Dit artikel richt zich op het antimicrobiële mechanisme van gemini -oppervlakteactieve stoffen, waarvan wordt verwacht dat ze effectief zijn bij het doden van bacteriën en wat hulp kunnen bieden bij het vertragen van de verspreiding van nieuwe coronavirussen.
Oppervlakteactieve stof, een samentrekking van de zinnenoppervlak, actief en agent. Oppervlakteactieve stoffen zijn stoffen die actief zijn op oppervlakken en interfaces en een zeer hoog vermogen en efficiëntie hebben bij het verminderen van oppervlakte -spanning (grens), waardoor moleculair geordende assemblages worden gevormd in oplossingen boven een bepaalde concentratie en dus een bereik van toepassingsfuncties hebben. Oppervlakteactieve stoffen bezitten een goede dispergeerbaarheid, bevochtigbaarheid, emulgatievermogen en antistatische eigenschappen, en zijn belangrijke materialen geworden voor de ontwikkeling van vele gebieden, waaronder het gebied van fijne chemicaliën, en hebben een significante bijdrage aan het verbeteren van processen, het verminderen van het energieverbruik en het verhogen van de productie -efficiëntie. Met de ontwikkeling van de samenleving en de voortdurende vooruitgang van het industriële niveau van de wereld, heeft de toepassing van oppervlakteactieve stoffen zich geleidelijk verspreid van chemicaliën in dagelijkse gebruik naar verschillende gebieden van de nationale economie, zoals antibacteriële middelen, voedseladditieven, nieuwe energievelden, behandeling met verontreinigende stoffen en biofarmaceutische producten.
Conventionele oppervlakteactieve stoffen zijn "amfifiele" verbindingen bestaande uit polaire hydrofiele groepen en niet -polaire hydrofobe groepen, en hun moleculaire structuren worden getoond in figuur 1 (a).
Momenteel, met de ontwikkeling van verfijning en systematisering in de productie -industrie, neemt de vraag naar oppervlakteactieve eigenschappen in het productieproces geleidelijk toe, dus het is belangrijk om oppervlakteactieve stoffen te vinden en te ontwikkelen met hogere oppervlakte -eigenschappen en met speciale structuren. De ontdekking van Gemini -oppervlakteactieve stoffen overbrugt deze hiaten en voldoet aan de vereisten van industriële productie. Een veel voorkomende Gemini -oppervlakteactieve stof is een verbinding met twee hydrofiele groepen (in het algemeen ionisch of niet -ionisch met hydrofiele eigenschappen) en twee hydrofobe alkylketens.
Zoals getoond in figuur 1 (b), verbinden in tegenstelling tot conventionele oppervlakteactieve stoffen met één ketens, surfactanten van Gemini verbinden twee hydrofiele groepen samen via een koppelingsgroep (spacer). Kortom, de structuur van een Gemini -oppervlakteactieve stof kan worden begrepen zoals gevormd door slim bindende twee hydrofiele kopgroepen van een conventionele oppervlakteactieve stof samen met een koppelingsgroep.
De speciale structuur van de oppervlakte -actieve stof van Gemini leidt tot zijn hoge oppervlakte -activiteit, wat voornamelijk te wijten is aan ：
(1) Het verbeterde hydrofobe effect van de twee hydrofobe staartketens van het Gemini -oppervlakteactieve molecuul en de verhoogde neiging van de oppervlakteactieve stof om de waterige oplossing te verlaten.
(2) de neiging van hydrofiele kopgroepen om van elkaar te scheiden, met name ionische kopgroepen als gevolg van elektrostatische afstoting, wordt aanzienlijk verzwakt door de invloed van de spacer;
(3) De speciale structuur van Gemini -oppervlakteactieve stoffen beïnvloedt hun aggregatiegedrag in waterige oplossing, waardoor ze een meer complexe en variabele aggregatiemorfologie hebben.
Gemini -oppervlakteactieve stoffen hebben een hogere activiteit van het oppervlak (grens), lagere kritische micelconcentratie, betere bevochtigbaarheid, emulgatievermogen en antibacterieel vermogen in vergelijking met conventionele oppervlakteactieve stoffen. Daarom zijn de ontwikkeling en het gebruik van oppervlakteactieve stoffen van Gemini van groot belang voor de ontwikkeling en toepassing van oppervlakteactieve stoffen.
De "amfifiele structuur" van conventionele oppervlakteactieve stoffen geeft hen unieke oppervlakte -eigenschappen. Zoals getoond in figuur 1 (c), wanneer een conventionele oppervlakteactieve stof wordt toegevoegd aan water, heeft de hydrofiele kopgroep de neiging om op te lossen in de waterige oplossing en remt de hydrofobe groep de oplossing van het oppervlakteactieve molecuul in water. Onder het gecombineerde effect van deze twee trends worden de oppervlakteactieve moleculen verrijkt op de gas-vloeistofinterface en ondergaan ze een geordende opstelling, waardoor de oppervlaktespanning van water wordt verminderd. In tegenstelling tot conventionele oppervlakteactieve stoffen, zijn Tweini -oppervlakteactieve stoffen "dimeren" die conventionele oppervlakteactieve stoffen aan elkaar verbinden via afstandsgroepen, die de oppervlaktespanning van water- en olie-/water -grensvlakspanning effectiever kunnen verminderen. Bovendien hebben Gemini -oppervlakteactieve stoffen lagere kritische micelconcentraties, betere oplosbaarheid in het water, emulgering, schuimen, bevochtiging en antibacteriële eigenschappen.
| Introductie van Gemini -oppervlakteactieve stoffen In 1991 bereidden Menger en Littau [13] de eerste bis-alkylketen oppervlakteactieve stof met een rigide koppelingsgroep en noemden het "Gemini Surfactant". In hetzelfde jaar bereidden Zana et al [14] voor het eerst een reeks quaternaire ammoniumzout Gemini -oppervlakteactieve stoffen op en onderzocht systematisch de eigenschappen van deze reeks quaternaire ammoniumzout -surfactanten. 1996, onderzoekers gegeneraliseerd en bespraken het oppervlakte -gedrag (grens), aggregatie -eigenschappen, oplossingsreologie en fasegedrag van verschillende Gemini -oppervlakteactieve stoffen wanneer ze zijn samengesteld met conventionele oppervlakteactieve stoffen. In 2002 onderzocht Zana [15] het effect van verschillende koppelingsgroepen op het aggregatiegedrag van Gemini -oppervlakteactieve stoffen in waterige oplossing, een werk dat de ontwikkeling van oppervlakteactieve stoffen sterk bevorderde en van groot belang was. Later vond Qiu et al [16] een nieuwe methode uitgevonden voor de synthese van Gemini-oppervlakteactieve stoffen die speciale structuren bevatten op basis van cetylbromide en 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazol, die de weg van Gemini-oppervlakteactieve synthese verder verrijkte. |
Onderzoek naar oppervlakteactieve stoffen van Gemini in China begon laat; In 1999 maakte Jianxi Zhao van de Fuzhou University een systematische beoordeling van buitenlands onderzoek naar oppervlakteactieve stoffen van Gemini en trok de aandacht van veel onderzoeksinstellingen in China. Daarna begon het onderzoek naar oppervlakteactieve stoffen van Gemini in China te floreren en bereikte het vruchtbare resultaten. In de afgelopen jaren hebben onderzoekers zich gewijd aan de ontwikkeling van nieuwe Gemini -oppervlakteactieve stoffen en de studie van hun gerelateerde fysicochemische eigenschappen. Tegelijkertijd zijn de toepassingen van de oppervlakteactieve stoffen van Gemini geleidelijk ontwikkeld op het gebied van sterilisatie en antibacteriële, voedselproductie, defoaming en schuimremming, langzame afgifte en industriële reiniging. Gebaseerd op of de hydrofiele groepen in oppervlakteactieve moleculen geladen zijn of niet en het type lading dat ze dragen, kunnen Gemini -oppervlakteactieve stoffen worden onderverdeeld in de volgende categorieën: kationische, anionische, niet -ionische en amfoterische Gemini -oppervlakteactieve stoffen. Onder hen verwijzen kationische gemini -oppervlakteactieve stoffen over het algemeen naar quaternaire ammonium- of ammoniumzoutgemini -oppervlakteactieve stoffen, anionische gemini -oppervlakteactieve stoffen verwijzen meestal naar gemini -oppervlakteactieve stoffen waarvan de hydrofiele groepen sulfonzuur, fosfaat en carboxylinezuur zijn, terwijl niet -ionengemini -gemb.
1.1 Kationische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
Kationische Gemini -oppervlakteactieve stoffen kunnen kationen in waterige oplossingen dissociëren, voornamelijk ammonium- en quaternaire ammoniumzout Gemini -oppervlakteactieve stoffen. Kationische Gemini -oppervlakteactieve stoffen hebben een goede biologische afbreekbaarheid, sterk decontaminatievermogen, stabiele chemische eigenschappen, lage toxiciteit, eenvoudige structuur, gemakkelijke synthese, gemakkelijke scheiding en zuivering, en hebben ook bactericide eigenschappen, anticorrosie, antistatische eigenschappen en zachtheid.
Quaternaire ammoniumzout gebaseerde Gemini-oppervlakteactieve stoffen worden over het algemeen bereid uit tertiaire amines door alkylatiereacties. Er zijn twee belangrijke synthetische methoden als volgt: een is om dibromo-gesubstitueerde alkanen en enkele longketen alkyl dimethyltertiaire amines te quaterniseren; De andere is om 1-broom-gesubstitueerde alkanen met lange ketens en n, n, n ', n'-tetramethyl alkyldiamines met watervrij ethanol als oplosmiddel en verwarmingsreflux te quait. Dibromo-gesubstitueerde alkanen zijn echter duurder en worden vaak gesynthetiseerd met de tweede methode en de reactievergelijking wordt getoond in figuur 2.
1.2 Anionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
Anionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen kunnen anionen in waterige oplossing dissociëren, voornamelijk sulfonaten, sulfaatzouten, carboxylaat en fosfaatzouten Type Gemini -oppervlakteactieve stoffen. Anionische oppervlakteactieve stoffen hebben betere eigenschappen zoals ontsmetting, schuimen, dispersie, emulgering en bevochtiging, en worden veel gebruikt als wasmiddelen, schuimmiddelen, bevochtigingsmiddelen, emulgatoren en dispergeermiddelen.
1.2.1 sulfonaten
Op sulfonaat gebaseerde biosurfactanten hebben de voordelen van goede oplosbaarheid in water, goede bevochtigbaarheid, goede temperatuur en zoutweerstand, goede wasgentie en sterk verspreidingsvermogen, en ze worden op grote schaal gebruikt als wasmiddelen, schuimende middelen, bevochtigingsmiddelen, emulgatoren en lage kosten en lage kosten en lage kosten. Li et al synthetiseerden een reeks nieuwe Dialkyl-disulfonzuur Gemini-oppervlakteactieve stoffen (2CN-SCT), een typische sulfonaattype baryonische oppervlakteactieve stof, met behulp van trichloramine, alifatische amine en taurine als grondstoffen in een drieledige reactie.
1.2.2 Sulfaatzouten
Sulfaatesterzouten Doublet oppervlakteactieve stoffen hebben de voordelen van ultra-lage oppervlaktespanning, hoge oppervlakte-activiteit, goede oplosbaarheid in water, brede bron van grondstoffen en relatief eenvoudige synthese. Het heeft ook een goede wasprestaties en schuimvermogen, stabiele prestaties in hard water en sulfaatesterzouten zijn neutraal of enigszins alkalisch in waterige oplossing. Zoals getoond in figuur 3, gebruikten Sun Dong et al. Laurinezuur en polyethyleenglycol als de belangrijkste grondstoffen en toegevoegde sulfaatesterbindingen door substitutie, veresterings- en toevoegingsreacties, waardoor het sulfaatsterzouttype Baryonische oppervlakte-actieve-GA12-S-12 synthetiseert.
1.2.3 Carbonzuurzouten
Op carboxylaat gebaseerde Gemini-oppervlakteactieve stoffen zijn meestal mild, groen, gemakkelijk biologisch afbreekbaar en hebben een rijke bron van natuurlijke grondstoffen, chelerende eigenschappen met hoge metaal, goede hardwaterweerstand en calciumzeepdispersie, goede schuim- en bevochtigingseigenschappen en worden veel gebruikt in farmaceutische, textielen, fijne chemicaliën en andere velden. De introductie van amidegroepen in op carboxylaat gebaseerde biosurfactanten kan de biologische afbreekbaarheid van oppervlakteactieve moleculen verbeteren en ze ook goede bevochtiging, emulgering, dispersie en ontsmettingseigenschappen laten hebben. Mei et al synthetiseerden een op carboxylaat gebaseerde baryonische oppervlakteactieve CGS-2 die amidegroepen bevat met behulp van dodecylamine, dibromoethaan en succinische anhydride als grondstoffen.
1.2.4 Fosfaatzouten
Fosfaatester zouttype Gemini -oppervlakteactieve stoffen hebben een vergelijkbare structuur als natuurlijke fosfolipiden en zijn vatbaar voor structuren zoals omgekeerde micellen en blaasjes. Fosfaatester zouttype Gemini -oppervlakteactieve stoffen zijn op grote schaal gebruikt als antistatische middelen en wasmiddelen, terwijl hun hoge emulgerende eigenschappen en relatief lage irritatie hebben geleid tot hun brede gebruik in persoonlijke huidverzorging. Bepaalde fosfaatesters kunnen antikanker, antitumor en antibacterieel zijn en er zijn tientallen geneesmiddelen ontwikkeld. Fosfaatester zouttype biosurfactanten hebben hoge emulgerende eigenschappen voor pesticiden en kunnen niet alleen worden gebruikt als antibacteriële en insecticiden, maar ook als herbiciden. Zheng et al bestudeerden de synthese van fosfaatesterzout Gemini-oppervlakteactieve stoffen van p2O5 en ortho-quat-gebaseerde oligomere diols, die een beter bevochtigingseffect, goede antistatische eigenschappen hebben en een relatief eenvoudig syntheseproces met milde reactieomstandigheden. De moleculaire formule van de kaliumfosfaatzout Baryonische oppervlakteactieve stof wordt getoond in figuur 4.
1.3 Niet-ionische Gemini-oppervlakteactieve stoffen
Niet -ionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen kunnen niet worden gedissocieerd in waterige oplossing en bestaan in moleculaire vorm. Dit type baryonische oppervlakteactieve stof is tot nu toe minder bestudeerd, en er zijn twee soorten, de ene is een suikerderivaat en de andere is alcoholether en fenolether. Niet -ionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen bestaan niet in de ionische toestand in oplossing, dus ze hebben een hoge stabiliteit, worden niet gemakkelijk beïnvloed door sterke elektrolyten, hebben een goede complexeerbaarheid met andere soorten oppervlakteactieve stoffen en hebben een goede oplosbaarheid. Daarom hebben niet -ionische oppervlakteactieve stoffen verschillende eigenschappen, zoals een goede wasgentie, dispergeerbaarheid, emulgering, schuim, bevochtigbaarheid, antistatische eigenschap en sterilisatie en kunnen ze op grote schaal worden gebruikt in verschillende aspecten zoals pesticiden en coatings. Zoals getoond in figuur 5, in 2004, in 2004, Fitzgerald et al synthetiseerde op polyoxyethyleen gebaseerde Gemini-oppervlakteactieve stoffen (niet-ionische oppervlakteactieve stoffen), waarvan de structuur tot expressie werd gebracht als (CN-2H2N-3CHCH2O (CH2CH2O) MH) 2 (CH2) 6 (of GEMMEM).
02 Fysicochemische eigenschappen van Gemini -oppervlakteactieve stoffen
2.1 Activiteit van Tweeling -oppervlakteactieve stoffen
De eenvoudigste en meest directe manier om de oppervlakteactiviteit van oppervlakteactieve stoffen te evalueren, is het meten van de oppervlaktespanning van hun waterige oplossingen. In principe verminderen oppervlakteactieve stoffen de oppervlaktespanning van een oplossing door georiënteerde opstelling op het oppervlak (grens) vlak (figuur 1 (c)). De kritische micelconcentratie (CMC) van oppervlakteactieve gemini is meer dan twee orden van grootte kleiner en de C20 -waarde is aanzienlijk lager in vergelijking met conventionele oppervlakteactieve stoffen met vergelijkbare structuren. Het baryonische oppervlakteactieve molecule bezit twee hydrofiele groepen die het helpen om een goede oplosbaarheid van water te behouden terwijl ze lange hydrofobe lange ketens hebben. Op het water-/luchtinterface zijn de conventionele oppervlakteactieve stoffen losjes gerangschikt vanwege het weerstandseffect van de ruimtelijke plaats en de afstoting van homogene ladingen in de moleculen, waardoor hun vermogen om de oppervlaktespanning van water te verminderen, wordt verzwakt. De koppelingsgroepen van Gemini -oppervlakteactieve stoffen zijn daarentegen covalent gebonden zodat de afstand tussen de twee hydrofiele groepen binnen een klein bereik wordt gehouden (veel kleiner dan de afstand tussen de hydrofiele groepen conventionele oppervlakteactieve stoffen), wat resulteert in een betere activiteit van Gemini -oppervlakteactieve stoffen aan het oppervlak (grens).
2.2 Assemblagestructuur van Gemini -oppervlakteactieve stoffen
In waterige oplossingen, naarmate de concentratie van baryonische oppervlakteactieve stof toeneemt, verzadigen de moleculen het oppervlak van de oplossing, die op zijn beurt andere moleculen dwingt om naar het binnenland van de oplossing te migreren om micellen te vormen. De concentratie waarbij de oppervlakteactieve stof micellen begint te vormen, wordt kritische micelconcentratie (CMC) genoemd. Zoals getoond in figuur 9, is nadat de concentratie groter is dan CMC, in tegenstelling tot conventionele oppervlakteactieve stoffen die aggregeren om bolvormige micellen te vormen, produceren Gemini -oppervlakteactieve stoffen een verscheidenheid aan micelmorfologieën, zoals lineaire en bilayerstructuren, vanwege hun structurele kenmerken. De verschillen in micelgrootte, vorm en hydratatie hebben een directe invloed op het fasegedrag en de reologische eigenschappen van de oplossing en leiden ook tot veranderingen in visco -elasticiteit van oplossingen. Conventionele oppervlakteactieve stoffen, zoals anionische oppervlakteactieve stoffen (SDS), vormen meestal bolvormige micellen, die bijna geen effect hebben op de viscositeit van de oplossing. De speciale structuur van Gemini -oppervlakteactieve stoffen leidt echter tot de vorming van meer complexe micelmorfologie en de eigenschappen van hun waterige oplossingen verschillen aanzienlijk van die van conventionele oppervlakteactieve stoffen. De viscositeit van waterige oplossingen van Gemini-oppervlakteactieve stoffen neemt toe met toenemende concentratie van Gemini-oppervlakteactieve stoffen, waarschijnlijk omdat de gevormde lineaire micellen verweven zijn in een webachtige structuur. De viscositeit van de oplossing neemt echter af met toenemende concentratie van oppervlakteactieve stof, waarschijnlijk vanwege de verstoring van de webstructuur en de vorming van andere micelstructuren.
03 Antimicrobiële eigenschappen van surfactanten van Gemini
Als een soort organisch antimicrobieel middel, is het antimicrobiële mechanisme van de baryonische oppervlakteactieve stof vooral dat het combineert met anionen op het celmembraanoppervlak van micro -organismen of reageert met sulfhydrylgroepen om de productie van hun eiwitten en celmembranen te vernietigen, waardoor microbiële tissuten worden geëindigd om micro -organismen te ontkoppelen.
3.1 Antimicrobiële eigenschappen van anionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
De antimicrobiële eigenschappen van antimicrobiële anionische oppervlakteactieve stoffen worden voornamelijk bepaald door de aard van de antimicrobiële eenheden die ze dragen. In colloïdale oplossingen zoals natuurlijke latexen en coatings binden hydrofiele ketens binden zich aan in water oplosbare dispergeermiddelen en hydrofobe ketens zullen binden aan hydrofobe dispersies door directionele adsorptie, waardoor het tweefasige interface wordt getransformeerd in een dichte moleculaire interfaciale film. De bacteriële remmende groepen op deze dichte beschermende laag remmen de groei van bacteriën.
Het mechanisme van bacteriële remming van anionische oppervlakteactieve stoffen verschilt fundamenteel van dat van kationogene oppervlakteactieve stoffen. De bacteriële remming van anionische oppervlakteactieve stoffen is gerelateerd aan hun oplossingssysteem en de remmingsgroepen, dus dit type oppervlakteactieve stof kan beperkt zijn. Dit type oppervlakteactieve stof moet op voldoende niveaus aanwezig zijn, zodat de oppervlakteactieve stof aanwezig is in elke hoek van het systeem om een goed microbicide effect te produceren. Tegelijkertijd mist dit type oppervlakteactieve stof lokalisatie en targeting, die niet alleen onnodig afval veroorzaakt, maar ook weerstand creëert gedurende een lange periode.
Als voorbeeld zijn op alkylsulfonaat gebaseerde biosurfactanten gebruikt in de klinische geneeskunde. Alkylsulfonaten, zoals Busulfan en Treosulfan, behandelen voornamelijk myeloproliferatieve ziekten, werkend om verknoping tussen guanine en urreapurine te produceren, terwijl deze wijziging niet kan worden gerepareerd door cellulaire proeflezen, wat resulteert in apoptotische celdood.
3.2 Antimicrobiële eigenschappen van kationische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
Het hoofdtype van de ontwikkelde kationische gemini -oppervlakteactieve stoffen is quaternaire ammoniumzouttype Gemini -oppervlakteactieve stoffen. Quaternaire ammoniumtype kationische gemini -oppervlakteactieve stoffen hebben een sterk bactericide effect omdat er twee hydrofobe lange alkaanketens zijn in quaternaire ammoniumtype Baryonische oppervlakteactieve moleculen en de hydrofobe ketens vormen hydrofobe adsorptie met de celwand (peptidoglycan); 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 the Eiwit, wat leidt tot het verlies van enzymactiviteit en eiwitdenaturatie, vanwege het gecombineerde effect van deze twee effecten, waardoor het fungicide een sterk bactericide effect heeft.
Vanuit het oogpunt van het milieu hebben deze oppervlakteactieve stoffen echter hemolytische activiteit en cytotoxiciteit en kunnen een langere contacttijd met waterorganismen en biologische afbraak hun toxiciteit vergroten.
3.3 Antibacteriële eigenschappen van niet -ionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
Er zijn momenteel twee soorten niet -ionische Gemini -oppervlakteactieve stoffen, de ene is een suikerderivaat en de andere is alcoholether en fenolether.
Het antibacteriële mechanisme van van suiker afgeleide biosurfactanten is gebaseerd op de affiniteit van de moleculen, en van suiker afgeleide oppervlakteactieve stoffen kunnen binden aan celmembranen, die een groot aantal fosfolipiden bevatten. Wanneer de concentratie van oppervlakteactieve stoffen van suikerderivaten een bepaald niveau bereikt, verandert deze de permeabiliteit van het celmembraan, waardoor poriën en ionkanalen worden gevormd, die het transport van voedingsstoffen en gasuitwisseling beïnvloeden, waardoor de uitstroom van inhoud wordt veroorzaakt en uiteindelijk leidt tot de dood van de bacterie.
Het antibacteriële mechanisme van fenolische en alcoholische ethers -antimicrobiële middelen is om te werken op de celwand of celmembraan en enzymen, het blokkeren van metabole functies en het verstoren van regeneratieve functies. Antimicrobiële geneesmiddelen van difenylethers en hun derivaten (fenolen) zijn bijvoorbeeld ondergedompeld in bacteriële of virale cellen en werken door de celwand en celmembraan, waarbij de werking en functie van enzymen gerelateerd zijn aan de synthese van nucleïnezuren en proteïnen, beperkende de groei en reproductie van bacterie. Het verlamt ook de metabole en ademhalingsfuncties van de enzymen in de bacteriën, die dan falen.
3.4 Antibacteriële eigenschappen van amfoterische Gemini -oppervlakteactieve stoffen
Amfoterische Gemini -oppervlakteactieve stoffen zijn een klasse van oppervlakteactieve stoffen die zowel kationen als anionen in hun moleculaire structuur hebben, kunnen ionen in waterige oplossing en de eigenschappen van anionische oppervlakteactieve stoffen vertonen in één gemiddelde conditie en kationogene oppervlakteactieve stoffen in een andere gemiddelde toestand. Het mechanisme van bacteriële remming van amfoterische oppervlakteactieve stoffen is niet doorslaggevend, maar er wordt algemeen aangenomen dat de remming vergelijkbaar kan zijn met die van quaternaire ammoniumoppervlakteactieve stoffen, waarbij de oppervlakteactieve stof gemakkelijk wordt geadsorbeerd op het negatief geladen bacteriële oppervlak en interfereert met het bacteriemetabolisme.
3.4.1 Antimicrobiële eigenschappen van oppervlakteactieve stoffen van aminozuur Gemini
Baryonische oppervlakteactieve stoffen van het aminozuren is een kationische amfoterische baryonische oppervlakteactieve stof die samengesteld is uit twee aminozuren, dus het antimicrobiële mechanisme is meer vergelijkbaar met dat van Baryonale oppervlakteactieve stof van het quaternaire ammoniumzouttype. Het positief geladen deel van de oppervlakteactieve stof wordt aangetrokken door het negatief geladen deel van het bacteriële of virale oppervlak als gevolg van elektrostatische interactie, en vervolgens binden de hydrofobe ketens binden aan de lipide -bilagen, wat leidt tot efflux van celgehalten en lysis tot de dood. Het heeft aanzienlijke voordelen ten opzichte van quaternaire ammoniumgebaseerde Gemini-oppervlakteactieve stoffen: eenvoudige biologische afbreekbaarheid, lage hemolytische activiteit en lage toxiciteit, dus het wordt ontwikkeld voor de toepassing ervan en het toepassingsgebied wordt uitgebreid.
3.4.2 Antibacteriële eigenschappen van niet-aminozuurtype Gemini-oppervlakteactieve stoffen
De amfoterische gemini-oppervlakteactieve stoffen van het niet-aminozuurtype hebben oppervlakte-actieve moleculaire residuen die zowel niet-ioniseerbare positieve als negatieve ladingscentra bevatten. De belangrijkste niet-aminozuurtype Gemini-oppervlakteactieve stoffen zijn betaïne, imidazoline en amineoxide. Als voorbeeld van het betaïne als een voorbeeld, hebben Betaine-type amfoterische oppervlakteactieve stoffen zowel anionische als kationische groepen in hun moleculen, die niet gemakkelijk worden beïnvloed door anorganische zouten en hebben oppervlakteactieve effecten in zowel zure als alkaline-oplossingen, en het antimicrobiële gemini-surfactoren wordt gevolg oplossingen. Het heeft ook uitstekende samengestelde prestaties met andere soorten oppervlakteactieve stoffen.
04 Conclusie en vooruitzichten
Gemini -oppervlakteactieve stoffen worden in toenemende mate in het leven gebruikt vanwege hun speciale structuur, en ze worden op grote schaal gebruikt op het gebied van antibacteriële sterilisatie, voedselproductie, defoaming en schuimremming, langzame afgifte van geneesmiddelen en industriële reiniging. Met de toenemende vraag naar bescherming van groene milieu, worden surfactanten van Gemini geleidelijk ontwikkeld tot milieuvriendelijke en multifunctionele oppervlakteactieve stoffen. Toekomstig onderzoek naar surfactanten van Gemini kan in de volgende aspecten worden uitgevoerd: het ontwikkelen van nieuwe Gemini -oppervlakteactieve stoffen met speciale structuren en functies, met name het onderzoek naar antibacterieel en antiviraal versterken; samenstellen met gewone oppervlakteactieve stoffen of additieven om producten te vormen met betere prestaties; en het gebruik van goedkope en gemakkelijk beschikbare grondstoffen om milieuvriendelijke Tweini -oppervlakteactieve stoffen te synthetiseren.
Posttijd: Mar-25-2022