Dit artikel richt zich op het antimicrobiële mechanisme van Gemini Surfactants, waarvan wordt verwacht dat ze effectief zijn in het doden van bacteriën en enige hulp kunnen bieden bij het vertragen van de verspreiding van nieuwe coronavirussen.
Surfactant, wat een samentrekking is van de uitdrukkingen Surface, Active en Agent.Oppervlakteactieve stoffen zijn stoffen die actief zijn op oppervlakken en grensvlakken en een zeer hoog vermogen en efficiëntie hebben in het verminderen van oppervlaktespanning (grensspanning), moleculair geordende samenstellingen vormen in oplossingen boven een bepaalde concentratie en dus een scala aan toepassingsfuncties hebben.Oppervlakteactieve stoffen hebben een goede dispergeerbaarheid, bevochtigbaarheid, emulgerend vermogen en antistatische eigenschappen, en zijn belangrijke materialen geworden voor de ontwikkeling van vele gebieden, waaronder het gebied van fijne chemicaliën, en leveren een belangrijke 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 in de wereld, heeft de toepassing van oppervlakteactieve stoffen zich geleidelijk verspreid van chemicaliën voor dagelijks gebruik naar verschillende gebieden van de nationale economie, zoals antibacteriële middelen, voedseladditieven, nieuwe energievelden, behandeling van verontreinigende stoffen en biofarmaceutica.
Conventionele oppervlakteactieve stoffen zijn "amfifiele" verbindingen die bestaan uit polaire hydrofiele groepen en niet-polaire hydrofobe groepen, en hun moleculaire structuren worden getoond in figuur 1(a).
Op dit moment, met de ontwikkeling van verfijning en systematisering in de maakindustrie, neemt de vraag naar oppervlakteactieve eigenschappen in het productieproces geleidelijk toe, dus het is belangrijk om oppervlakteactieve stoffen met hogere oppervlakte-eigenschappen en met speciale structuren te vinden en te ontwikkelen.De ontdekking van Gemini Surfactants overbrugt deze hiaten en voldoet aan de eisen van industriële productie.Een veel voorkomende Gemini-surfactant is een verbinding met twee hydrofiele groepen (meestal ionisch of niet-ionisch met hydrofiele eigenschappen) en twee hydrofobe alkylketens.
Zoals weergegeven in figuur 1(b), verbinden Gemini Surfactants, in tegenstelling tot conventionele oppervlakteactieve stoffen met een enkele keten, twee hydrofiele groepen met elkaar via een verbindingsgroep (spacer).Kortom, de structuur van een Gemini-surfactant kan worden opgevat als gevormd door twee hydrofiele kopgroepen van een conventionele surfactant samen te binden met een koppelingsgroep.
De speciale structuur van de Gemini Surfactant leidt tot zijn hoge oppervlakteactiviteit, die voornamelijk te danken is aan:
(1) het versterkte hydrofobe effect van de twee hydrofobe staartketens van het Gemini Surfactant-molecuul en de toegenomen neiging van de surfactant om de waterige oplossing te verlaten.
(2) De neiging van hydrofiele kopgroepen om van elkaar te scheiden, in het bijzonder ionische kopgroepen als gevolg van elektrostatische afstoting, wordt aanzienlijk verzwakt door de invloed van spacer;
(3) De speciale structuur van Gemini Surfactants beïnvloedt hun aggregatiegedrag in waterige oplossing, waardoor ze een meer complexe en variabele aggregatiemorfologie krijgen.
Gemini oppervlakteactieve stoffen hebben een hogere oppervlakteactiviteit (grensactiviteit), lagere kritische micelconcentratie, betere bevochtigbaarheid, emulgerend vermogen en antibacterieel vermogen in vergelijking met conventionele oppervlakteactieve stoffen.Daarom zijn de ontwikkeling en het gebruik van Gemini Surfactants van groot belang voor de ontwikkeling en toepassing van surfactants.
De "amfifiele structuur" van conventionele oppervlakteactieve stoffen geeft ze unieke oppervlakte-eigenschappen.Zoals weergegeven in figuur 1(c), heeft de hydrofiele kopgroep, wanneer een conventionele oppervlakteactieve stof aan water wordt toegevoegd, de neiging op te lossen in de waterige oplossing en remt de hydrofobe groep het oplossen van het oppervlakteactieve molecuul in water.Onder het gecombineerde effect van deze twee trends worden de oppervlakteactieve moleculen verrijkt aan het gas-vloeistofgrensvlak en ondergaan ze een geordende opstelling, waardoor de oppervlaktespanning van water wordt verlaagd.In tegenstelling tot conventionele oppervlakte-actieve stoffen zijn Gemini-surfactanten "dimeren" die conventionele oppervlakte-actieve stoffen met elkaar verbinden door middel van afstandsgroepen, die de oppervlaktespanning van water en olie/water-grensvlakspanning effectiever kunnen verminderen.Bovendien hebben Gemini Surfactants lagere kritische micelconcentraties, betere oplosbaarheid in water, emulgering, schuimvorming, bevochtiging en antibacteriële eigenschappen.
| Introductie van Gemini-oppervlakteactieve stoffen In 1991 bereidden Menger en Littau [13] de eerste bis-alkylketen-surfactant met een starre koppelingsgroep en noemden deze "Gemini-surfactant".In hetzelfde jaar bereidden Zana et al [14] voor het eerst een reeks quaternaire ammoniumzouten Gemini Surfactants voor en onderzochten systematisch de eigenschappen van deze reeks quaternaire ammoniumzouten Gemini Surfactants.In 1996 generaliseerden en bespraken onderzoekers het oppervlaktegedrag (grensgedrag), aggregatie-eigenschappen, oplossingsreologie en fasegedrag van verschillende Gemini-surfactanten wanneer ze werden gemengd met conventionele surfactanten.In 2002 onderzocht Zana [15] het effect van verschillende koppelingsgroepen op het aggregatiegedrag van Gemini Surfactants in waterige oplossing, een werk dat de ontwikkeling van surfactants enorm bevorderde en van groot belang was.Later vonden Qiu et al. [16] een nieuwe methode uit voor de synthese van Gemini Surfactants die speciale structuren bevatten op basis van cetylbromide en 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazool, wat de manier van Gemini Surfactant-synthese. |
Onderzoek naar Gemini Surfactants in China begon laat;in 1999 maakte Jianxi Zhao van Fuzhou University een systematische review van buitenlands onderzoek naar Gemini Surfactants en trok de aandacht van veel onderzoeksinstellingen in China.Daarna begon het onderzoek naar Gemini Surfactants in China te bloeien en boekte het vruchtbare resultaten.In de afgelopen jaren hebben onderzoekers zich toegelegd op de ontwikkeling van nieuwe Gemini Surfactants en de studie van hun gerelateerde fysisch-chemische eigenschappen.Tegelijkertijd zijn de toepassingen van Gemini Surfactants geleidelijk ontwikkeld op het gebied van sterilisatie en antibacteriële middelen, voedselproductie, ontschuiming en schuimremming, langzame afgifte van medicijnen en industriële reiniging.Op basis van het feit of de hydrofiele groepen in surfactantmoleculen al dan niet geladen zijn en het type lading dat ze dragen, kunnen Gemini Surfactants worden onderverdeeld in de volgende categorieën: kationische, anionische, niet-ionische en amfotere Gemini Surfactants.Onder hen verwijzen kationische Gemini-surfactanten over het algemeen naar quaternaire ammonium- of ammoniumzout-Gemini-surfactanten, anionische Gemini-surfactanten verwijzen meestal naar Gemini-surfactanten waarvan de hydrofiele groepen sulfonzuur, fosfaat en carbonzuur zijn, terwijl niet-ionische Gemini-surfactanten meestal polyoxyethyleen Gemini-surfactanten zijn.
1.1 Kationogene Gemini-oppervlakteactieve stoffen
Kationische Gemini Surfactants kunnen kationen dissociëren in waterige oplossingen, voornamelijk ammonium en quaternair ammoniumzout Gemini Surfactants.Kationogene Gemini-surfactanten hebben een goede biologische afbreekbaarheid, sterk ontsmettingsvermogen, stabiele chemische eigenschappen, lage toxiciteit, eenvoudige structuur, gemakkelijke synthese, gemakkelijke scheiding en zuivering, en hebben ook bacteriedodende eigenschappen, anticorrosie, antistatische eigenschappen en zachtheid.
Gemini-surfactanten op basis van quaternair ammoniumzout worden over het algemeen bereid uit tertiaire aminen door alkyleringsreacties.Er zijn de volgende twee belangrijke synthetische methoden: de ene is het quaterniseren van dibroom-gesubstitueerde alkanen en enkelvoudige lange-keten alkyldimethyl-tertiaire aminen;de andere is het quaterniseren van 1-broom-gesubstitueerde alkanen met lange keten en N,N,N',N'-tetramethylalkyldiaminen met watervrije ethanol als oplosmiddel en koken onder terugvloeikoeling.Dibroom-gesubstitueerde alkanen zijn echter duurder en worden gewoonlijk gesynthetiseerd met de tweede methode, en de reactievergelijking wordt weergegeven in figuur 2.
1.2 Anionische Gemini-oppervlakteactieve stoffen
Anionogene Gemini-surfactanten kunnen anionen dissociëren in een waterige oplossing, voornamelijk sulfonaten, sulfaatzouten, carboxylaten en fosfaatzouten van het type Gemini-surfactanten.Anionische oppervlakteactieve stoffen hebben betere eigenschappen zoals decontaminatie, schuimvorming, dispersie, emulgering en bevochtiging, en worden veel gebruikt als detergentia, 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 zoutbestendigheid, goede waskracht en sterk dispergerend vermogen, en ze worden veel gebruikt als detergentia, schuimmiddelen, bevochtigingsmiddelen, emulgatoren en dispergeermiddelen in aardolie, textielindustrie en chemicaliën voor dagelijks gebruik vanwege hun relatief brede bronnen van grondstoffen, eenvoudige productieprocessen en lage kosten.Li et al synthetiseerden een reeks nieuwe dialkyldisulfonzuur Gemini-surfactanten (2Cn-SCT), een typische baryonische oppervlakteactieve stof van het sulfonaattype, met behulp van trichlooramine, alifatisch amine en taurine als grondstoffen in een driestapsreactie.
1.2.2 Sulfaatzouten
Sulfaatesterzouten verdubbelen oppervlakteactieve stoffen hebben de voordelen van ultralage oppervlaktespanning, hoge oppervlakteactiviteit, goede oplosbaarheid in water, brede bron van grondstoffen en relatief eenvoudige synthese.Het heeft ook goede wasprestaties en schuimvermogen, stabiele prestaties in hard water en sulfaatesterzouten zijn neutraal of licht alkalisch in waterige oplossing.Zoals weergegeven in figuur 3, gebruikten Sun Dong et al. laurinezuur en polyethyleenglycol als de belangrijkste grondstoffen en voegden ze sulfaatesterbindingen toe door middel van substitutie-, veresterings- en additiereacties, waardoor ze de baryonische oppervlakteactieve stof van het sulfaatesterzout-GA12-S-12 synthetiseerden.
1.2.3 Carbonzuurzouten
Op carboxylaat gebaseerde Gemini-surfactanten zijn meestal mild, groen, gemakkelijk biologisch afbreekbaar en hebben een rijke bron van natuurlijke grondstoffen, hoge metaalchelerende eigenschappen, goede hardwaterbestendigheid en calciumzeepdispersie, goede schuim- en bevochtigingseigenschappen, en worden veel gebruikt in farmaceutische producten, textiel, fijne chemicaliën en andere velden.De introductie van amidegroepen in op carboxylaat gebaseerde biosurfactants kan de biologische afbreekbaarheid van surfactantmoleculen verbeteren en ze ook goede bevochtigings-, emulgerings-, dispersie- en ontsmettingseigenschappen geven.Mei et al synthetiseerden een op carboxylaat gebaseerde baryonische oppervlakteactieve stof CGS-2 die amidegroepen bevat met behulp van dodecylamine, dibroomethaan en barnsteenzuuranhydride als grondstoffen.
1.2.4 Fosfaatzouten
Gemini Surfactants van het type fosfaatesterzout hebben een vergelijkbare structuur als natuurlijke fosfolipiden en zijn vatbaar voor het vormen van structuren zoals omgekeerde micellen en blaasjes.Fosfaatesterzout type Gemini Oppervlakteactieve stoffen worden veel 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 medicijnen ontwikkeld.Biosurfactanten van het fosfaatesterzouttype hebben hoge emulgerende eigenschappen voor pesticiden en kunnen niet alleen worden gebruikt als antibacteriële middelen en insecticiden, maar ook als herbiciden.Zheng et al bestudeerden de synthese van fosfaatesterzout Gemini Surfactants uit P2O5 en op ortho-quat gebaseerde oligomere diolen, die een beter bevochtigend effect, goede antistatische eigenschappen en een relatief eenvoudig syntheseproces met milde reactieomstandigheden hebben.De molecuulformule van de kaliumfosfaatzout-baryonische oppervlakteactieve stof wordt weergegeven in figuur 4.
1.3 Niet-ionische Gemini-oppervlakteactieve stoffen
Niet-ionische Gemini-surfactanten kunnen niet worden gedissocieerd in een 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-surfactanten bestaan niet in de ionische toestand in oplossing, dus ze hebben een hoge stabiliteit, worden niet gemakkelijk beïnvloed door sterke elektrolyten, hebben een goede complexiteit met andere soorten oppervlakte-actieve stoffen en hebben een goede oplosbaarheid.Daarom hebben niet-ionische oppervlakteactieve stoffen verschillende eigenschappen, zoals een goede waskracht, dispergeerbaarheid, emulgering, schuimvorming, bevochtigbaarheid, antistatische eigenschappen en sterilisatie, en kunnen ze op grote schaal worden gebruikt in verschillende aspecten, zoals pesticiden en coatings.Zoals weergegeven in figuur 5, synthetiseerden FitzGerald et al. in 2004 op polyoxyethyleen gebaseerde Gemini-surfactanten (niet-ionische surfactanten), waarvan de structuur werd uitgedrukt als (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (of GemnEm).
02 Fysisch-chemische eigenschappen van Gemini Surfactants
2.1 Activiteit van Gemini-oppervlakteactieve stoffen
De eenvoudigste en meest directe manier om de oppervlakteactiviteit van oppervlakteactieve stoffen te evalueren, is door de oppervlaktespanning van hun waterige oplossingen te meten.In principe verminderen oppervlakteactieve stoffen de oppervlaktespanning van een oplossing door georiënteerde opstelling op het oppervlakte (grens) vlak (Figuur 1(c)).De kritische micelconcentratie (CMC) van Gemini Surfactants is meer dan twee ordes van grootte kleiner en de C20-waarde is aanzienlijk lager in vergelijking met conventionele surfactants met vergelijkbare structuren.Het baryonische oppervlakteactieve molecuul bezit twee hydrofiele groepen die het helpen een goede oplosbaarheid in water te behouden terwijl het lange hydrofobe lange ketens heeft.Op het grensvlak water/lucht zijn de conventionele oppervlakteactieve stoffen losjes gerangschikt vanwege het ruimtelijke plaatsweerstandseffect en de afstoting van homogene ladingen in de moleculen, waardoor hun vermogen om de oppervlaktespanning van water te verminderen, wordt verzwakt.Daarentegen zijn de verbindende groepen van Gemini Surfactants 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 van conventionele surfactanten), wat resulteert in een betere activiteit van Gemini Surfactants bij het oppervlak (grens).
2.2 Assemblagestructuur van Gemini Surfactants
In waterige oplossingen, naarmate de concentratie van baryonische oppervlakteactieve stof toeneemt, verzadigen de moleculen het oppervlak van de oplossing, wat op zijn beurt andere moleculen dwingt om naar het inwendige van de oplossing te migreren om micellen te vormen.De concentratie waarbij de surfactant micellen begint te vormen, wordt Critical Micelle Concentration (CMC) genoemd.Zoals weergegeven in figuur 9, produceren Gemini-surfactanten, nadat de concentratie groter is dan CMC, in tegenstelling tot conventionele oppervlakteactieve stoffen die aggregeren om bolvormige micellen te vormen, een verscheidenheid aan micelmorfologieën, zoals lineaire en dubbellaagse structuren, 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 de visco-elasticiteit van de oplossing.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 Surfactants leidt echter tot de vorming van een complexere micelmorfologie en de eigenschappen van hun waterige oplossingen verschillen aanzienlijk van die van conventionele oppervlakteactieve stoffen.De viscositeit van waterige oplossingen van Gemini Surfactants neemt toe met toenemende concentratie van Gemini Surfactants, waarschijnlijk omdat de gevormde lineaire micellen verstrengeld raken in een webachtige structuur.De viscositeit van de oplossing neemt echter af met toenemende oppervlakte-actieve stofconcentratie, waarschijnlijk als gevolg van de verstoring van de webstructuur en de vorming van andere micelstructuren.
03 Antimicrobiële eigenschappen van Gemini Surfactants
Als een soort organisch antimicrobieel middel is het antimicrobiële mechanisme van baryonische oppervlakteactieve stof voornamelijk dat het zich combineert met anionen op het celmembraanoppervlak van micro-organismen of reageert met sulfhydrylgroepen om de productie van hun eiwitten en celmembranen te verstoren, waardoor microbiële weefsels worden vernietigd om te remmen of micro-organismen doden.
3.1 Antimicrobiële eigenschappen van anionische Gemini Surfactants
De antimicrobiële eigenschappen van antimicrobiële anionische oppervlakteactieve stoffen worden voornamelijk bepaald door de aard van de antimicrobiële delen die ze dragen.In colloïdale oplossingen zoals natuurlijke latices en coatings binden hydrofiele ketens zich aan in water oplosbare dispergeermiddelen, en hydrofobe ketens binden zich aan hydrofobe dispersies door gerichte adsorptie, waardoor het tweefasen-interface wordt omgezet in een dichte moleculaire grensvlakfilm.De bacterieremmende groepen op deze dichte beschermlaag remmen de groei van bacteriën.
Het mechanisme van bacteriële remming van anionische oppervlakteactieve stoffen verschilt fundamenteel van dat van kationische oppervlakteactieve stoffen.De bacteriële remming van anionische oppervlakteactieve stoffen is gerelateerd aan hun oplossingssysteem en de remmende groepen, dus dit type oppervlakteactieve stof kan beperkt zijn.Dit type oppervlakte-actieve stof moet in voldoende hoeveelheden aanwezig zijn zodat de oppervlakte-actieve stof in elke hoek van het systeem aanwezig is om een goed microbicide effect te produceren.Tegelijkertijd mist dit type oppervlakteactieve stof lokalisatie en doelgerichtheid, wat niet alleen onnodige verspilling veroorzaakt, maar ook weerstand creëert gedurende een lange periode.
Biosurfactanten op basis van alkylsulfonaat zijn bijvoorbeeld gebruikt in de klinische geneeskunde.Alkylsulfonaten, zoals busulfan en treosulfan, behandelen voornamelijk myeloproliferatieve ziekten en werken om verknoping tussen guanine en ureapurine te produceren, terwijl deze wijziging niet kan worden hersteld door cellulair proeflezen, wat resulteert in apoptotische celdood.
3.2 Antimicrobiële eigenschappen van kationische Gemini Surfactants
Het belangrijkste type kationische Gemini-surfactanten dat is ontwikkeld, zijn quaternaire ammoniumzouten van het type Gemini-surfactanten.Quaternaire ammonium-type kationogene Gemini-surfactanten hebben een sterk bacteriedodend effect omdat er twee hydrofobe lange alkaanketens zijn in quaternaire ammonium-type baryonische surfactantmoleculen, en de hydrofobe ketens vormen hydrofobe adsorptie met de celwand (peptidoglycaan);tegelijkertijd bevatten ze twee positief geladen stikstofionen, die de adsorptie van oppervlakteactieve moleculen aan het oppervlak van negatief geladen bacteriën zullen bevorderen, en door penetratie en diffusie dringen de hydrofobe ketens diep door in de lipidelaag van de bacteriële celmembraan, veranderen de permeabiliteit van het celmembraan, leidend tot de breuk van de bacterie, naast hydrofiele groepen diep in het eiwit, leidend tot het verlies van enzymactiviteit en eiwitdenaturatie, vanwege het gecombineerde effect van deze twee effecten, waardoor het fungicide een sterk bacteriedodend effect.
Vanuit milieuoogpunt hebben deze oppervlakteactieve stoffen echter een hemolytische activiteit en cytotoxiciteit, en een langere contacttijd met in het water levende organismen en biologische afbraak kunnen hun toxiciteit verhogen.
3.3 Antibacteriële eigenschappen van niet-ionische Gemini Surfactants
Er zijn momenteel twee soorten niet-ionische Gemini-surfactanten, 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 dit de doorlaatbaarheid van het celmembraan, waardoor poriën en ionenkanalen worden gevormd, wat het transport van voedingsstoffen en gasuitwisseling beïnvloedt, waardoor de inhoud uitstroomt en uiteindelijk leidt tot de dood van de bacterie.
Het antibacteriële mechanisme van fenolische en alcoholische ethers antimicrobiële middelen is om in te werken op de celwand of celmembraan en enzymen, metabolische functies te blokkeren en regeneratieve functies te verstoren.Antimicrobiële geneesmiddelen van difenylethers en hun derivaten (fenolen) worden bijvoorbeeld ondergedompeld in bacteriële of virale cellen en werken door de celwand en celmembraan heen, remmen de werking en functie van enzymen die verband houden met de synthese van nucleïnezuren en eiwitten, beperken de groei en voortplanting van bacteriën.Het verlamt ook de metabolische en respiratoire functies van de enzymen in de bacteriën, die dan falen.
3.4 Antibacteriële eigenschappen van amfotere Gemini Surfactants
Amfotere Gemini-surfactanten zijn een klasse oppervlakteactieve stoffen die zowel kationen als anionen in hun moleculaire structuur hebben, kunnen ioniseren in waterige oplossing en de eigenschappen vertonen van anionische oppervlakteactieve stoffen in de ene mediumconditie en kationische oppervlakteactieve stoffen in een andere mediumconditie.Het mechanisme van bacteriële remming van amfotere oppervlakteactieve stoffen is niet doorslaggevend, maar algemeen wordt aangenomen dat de remming vergelijkbaar kan zijn met die van quaternaire ammoniumsurfactanten, waarbij de oppervlakteactieve stof gemakkelijk wordt geadsorbeerd op het negatief geladen bacteriële oppervlak en het bacteriële metabolisme verstoort.
3.4.1 Antimicrobiële eigenschappen van aminozuur Gemini Surfactants
Baryonische oppervlakteactieve stof van het aminozuurtype is een kationische amfotere baryonische oppervlakteactieve stof die is samengesteld uit twee aminozuren, dus het antimicrobiële mechanisme lijkt meer op dat van baryonische 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 zich aan de lipidedubbellaag, wat leidt tot uitstroming van celinhoud en lysis tot de dood.Het heeft aanzienlijke voordelen ten opzichte van op quaternaire ammonium gebaseerde Gemini-surfactanten: gemakkelijke biologische afbreekbaarheid, lage hemolytische activiteit en lage toxiciteit, dus het wordt ontwikkeld voor zijn toepassing en het toepassingsgebied wordt uitgebreid.
3.4.2 Antibacteriële eigenschappen van niet-aminozuur type Gemini Surfactants
De amfotere Gemini-surfactanten van het niet-aminozuurtype hebben oppervlakteactieve moleculaire residuen die zowel niet-ioniseerbare positieve als negatieve ladingscentra bevatten.De belangrijkste Gemini-surfactanten van het niet-aminozuurtype zijn betaïne, imidazoline en amineoxide.Als we het betaïne-type als voorbeeld nemen, hebben amfotere oppervlakteactieve stoffen van het betaïne-type zowel anionische als kationische groepen in hun moleculen, die niet gemakkelijk worden beïnvloed door anorganische zouten en oppervlakteactieve effecten hebben in zowel zure als alkalische oplossingen, en het antimicrobiële mechanisme van kationische Gemini-surfactanten is gevolgd in zure oplossingen en die van anionische Gemini Surfactants in alkalische oplossingen.Het heeft ook uitstekende samenstellingsprestaties met andere soorten oppervlakteactieve stoffen.
04 Conclusie en vooruitzichten
Gemini Surfactants worden vanwege hun speciale structuur steeds vaker in het leven gebruikt en worden veel gebruikt op het gebied van antibacteriële sterilisatie, voedselproductie, ontschuiming en schuimremming, langzame afgifte van medicijnen en industriële reiniging.Met de toenemende vraag naar groene milieubescherming, worden Gemini Surfactants geleidelijk ontwikkeld tot milieuvriendelijke en multifunctionele surfactants.Toekomstig onderzoek naar Gemini Surfactants kan worden uitgevoerd in de volgende aspecten: het ontwikkelen van nieuwe Gemini Surfactants met speciale structuren en functies, met name het versterken van het onderzoek naar antibacteriële en antivirale middelen;mengen met gewone oppervlakteactieve stoffen of additieven om producten met betere prestaties te vormen;en het gebruik van goedkope en gemakkelijk verkrijgbare grondstoffen om milieuvriendelijke Gemini-surfactanten te synthetiseren.
Posttijd: 25 maart 2022