgsenai vandeniniame tirpale, suteikdama jiems sudėtingesnę ir kintančią agregacijos morfologiją.
Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos turi didesnį paviršiaus (ribų) aktyvumą, mažesnę kritinę micelių koncentraciją, geresnį drėgnumą, emulsijos galimybes ir antibakterinius sugebėjimus, palyginti su įprastomis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis. Todėl „Gemini“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų vystymas ir panaudojimas turi didelę reikšmę paviršiaus aktyviųjų medžiagų vystymuisi ir pritaikymui.
Įprastinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų „amfifilinė struktūra“ suteikia jiems unikalių paviršiaus savybių. Kaip parodyta 1 (c) paveiksle, kai į vandenį pridedama įprasta paviršiaus aktyvioji medžiaga, hidrofilinė galvos grupė paprastai ištirpsta vandeninio tirpalo viduje, o hidrofobinė grupė slopina paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės tirpimą vandenyje. Esant bendram šių dviejų tendencijų poveikiui, paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulės yra praturtintos dujų ir skysčio sąsajoje ir yra tvarkingai išdėstytos, taip sumažinant vandens paviršiaus įtempimą. Skirtingai nuo įprastų paviršiaus aktyviųjų medžiagų, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos yra „dimerai“, kurie sujungia įprastas paviršiaus aktyviosios medžiagos per tarpiklius, kurie gali efektyviau sumažinti vandens ir aliejaus/vandens paviršiaus paviršiaus įtempimą. Be to, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos turi mažesnę kritinę micelių koncentraciją, geresnį vandens tirpumą, emulsinimą, putplastį, drėkinimą ir antibakterines savybes.
| Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų įvedimas 1991 m. Mengeris ir Littau [13] paruošė pirmąją bis-alkilo grandinės paviršiaus aktyviosios medžiagos su griežta jungčių grupe ir pavadino ją „Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos“. Tais pačiais metais Zana ir kt. 1996 m. Tyrėjai apibendrino ir aptarė paviršiaus (ribų) elgesį, agregavimo savybes, tirpalo reologiją ir skirtingų „Gemini“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų fazės elgseną, kai jos sudėtingos su įprastomis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis. 2002 m. ZANA [15] ištyrė skirtingų ryšių grupių poveikį Gemini paviršiaus aktyviųjų medžiagų apibendrinimo elgsenai vandeniniame tirpale - darbe, kuris labai pažengė į paviršiaus aktyviųjų medžiagų vystymąsi ir turėjo didelę reikšmę. Vėliau Qiu ir kt. |
Kinijos „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimai prasidėjo vėlai; 1999 m. Jianxi Zhao iš Fuzhou universiteto sistemingai apžvelgė užsienio Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimų apžvalgą ir patraukė daugelio Kinijos tyrimų institucijų dėmesį. Po to Kinijos „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimai pradėjo klestėti ir pasiekti vaisingų rezultatų. Pastaraisiais metais tyrėjai atsidavė naujų „Gemini“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų vystymuisi ir jų susijusių fizikinių ir cheminių savybių tyrimui. Tuo pačiu metu „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos buvo palaipsniui plėtojamos sterilizacijos ir antibakterinių, maisto gamybos, defoamidavimo ir putplasčio slopinimo srityse, lėtai išsiskiriantis vaistais ir pramoniniu valymu. Remiantis tuo, ar įkrautos paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulių hidrofilinės grupės, ar jų nešiojamojo krūvio tipą, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos gali būti suskirstytos į šias kategorijas: katijoninės, anijoninės, nejoninės ir amfoterinės Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų. Tarp jų katijoninės dvynių paviršiaus aktyviosios paviršiaus aktyviosios medžiagos paprastai reiškia kvartero amonio ar amonio druskos Dvynių paviršiaus aktyviosios paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus paviršiaus medžiagas, kurių hidrofilinės grupės yra sulfoninės rūgšties, fosfato ir karboksiro rūgšties, o nejoniniai Dvynių medžiagos dažniausiai yra polioksienos gemini ir karboksiro rūgštis.
1.1 katijoniniai Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos
Katijoninės Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos gali atsiriboti nuo katijonų vandeniniuose tirpaluose, daugiausia amonio ir kvartero amonio druskos druskos paviršiaus aktyviosios medžiagos. Katijoninės „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos turi gerą biologinį skaidymą, stiprų dezakcinavimo sugebėjimą, stabilias chemines savybes, mažą toksiškumą, paprastą struktūrą, lengvą sintezę, lengvą atskyrimą ir gryninimą, taip pat turi baktericidines savybes, antikorozę, antistatines savybes ir švelnumą.
Kvartero amonio druskos pagrindu pagamintos „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos paprastai paruošiamos iš tretinių aminų alkilacijos reakcijose. Yra du pagrindiniai sintetiniai metodai taip: vienas iš jų yra keturkampis dibromo pakeistus alkanus ir vienos ilgos grandinės alkilo dimetilo tretinius aminus; Kitas yra keturkampis 1-bromo-pakeistų ilgų grandinių alkanų ir N, N, N ', N'-tetrametil alkilo diaminus su bevandeniu etanoliu kaip tirpikliu ir šildymo refliuksu. Tačiau dibromo pakeistos alkanai yra brangesni ir paprastai sintetinami antruoju metodu, o reakcijos lygtis parodyta 2 paveiksle.
1.2 anijoniniai Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos
Anijoninės Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos gali atsiriboti nuo anijonų vandeniniame tirpale, daugiausia sulfonatais, sulfatų druskomis, karboksilatais ir fosfato druskomis tipo „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos. Anijoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos pasižymi geresnėmis savybėmis, tokiomis kaip nukenksminimas, putojimas, dispersija, emulsija ir drėkinimas, ir yra plačiai naudojamos kaip plovikliai, putplasčio agentai, drėkinamieji agentai, emulsikliai ir dispersai.
1.2.1 sulfonatai
Sulfonate-based biosurfactants have the advantages of good water solubility, good wettability, good temperature and salt resistance, good detergency, and strong dispersing ability, and they are widely used as detergents, foaming agents, wetting agents, emulsifiers, and dispersants in petroleum, textile industry, and daily-use chemicals because of their relatively wide sources of raw materials, simple production processes, and low costs. Li ir kt. Sintetino naujų dialkilo disulfoninės rūgšties Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos (2CN-SCT), tipiško sulfonato tipo baryoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos, naudojant trichloraminą, alifatinį aminą ir tauriną kaip žaliavas trijų žingsnių reakcijoje.
1.2.2 Sulfato druskos
Sulfato esterio druskos dvigubos paviršiaus aktyviosios medžiagos turi ypač mažą paviršiaus įtempimą, didelį paviršiaus aktyvumą, gerą vandens tirpumą, plačią žaliavų šaltinį ir palyginti paprastą sintezę. Jis taip pat pasižymi geru skalbimo efektyvumu ir putojimu, stabilus efektyvumas kietajame vandenyje, o sulfato esterio druskos yra neutralios arba šiek tiek šarminės vandeniniame tirpale. Kaip parodyta 3 paveiksle, Sun Dong ir kt. Laurinės rūgšties ir polietilenglikolio buvo naudojamos kaip pagrindinės žaliavos ir pridėjo sulfato esterio ryšius pakeisdama, esterinant ir pridedant reakcijas, taip sintezuodami sulfato esterio druskos tipo baryono paviršiaus aktyviosios medžiagos-Ga12-S-12.
1.2.3 karboksirūgšties druskos
Karboksilato pagrindu pagamintos „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos paprastai būna švelnios, žalios, lengvai biologiškai skaidžios ir turi turtingą natūralių žaliavų šaltinį, aukštas metalines chelacines savybes, gerą atsparumą kietam vandeniui ir kalcio muilo dispersijai, gerų putojimo ir drėkinimo savybių, ir yra plačiai naudojamos farmaciniuose, tekstilėje, smulkiajame chemikaluose ir kitose laukuose. Įvedus amidų grupes karboksilato pagrindu pagamintose biologinių medžiagų medžiagose, galima padidinti paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulių biologinį skaidomumą ir taip pat priversti jas gerai sudrėkinti, emulsizuoti, sklaidos ir nukenksminimo savybes. Mei ir kt. Sintetino karboksilatu pagrindu pagamintą baryoninę paviršiaus aktyviosios medžiagos CGS-2, kuriame yra amidų grupės, naudojant dodecilaminą, dibromoetaną ir sukcininį anhidridą kaip žaliavas.
1.2.4 Fosfato druskos
Fosfato esterio druskos tipo Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos turi panašią struktūrą kaip natūralūs fosfolipidai ir yra linkusios formuoti tokias struktūras kaip atvirkštinės micelės ir pūslelės. Fosfato esterio druskos tipo „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos buvo plačiai naudojamos kaip antistatiniai agentai ir skalbinių plovikliai, o jų didelės emulsijos savybės ir santykinai mažas dirginimas paskatino juos plačiai naudoti asmeninėje odos priežiūroje. Kai kurie fosfato esteriai gali būti priešvėžiniai, priešnavikiniai ir antibakteriniai, ir buvo sukurta dešimtys vaistų. Fosfato esterio druskos tipo biologiniaiFaktai turi aukštas pesticidų emulsacijos savybes ir gali būti naudojamos ne tik kaip antibakteriniai ir insekticidai, bet ir kaip herbicidai. Zheng ir kt. Tyrinėjo fosfato esterio druskos druskos Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų sintezę iš P2O5 ir orto quat pagrindu pagamintų oligomerinių diolių, kurie turi geresnį drėkinimo efektą, geras antistatines savybes ir santykinai paprastą sintezės procesą su lengvomis reakcijos sąlygomis. Kalio fosfato fosfato druskos baryoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulinė formulė parodyta 4 paveiksle.
1.3 nejoniniai Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos
Nononinės Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos negali būti atskirtos vandeniniame tirpale ir egzistuoja molekuline forma. Tokio tipo baryoninė paviršiaus aktyvioji medžiaga iki šiol buvo mažiau ištirta, o yra dviejų tipų, vienas yra cukraus darinys, o kitas yra alkoholio eteris ir fenolio eteris. Nononinių „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų nėra joninės būsenos tirpale, todėl jie turi didelį stabilumą, nėra lengvai paveikiami stiprių elektrolitų, turi gerą sudėtingumą su kitomis paviršiaus aktyviųjų medžiagų rūšimis ir turi gerą tirpumą. Todėl nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos pasižymi įvairiomis savybėmis, tokiomis kaip geras plaunavimas, dispersija, emulsija, putojimas, drėgnumas, antistatinė savybė ir sterilizavimas, ir gali būti plačiai naudojamos įvairiais aspektais, tokiais kaip pesticidai ir dangos. Kaip parodyta 5 paveiksle, 2004 m., Fitzgerald ir kt. Susintereavo polioksietileną pagrįstus Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos (nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos), kurių struktūra buvo ekspresuojama kaip (CN-2H2N-3CHCH2O (CH2CH2O) MH) 2 (CH2) 6 (arba Gemnem).
02 Gemini paviršiaus aktyviųjų medžiagų fizikinės ir cheminės savybės
2.1 Dvynių aktyviosios medžiagos aktyvumas
Paprasčiausias ir tiesioginis būdas įvertinti paviršiaus aktyviųjų medžiagų paviršiaus aktyvumą yra išmatuoti jų vandeninių tirpalų paviršiaus įtempimą. Iš esmės paviršiaus aktyviosios medžiagos sumažina tirpalo paviršiaus įtempimą orientuotu išdėstymu paviršiaus (ribų) plokštumoje (1 pav. (C)). Kritinė „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų micelių koncentracija (CMC) yra daugiau nei dviem laipsniais mažesnė, o C20 vertė yra žymiai mažesnė, palyginti su įprastomis paviršiaus aktyviosios medžiagos, turinčios panašias struktūras. Baryoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos molekulė turi dvi hidrofilines grupes, kurios padeda išlaikyti gerą vandens tirpumą, kartu turint ilgąsias hidrofobines grandines. Vandens/oro sąsajoje įprastos paviršiaus aktyviosios medžiagos yra laisvai išdėstytos dėl atsparumo erdvės vietos efektui ir molekulių vienalyčių krūvių atstumimo, taip susilpnindamas jų sugebėjimą sumažinti vandens paviršiaus įtempimą. Priešingai, jungiančios „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų grupės yra kovalentiškai surištos taip, kad atstumas tarp dviejų hidrofilinių grupių būtų laikomas nedideliame diapazone (daug mažesnis už atstumą tarp įprastų paviršiaus aktyviųjų medžiagų hidrofilinių grupių), todėl paviršiaus paviršiaus (riba) yra geresnis.
2.2 Gemini paviršiaus aktyviųjų medžiagų surinkimo struktūra
Vandeniniuose tirpaluose, didėjant baryoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijai, jos molekulės prisotina tirpalo paviršių, o tai savo ruožtu verčia kitas molekules migruoti į tirpalo vidų, kad susidarytų micelės. Koncentracija, kuria paviršiaus aktyvioji medžiaga pradeda formuoti micelės, yra vadinama kritine micelių koncentracija (CMC). Kaip parodyta 9 paveiksle, po to, kai koncentracija yra didesnė nei CMC, skirtingai nuo įprastų paviršiaus aktyviųjų medžiagų, kurios sujungia sferines miceles, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos sukuria įvairias micelių morfologijas, tokias kaip linijinės ir dvisluoksnės struktūros, dėl jų struktūrinių charakteristikų. Micelių dydžio, formos ir hidratacijos skirtumai turi tiesioginį poveikį tirpalo fazės elgsenai ir reologinėms savybėms, taip pat lemia tirpalo viskoelastingumo pokyčius. Įprastinės paviršiaus aktyviosios medžiagos, tokios kaip anijoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos (SDS), paprastai sudaro sferines miceles, kurios beveik neturi įtakos tirpalo klampumui. Tačiau speciali Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų struktūra lemia sudėtingesnę micelių morfologiją, o jų vandeninių tirpalų savybės labai skiriasi nuo įprastų paviršiaus aktyviųjų medžiagų. Gemini paviršiaus aktyviųjų medžiagų vandeninių tirpalų klampumas didėja didėjant „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijai, tikriausiai todėl, kad suformuotos linijinės micelės susipina į tinklą primenančią struktūrą. Tačiau tirpalo klampumas mažėja didėjant paviršiaus aktyviosios medžiagos koncentracijai, tikriausiai dėl sutrikusio tinklo struktūros ir kitų micelių struktūrų susidarymo.
03 Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antimikrobinės savybės
Kaip savotiškas organinis antimikrobinis agentas, antimikrobinis baryoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos mechanizmas daugiausia yra tas, kad jis sujungia su anijonais ant mikroorganizmų ląstelių membranos paviršiaus arba reaguoja su sulfhidrilo grupėmis, kad sutrikdytų savo baltų ir ląstelių membranų gamybą, taip sunaikindamas mikrobialinius audinius, kad slaugytų ar žudytų mikroorganizmus.
3.1 Anioninių Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antimikrobinės savybės
Antimikrobinių anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antimikrobinių savybių daugiausia lemia jų nešiojamų antimikrobinių dalių pobūdis. Koloidiniuose tirpaluose, tokiuose kaip natūralūs lateksai ir dangos, hidrofilinės grandinės jungiasi prie vandenyje tirpių dispersatorių, o hidrofobinės grandinės jungiasi prie hidrofobinių dispersijų kryptinomis adsorbcijomis, taip paverčiant dviejų fazių sąsają į tankią molekulinę sąsają. Šio tankaus apsauginio sluoksnio bakterinių slopinamųjų grupių slopina bakterijų augimas.
Anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų bakterijų slopinimo mechanizmas iš esmės skiriasi nuo katijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų. Bakterinis anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų slopinimas yra susijęs su jų tirpalo sistema ir slopinimo grupėmis, todėl tokio tipo paviršiaus aktyviosios medžiagos gali būti ribotos. Šio tipo paviršiaus aktyviosios medžiagos turi būti pakankamu lygiu, kad paviršiaus aktyvioji medžiaga būtų kiekviename sistemos kampe, kad būtų užtikrintas geras mikrobicidinis efektas. Tuo pačiu metu tokio tipo paviršiaus aktyviosios medžiagos trūksta lokalizacijos ir taikymo, o tai ne tik sukelia nereikalingą atliekų, bet ir sukuria atsparumą per ilgą laiką.
Pavyzdžiui, klinikinėje medicinoje buvo naudojami alkilo sulfonato pagrindu pagamintos biologinės medžiagos. Alkilo sulfonatai, tokie kaip Busulfanas ir Treosulfanas, daugiausia gydo mieloproliferacines ligas, veikdami kryžminį ryšį tarp guanino ir urapurino, tuo tarpu šio pokyčio negalima taisyti ląstelių korektūroje, todėl dėl apoptozinės ląstelių mirties mirė.
3.2 Katijoninių Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antimikrobinės savybės
Pagrindinis sukurtų katijoninių Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų tipas yra ketvirtinis amonio druskos tipo „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos. Kvartero amonio tipo katijoninės Dvynių paviršiaus medžiagos turi stiprų baktericidinį poveikį, nes kvartero amonio tipo amoniumo tipo baryoninių paviršiaus medžiagų molekulėse yra dvi hidrofobinės ilgos alkano grandinės, o hidrofobinės grandinės sudaro hidrofobinę adsorbciją su ląstelės sienele (pceptidoglikan); at the same time, they contain two positively charged nitrogen ions, which will promote the adsorption of surfactant molecules to the surface of negatively charged bacteria, and through penetration and diffusion, the hydrophobic chains penetrate deeply into the Bacterial cell membrane lipid layer, change the permeability of the cell membrane, leading to the rupture of the bacterium, in addition to hydrophilic groups deep into Baltymai, dėl kurių prarandamas fermento aktyvumas ir baltymų denatūracija dėl kombinuoto šių dviejų poveikių poveikio, todėl fungicidas turi stiprų baktericidinį poveikį.
Tačiau aplinkosaugos požiūriu šios paviršiaus aktyviosios medžiagos turi hemolizinį aktyvumą ir citotoksiškumą, o ilgesnis kontaktinis laikas su vandens organizmais ir biologiškai skaidymu gali padidinti jų toksiškumą.
3.3 Nononinių Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antibakterinės savybės
Šiuo metu yra dviejų tipų nejoninės Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos, viena yra cukraus darinys, o kitas yra alkoholio ir fenolio eteris.
Iš cukraus gaunamų biologinių medžiagų antibakterinis mechanizmas yra pagrįstas molekulių afinite, o cukraus gaunamos paviršiaus aktyviosios medžiagos gali jungtis su ląstelių membranomis, kuriose yra daug fosfolipidų. Kai cukraus darinių koncentracijos paviršiaus aktyviosios medžiagos pasiekia tam tikrą lygį, tai keičia ląstelių membranos pralaidumą, sudarydama poras ir jonų kanalus, o tai daro įtaką maistinių medžiagų ir dujų mainų gabenimui, sukeldamas turinio nutekėjimą ir galiausiai sukeliant bakterijos mirtį.
Antibakterinis fenolio ir alkoholinių eterių antimikrobinių vaistų mechanizmas yra veikti ant ląstelės sienos ar ląstelių membranos ir fermentų, blokuojant metabolines funkcijas ir sutrikdydamas regeneracines funkcijas. Pavyzdžiui, antimikrobiniai difenilo eteriai ir jų dariniai (fenoliai) yra panardinami į bakterines ar virusines ląsteles ir veikia per ląstelių sienelės ir ląstelių membraną, slopindami fermentų, susijusių su branduolinių rūgščių ir baltymų sinteze, veikimą ir funkciją. Tai taip pat paralyžiuoja fermentų metabolines ir kvėpavimo takų funkcijas bakterijose, kurios vėliau sugenda.
3.4 Amfoterinių Dvynių paviršiaus aktyviųjų medžiagų antibakterinės savybės
Amfoteriniai Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos yra paviršiaus aktyviosios medžiagos, turinčios tiek katijonų, tiek anijonų savo molekulinėje struktūroje, gali jonizuoti vandeniniame tirpale ir pasižymi anijoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybėmis vienoje vidutinės būklės ir katijoninių paviršiaus aktyviosios medžiagos kitoje vidutinėje būklėje. Bakterinio amfoterinių paviršiaus aktyviųjų medžiagų slopinimo mechanizmas yra neabejotinas, tačiau paprastai manoma, kad slopinimas gali būti panašus į kvartero amonio paviršiaus aktyviosios medžiagos, kur paviršiaus aktyvioji medžiaga lengvai adsorbuojama ant neigiamai įkrauto bakterijų paviršiaus ir trukdo bakterijų metabolizmui.
3.4.1 Amino rūgšties Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos antimikrobinės savybės
Amino rūgšties tipo baryoninė paviršiaus aktyvioji medžiaga yra katijoninė amfoterinė baryoninė paviršiaus aktyvioji medžiaga, sudaryta iš dviejų aminorūgščių, todėl jo antimikrobinis mechanizmas yra labiau panašus į kvartero amonio druskos tipo baryoninę paviršiaus aktyviosios medžiagos. Teigiamai įkrautą paviršiaus aktyviosios medžiagos dalį traukia neigiamai įkrauta bakterinio ar viruso paviršiaus dalis dėl elektrostatinės sąveikos, o vėliau hidrofobinės grandinės jungiasi prie lipidų dvisluoksnio sluoksnio, todėl ląstelių kiekis išsilieja ir lizę iki mirties. Jis turi didelių pranašumų, palyginti su kvartero amonio pagrindu pagamintais „Gemini“ paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis: lengvas biologinis skaidrumas, mažas hemolizinis aktyvumas ir mažas toksiškumas, todėl jis yra kuriamas jo taikymui ir jo taikymo srityje.
3.4.2 Ne amino rūgšties tipo „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos antibakterinės savybės
Ne amino rūgšties tipas amfoteriniai „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos turi paviršiaus aktyvių molekulinių liekanų, turinčių tiek nejonizuojamų teigiamų, tiek neigiamų krūvių centrų. Pagrindinės ne aminorūgščių tipo „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos yra betainas, imidazolinas ir amino oksidas. Taking betaine type as an example, betaine-type amphoteric surfactants have both anionic and cationic groups in their molecules, which are not easily affected by inorganic salts and have surfactant effects in both acidic and alkaline solutions, and the antimicrobial mechanism of cationic Gemini Surfactants is followed in acidic solutions and that of anionic Gemini Surfactants in alkaline Sprendimai. Jis taip pat pasižymi puikiu sudėtiniu našumu su kitomis paviršiaus aktyviųjų medžiagų rūšimis.
04 Išvada ir perspektyva
Gemini paviršiaus aktyviosios medžiagos vis dažniau naudojamos gyvenime dėl savo ypatingos struktūros, ir jos plačiai naudojamos antibakterinės sterilizacijos, maisto gamybos, defoamidavimo ir putplasčio slopinimo, lėto vaistų išsiskyrimo ir pramoninio valymo srityse. Didėjant ekologiškos aplinkos apsaugos poreikiui, „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos palaipsniui virsta ekologiškomis ir daugiafunkcinėmis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis. Ateities „Dvynių“ paviršiaus aktyviųjų medžiagų tyrimai gali būti atlikti šiais aspektais: kurti naujas „Gemini“ paviršiaus aktyviosios medžiagos su specialiomis struktūromis ir funkcijomis, ypač stiprinant antibakterinių ir antivirusinių tyrimų tyrimus; sudėti su įprastomis paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis ar priedais, kad būtų suformuoti produktai, kurių našumas yra geresnis; Naudojant pigias ir lengvai prieinamas žaliavas, kad būtų galima sintetinti ekologiškus „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos.
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 25 d