این مقاله به مکانیسم ضد میکروبی سورفاکتانتهای جمینی می پردازد ، که انتظار می رود در کشتن باکتری ها مؤثر باشد و می تواند در کاهش سرعت گسترش کرونوویروس های جدید کمک کند.
سورفاکتانت ، که انقباض سطح عبارات ، فعال و عامل است. سورفاکتانت ها موادی هستند که بر روی سطوح و رابط ها فعال هستند و از توانایی و کارآیی بسیار بالایی در کاهش تنش سطح (مرز) برخوردار هستند ، تشکیل مجامع مولکولی در محلول های بالاتر از غلظت خاص و در نتیجه داشتن طیف وسیعی از عملکردهای کاربردی. سورفاکتانت ها دارای پراکندگی ، قابلیت خیس شدن ، توانایی امولسیون و خواص آنتی استاتیک هستند و به مواد کلیدی برای توسعه بسیاری از زمینه ها ، از جمله زمینه مواد شیمیایی خوب تبدیل شده اند و سهم قابل توجهی در بهبود فرایندها ، کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان تولید دارند. با توسعه جامعه و پیشرفت مداوم سطح صنعتی جهان ، استفاده از سورفاکتانت ها به تدریج از مواد شیمیایی روزانه با استفاده از مواد شیمیایی روزانه به زمینه های مختلف اقتصاد ملی ، مانند داروهای ضد باکتریایی ، مواد افزودنی غذایی ، زمینه های انرژی جدید ، درمان پوره و بیو دارویی گسترش یافته است.
سورفاکتانتهای معمولی ترکیبات "آمفیفیلیک" متشکل از گروه های آبگریز قطبی و گروه های آبگریز غیر قطبی هستند و ساختارهای مولکولی آنها در شکل 1 (a) نشان داده شده است.
در حال حاضر ، با توسعه پالایش و سیستم سازی در صنعت تولید ، تقاضا برای خواص سورفاکتانت در فرآیند تولید به تدریج در حال افزایش است ، بنابراین یافتن و توسعه سورفاکتانت ها با خاصیت سطح بالاتر و با ساختارهای خاص مهم است. کشف سورفاکتانتهای جمینی این شکاف ها را برطرف می کند و نیازهای تولید صنعتی را برآورده می کند. یک سورفاکتانت مشترک جمینی یک ترکیب با دو گروه آبگریز (به طور کلی یونی یا غیر یونی با خاصیت آبگریز) و دو زنجیره آلکیل آبگریز است.
همانطور که در شکل 1 (b) نشان داده شده است ، بر خلاف سورفاکتانتهای تک زنجیره ای معمولی ، سورفاکتانتهای جمینی دو گروه آبگریز را از طریق یک گروه پیوند دهنده (فاصله) به هم پیوند می دهند. به طور خلاصه ، ساختار یک سورفاکتانت جمینی را می توان با پیوند هوشمندانه دو گروه سر آبگریز از یک سورفاکتانت معمولی به همراه یک گروه پیوند درک کرد.
ساختار ویژه سورفاکتانت جمینی منجر به فعالیت سطح بالای آن می شود ، که عمدتا به دلیل ：
(1) اثر آبگریز پیشرفته دو زنجیره دم آبگریز مولکول سورفاکتانت جمینی و افزایش تمایل سورفاکتانت برای ترک محلول آبی.
(2) گرایش گروه های سر آبگریز برای جدا شدن از یکدیگر ، به ویژه گروه های یونی به دلیل دافع الکترواستاتیک ، با تأثیر فضا به طور قابل ملاحظه ای تضعیف می شود.
(3) ساختار ویژه سورفاکتانتهای جمینی بر رفتار تجمع آنها در محلول آبی تأثیر می گذارد و به آنها مورفولوژی تجمع پیچیده تر و متغیر می بخشد.
سورفاکتانتهای جمینی دارای فعالیت سطح (مرزی) بالاتری ، غلظت میسل بحرانی پایین تر ، خیس شدن بهتر ، توانایی امولسیون سازی و توانایی ضد باکتریایی در مقایسه با سورفاکتانتهای معمولی هستند. بنابراین ، توسعه و استفاده از سورفاکتانتهای جمینی برای توسعه و کاربرد سورفاکتانت ها از اهمیت زیادی برخوردار است.
"ساختار آمفیفیلیک" سورفاکتانتهای معمولی به آنها خاصیت سطح منحصر به فردی می دهد. همانطور که در شکل 1 (c) نشان داده شده است ، هنگامی که یک سورفاکتانت معمولی به آب اضافه می شود ، گروه سر آبگریز تمایل به حل شدن درون محلول آبی دارد و گروه آبگریز مهار انحلال مولکول سورفاکتانت در آب را مهار می کند. تحت تأثیر ترکیبی این دو روند ، مولکول های سورفاکتانت در رابط گاز مایع غنی شده و تحت یک ترتیب منظم قرار می گیرند و از این طریق تنش سطح آب را کاهش می دهند. بر خلاف سورفاکتانتهای معمولی ، سورفاکتانتهای جمینی "دیمرهایی" هستند که سورفاکتانتهای معمولی را از طریق گروه های فضا به هم پیوند می دهند ، که می تواند تنش سطح آب و تنش بین المللی روغن و آب را به طور مؤثر کاهش دهد. علاوه بر این ، سورفاکتانتهای جمینی دارای غلظت میسل بحرانی کمتری ، حلالیت بهتر آب ، امولسیون ، کف ، خیس و خاصیت ضد باکتریایی هستند.
| معرفی سورفاکتانتهای جمینی در سال 1991 ، منگر و لیتائو [13] اولین سورفاکتانت زنجیره ای بیس-آلکیل را با یک گروه پیوند سفت و سخت تهیه کردند و آن را "سورفاکتانت جمینی" نامیدند. در همان سال ، زانا و همکاران [14] برای اولین بار مجموعه ای از سورفاکتانتهای جمینی نمک آمونیوم کواترنر را تهیه کردند و به طور سیستماتیک خواص این سری از سورفاکتانت های جمینی نمک آمونیوم کواترنر را بررسی کردند. 1996 ، محققان رفتار سطح (مرزی) ، خصوصیات تجمع ، رئولوژی راه حل و رفتار فاز سورفاکتانتهای مختلف جمینی را در هنگام ترکیب با سورفاکتانتهای معمولی تعمیم و بحث کردند. در سال 2002 ، زانا [15] تأثیر گروههای پیوندی مختلف بر رفتار تجمع سورفاکتانتهای جمینی در محلول آبی را مورد بررسی قرار داد ، اثری که توسعه سورفاکتانت ها را تا حد زیادی پیشرفت کرده و از اهمیت زیادی برخوردار است. بعداً ، Qiu و همکاران [16] روش جدیدی را برای سنتز سورفاکتانتهای جمینی حاوی ساختارهای ویژه بر اساس سیتیل برمید و 4-آمینو-3،5-دی هیدروکسی متیل-1،2،4-تریازول اختراع کردند ، که بیشتر روش سنتز سورکتانت جمینی را غنی می کرد. |
تحقیقات در مورد سورفاکتانتهای جمینی در چین دیر شروع شد. در سال 1999 ، Jianxi Zhao از دانشگاه Fuzhou یک بررسی منظم از تحقیقات خارجی در مورد سورفاکتانت های جمینی انجام داد و توجه بسیاری از موسسات تحقیقاتی در چین را به خود جلب کرد. پس از آن ، تحقیقات در مورد سورفاکتانت های جمینی در چین شروع به شکوفایی و به دست آوردن نتایج مثمر ثمر کرد. در سالهای اخیر ، محققان خود را به توسعه سورفاکتانتهای جدید جمینی و مطالعه خصوصیات فیزیکوشیمیایی مرتبط خود اختصاص داده اند. در عین حال ، کاربردهای سورفاکتانتهای جمینی به تدریج در زمینه های عقیم سازی و ضد باکتریایی ، تولید مواد غذایی ، مهار کننده و مهار فوم ، رهاسازی آهسته دارو و تمیز کردن صنعتی توسعه یافته است. بر اساس اینکه آیا گروه های آبگریز در مولکول های سورفکتانت شارژ می شوند یا خیر و نوع هزینه ای که آنها حمل می کنند ، سورفاکتانتهای جمینی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد: کاتیونی ، آنیونی ، غیر یونی و آمفوتریک. در میان آنها ، سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی به طور کلی به آمونیوم کواترنر یا آمونیوم نمکی جمینی اشاره می کنند ، سورفاکتانتهای جمینی آنیونی بیشتر به سورفاکتانتهای جمینی که گروههای آبگریز اسید سولفونیک ، فسفات و اسید کربوکسیلیک هستند ، مراجعه می کنند ، در حالی که عمدتا سورفاکتانتهای جنینی غیرونی هستند.
1.1 سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی
سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی می توانند کاتیونهایی را در محلول های آبی ، عمدتا آمونیوم و کواترنر آمونیوم نمک جمینی جمینی از هم جدا کنند. سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی دارای تجزیه پذیری خوب ، توانایی آلودگی قوی ، خواص شیمیایی پایدار ، سمیت کم ، ساختار ساده ، سنتز آسان ، جداسازی آسان و تصفیه و همچنین دارای خواص باکتری کش ، ضد خوردگی ، خصوصیات آنتی استاتیک و نرمی هستند.
سورفاکتانتهای جمینی مبتنی بر نمک آمونیوم کواترنر به طور کلی از آمین های سوم توسط واکنش های آلکیلاسیون تهیه می شوند. دو روش مصنوعی اصلی به شرح زیر وجود دارد: یکی این است که کواترنیزه کردن آلکان های جایگزین دیبرومو و آمین های تک رنگ آلکیل دی متیل با زنجیره بلند. مورد دیگر این است که quaternize 1-bromo-alkanes زنجیره بلند و N ، N ، N '، N'-tetramethyl alkyl diamines با اتانول بی آب به عنوان حلال و ریفلاکس گرمایش. با این حال ، آلکان های جایگزین دیبرومو گرانتر هستند و معمولاً با روش دوم سنتز می شوند و معادله واکنش در شکل 2 نشان داده شده است.
1.2 سورفاکتانتهای جمینی آنیونی
سورفاکتانتهای جمینی آنیونی می توانند آنیونها را در محلول آبی ، به طور عمده سولفونات ها ، نمک های سولفات ، کربوکسیلات ها و نمک های فسفات از نوع سورفاکتانتهای جمینی جدا کنند. سورفاکتانت های آنیونی دارای خواص بهتری مانند آلودگی ، کف سازی ، پراکندگی ، امولسیون و خیس شدن هستند و به طور گسترده به عنوان مواد شوینده ، عوامل کف سازی ، مواد مرطوب کننده ، امولسیون کننده ها و پراکندگی ها مورد استفاده قرار می گیرند.
1.2.1 سولفونات
بیوسورفاکتانتهای مبتنی بر سولفونات مزایای حلالیت خوب آب ، خیس شدن خوب ، دمای خوب و مقاومت در برابر نمک ، مواد شوینده خوب و توانایی پراکندگی قوی را دارند و آنها به طور گسترده به عنوان مواد شوینده ، مواد کف کننده ، مواد خیس کننده ، املاسیون ها و مواد مخدر در نفت ، صنعت نساجی ، فرآیند های کم مصرف ، به دلیل منابع کم مصرف به دلیل منابع کم مصرف ، به دلیل منابع کم مصرف ، به دلیل استفاده از مواد شیب دار کم استفاده می شوند. لی و همكاران مجموعه ای از سورفاكتانتهای جمینی اسید دیالكیل دی سولفونیک جدید (2CN-SCT) ، یک سورفاکتانت باریونیک نوع سولفونات معمولی را با استفاده از تریکلرامین ، آمین آلیفاتیک و تائورین به عنوان مواد اولیه در یک واکنش سه مرحله ای سنتز کردند.
1.2.2 نمک سولفات
نمکهای استر سولفات دورافتادها مزایای تنش سطح فوق العاده کم ، فعالیت سطح بالا ، حلالیت آب خوب ، منبع گسترده مواد اولیه و سنتز نسبتاً ساده دارند. همچنین دارای عملکرد شستشو و توانایی کف سازی مناسب ، عملکرد پایدار در آب سخت و نمک استر سولفات در محلول آبی خنثی یا کمی قلیایی است. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، Sun Dong و همکاران از اسید لوریک و پلی اتیلن گلیکول به عنوان مواد اولیه اولیه و پیوندهای استر سولفات اضافه شده از طریق تعویض ، استری و واکنشهای اضافی استفاده کردند ، بنابراین سنتز کننده نوع نمک باریونیک باریونیک-GA12-S-12 را سنتز می کنند.
1.2.3 نمک اسید کربوکسیلیک
سورفاکتانتهای جمینی مبتنی بر کربوکسیلات معمولاً خفیف ، سبز ، به راحتی تخریب پذیر هستند و دارای منبع غنی از مواد اولیه طبیعی ، خاصیت کلاتلاسیون فلزی بالا ، مقاومت در برابر آب سخت و صابون کلسیم ، خاصیت کف و خیس شدن خوب هستند و به طور گسترده در داروهای دارویی ، منسوجات ، مواد شیمیایی ریز و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند. معرفی گروه های آمید در بیوسورفاکتانتهای مبتنی بر کربوکسیلات می تواند باعث تجزیه تجزیه پذیری مولکول های سورفکتانت شود و همچنین باعث می شود که آنها از خیس شدن ، امولسیون ، پراکندگی و خاصیت آلودگی خوب برخوردار باشند. Mei و همکاران یک سورفکتانت Baryonic Surfactant CGS-2 مبتنی بر کربوکسیلات را حاوی گروه های آمید با استفاده از دودسیلامین ، دیبروموتان و آنهیدرید سوکسینیک به عنوان مواد اولیه سنتز کردند.
1.2.4 نمک فسفات
فسفات استر از نوع سورفاکتانتهای جمینی ساختار مشابهی با فسفولیپیدهای طبیعی دارند و مستعد تشکیل ساختارهایی مانند میسل معکوس و وزیکول هستند. فسفات استر از نوع سورفاکتانتهای جمینی به طور گسترده ای به عنوان عوامل ضد استاتیک و مواد شوینده لباسشویی مورد استفاده قرار گرفته است ، در حالی که خواص امولسیون زیاد آنها و تحریک نسبتاً کم منجر به استفاده گسترده آنها در مراقبت از پوست شخصی شده است. برخی استرهای فسفات می توانند ضد سرطان ، ضد تومور و ضد باکتریایی باشند و ده ها دارو تولید شده است. فسفات استر نوع بیوسورفاکتانتهای دارای خاصیت امولسیون بالایی برای سموم دفع آفات است و می تواند نه تنها به عنوان ضد باکتریایی و حشره کش بلکه به عنوان علف کش ها نیز مورد استفاده قرار گیرد. ژنگ و همکاران سنتز سورفاکتانتهای Gemini Gemini Salt Fosphate Ester Salt را از Diols Oligomeric P2O5 و Ortho-Quat ، که دارای اثر خیس شدن بهتر ، خاصیت آنتی استاتیک خوب و یک فرآیند سنتز نسبتاً ساده با شرایط واکنش خفیف بودند ، مورد مطالعه قرار دادند. فرمول مولکولی پتاسیم فسفات نمک باریونیک در شکل 4 نشان داده شده است.
1.3 سورفاکتانتهای جمینی غیر یونی
سورفاکتانتهای جمینی غیر یونی را نمی توان در محلول آبی جدا کرد و به شکل مولکولی وجود داشت. این نوع سورفاکتانت بارونیک تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است ، و دو نوع وجود دارد ، یکی مشتق قند و دیگری اتر الکل و فنل اتر. سورفاکتانتهای جمینی غیر یونی در محلول در حالت یونی وجود ندارند ، بنابراین از ثبات بالایی برخوردار هستند ، به راحتی تحت تأثیر الکترولیت های قوی قرار نمی گیرند ، با سایر انواع سورفاکتانت ها از پیچیدگی خوبی برخوردار هستند و حلالیت خوبی دارند. بنابراین ، سورفاکتانتهای غیر یونی دارای خواص مختلفی از جمله مواد شوینده خوب ، پراکندگی ، امولسیون ، کف سازی ، خیس شدن ، خاصیت آنتیستاتیک و عقیم سازی هستند و می توانند در جنبه های مختلفی مانند سموم دفع آفات و پوشش ها مورد استفاده قرار گیرند. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است ، در سال 2004 ، فیتزجرالد و همکاران سورفاکتانتهای جمینی مبتنی بر پلیوکسی اتیلن (سورفاکتانتهای غیر یونی) سنتز کردند ، که ساختار آن به صورت (CN-2H2N-3CHCH2O (CH2CH2O) MH) 2 (CH2) 6 (یا جواهر) بیان شد.
02 خصوصیات فیزیکوشیمیایی سورفاکتانتهای جمینی
2.1 فعالیت سورفاکتانتهای جمینی
ساده ترین و مستقیم ترین روش برای ارزیابی فعالیت سطح سورفاکتانت ها ، اندازه گیری تنش سطح محلول های آبی آنها است. در اصل ، سورفاکتانت ها تنش سطح یک محلول را با چیدمان گرا روی صفحه سطح (مرز) کاهش می دهند (شکل 1 (c)). غلظت میسل بحرانی (CMC) از سورفاکتانتهای جمینی بیش از دو مرتبه کوچکتر است و مقدار C20 در مقایسه با سورفاکتانتهای معمولی با ساختارهای مشابه به طور قابل توجهی پایین است. مولکول سورفاکتانت بارونیک دارای دو گروه آبگریز است که در ضمن داشتن زنجیره های طولانی آبگریز طولانی ، به حفظ حلالیت آب خوب کمک می کند. در رابط آب/هوا ، سورفاکتانتهای معمولی به دلیل اثر مقاومت در برابر مکانی و دافع بارهای همگن در مولکول ها به راحتی مرتب می شوند ، بنابراین توانایی آنها در کاهش تنش سطح آب را تضعیف می کنند. در مقابل ، گروه های پیوند دهنده سورفاکتانتهای جمینی به صورت کووالانسی پیوند می خورند به طوری که فاصله بین دو گروه آبگریز در یک محدوده کوچک (بسیار کوچکتر از فاصله بین گروه های آبگریز سورفاکتانتهای معمولی) نگه داشته می شود ، و در نتیجه فعالیت بهتری از سورفاکتانتهای جمینی در سطح (مرز) ایجاد می شود.
2.2 ساختار مونتاژ سورفاکتانتهای جمینی
در محلول های آبی ، با افزایش غلظت سورفاکتانت باریونیک ، مولکول های آن سطح محلول را اشباع می کنند ، که به نوبه خود مولکول های دیگر را مجبور می کند تا به قسمت داخلی محلول برای تشکیل میسل مهاجرت کنند. غلظت که سورفاکتانت شروع به تشکیل میسل می کند ، غلظت میسل بحرانی (CMC) نامیده می شود. همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است ، پس از غلظت بیشتر از CMC ، بر خلاف سورفاکتانتهای معمولی که برای تشکیل میسل های کروی جمع می شوند ، سورفاکتانتهای جمینی انواع مورفولوژی میسل مانند ساختارهای خطی و دو لایه را به دلیل ویژگی های ساختاری خود تولید می کنند. تفاوت در اندازه میسل ، شکل و هیدراتاسیون تأثیر مستقیمی بر رفتار فاز و خصوصیات رئولوژیکی محلول دارد و همچنین منجر به تغییر در ویسکوالاستیسم محلول می شود. سورفاکتانتهای معمولی ، مانند سورفاکتانتهای آنیونی (SDS) ، معمولاً میسل های کروی تشکیل می دهند که تقریباً هیچ تاثیری در ویسکوزیته محلول ندارند. با این حال ، ساختار ویژه سورفاکتانتهای جمینی منجر به تشکیل مورفولوژی میسل پیچیده تر می شود و خصوصیات محلول های آبی آنها به طور قابل توجهی با روشهای سورفکتانتهای معمولی متفاوت است. ویسکوزیته محلول های آبی سورفاکتانتهای جمینی با افزایش غلظت سورفاکتانتهای جمینی افزایش می یابد ، احتمالاً به این دلیل که میسل های خطی تشکیل شده در یک ساختار مانند وب در هم تنیده می شوند. با این حال ، ویسکوزیته محلول با افزایش غلظت سورفاکتانت کاهش می یابد ، احتمالاً به دلیل اختلال در ساختار وب و تشکیل سایر ساختارهای میسل.
03 خاصیت ضد میکروبی سورفاکتانتهای جمینی
به عنوان نوعی ماده ضد میکروبی آلی ، مکانیسم ضد میکروبی سورفاکتانت بارونیون به طور عمده این است که با آنیونها در سطح غشای سلولی میکروارگانیسم ها ترکیب می شود یا با گروه های سولفیدریل واکنش نشان می دهد تا تولید پروتئین ها و غشای سلولی خود را مختل کند ، بنابراین باعث از بین رفتن بافت های میکروبی برای مهار کننده ها یا از بین بردن میکرووره ها می شود.
3.1 خصوصیات ضد میکروبی سورفاکتانتهای جمینی آنیونی
خصوصیات ضد میکروبی سورفاکتانتهای آنیونی ضد میکروبی عمدتاً با ماهیت قسمتهای ضد میکروبی که حمل می کنند تعیین می شود. در محلول های کلوئیدی مانند لاتکس های طبیعی و روکش ها ، زنجیره های آبگریز به پراکندگی های محلول در آب متصل می شوند و زنجیره های آبگریز با جذب جهت به پراکندگی های آبگریز متصل می شوند ، بنابراین رابط دو فاز را به یک فیلم بین سطحی مولکولی متراکم تبدیل می کنند. گروه های مهاری باکتریایی در این لایه محافظ متراکم رشد باکتری ها را مهار می کنند.
مکانیسم مهار باکتریایی سورفاکتانتهای آنیونی اساساً با سوختگان های کاتیونی متفاوت است. مهار باکتریایی سورفاکتانتهای آنیونی مربوط به سیستم محلول آنها و گروههای مهار است ، بنابراین این نوع سورفاکتانت می تواند محدود باشد. این نوع سورفاکتانت باید در سطوح کافی وجود داشته باشد تا سورفاکتانت در هر گوشه سیستم وجود داشته باشد تا اثر میکروبی کش داشته باشد. در عین حال ، این نوع سورفاکتانت فاقد بومی سازی و هدف قرار دادن است که نه تنها باعث زباله های غیر ضروری می شود بلکه در مدت زمان طولانی مقاومت ایجاد می کند.
به عنوان نمونه ، از بیوسورفاکتانتهای مبتنی بر آلکیل سولفونات در پزشکی بالینی استفاده شده است. آلکیل سولفونات ها ، مانند بوسولفان و Treosulfan ، به طور عمده با بیماری های میلوپرولیفراتیو درمان می کنند و برای تولید اتصال متقابل بین گوانین و اوراپسورین عمل می کنند ، در حالی که این تغییر نمی تواند با تصحیح سلولی ترمیم شود و در نتیجه مرگ سلولی آپوپتوز است.
3.2 خصوصیات ضد میکروبی سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی
نوع اصلی سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی که توسعه یافته است ، کواترنر نمک آمونیوم نوع سورفاکتانتهای جمینی است. سورفاکتانتهای جمینی کاتیونی نوع آمونیوم از نوع آمونیوم دارای اثر باکتری کشنده قوی هستند زیرا دو زنجیره آلکان طولانی آبگریز در مولکول های سورفکتانت از نوع آمونیوم از نوع آمونیوم وجود دارد و زنجیره های آبگریز جذب آبگریز را با دیواره سلولی تشکیل می دهند (Peptidoglycan). در عین حال ، آنها حاوی دو یون نیتروژن با بار مثبت هستند ، که باعث جذب مولکول های سورفاکتانت به سطح باکتری های با بار منفی می شود ، و از طریق نفوذ و انتشار ، زنجیرهای آبگریز به طور عمیق در لایه لیپید غشای سلول باکتری نفوذ می کنند ، باعث تغییر نفوذپذیری از غشای سلول می شوند و باعث می شوند که علاوه بر باکتری ، باکتری سلولها را انجام دهد ، و این باعث می شود که باکتری سلولها را باکتری کند ، و این باعث می شود که با باکتری و باکتری منجر شود. برای از بین رفتن فعالیت آنزیم و دناتوراسیون پروتئین ، به دلیل اثر ترکیبی این دو اثر ، و این که قارچ کش دارای یک اثر باکتری قوی است.
با این حال ، از نظر محیطی ، این سورفاکتانت ها دارای فعالیت همولیتیک و سمیت سلولی هستند و زمان تماس طولانی تر با ارگانیسم های آبزی و تخریب تجزیه می تواند باعث افزایش سمیت آنها شود.
3.3 خواص ضد باکتریایی سورفاکتانتهای جمینی غیر یونی
در حال حاضر دو نوع سورفاکتانتهای جین غیر یونی وجود دارد ، یکی مشتق قند و دیگری اتر الکل و فنل اتر.
مکانیسم ضد باکتریایی بیوسورفاکتانتهای مشتق از قند بر اساس میل مولکولها است و سورفکتانتهای مشتق از قند می توانند به غشای سلولی متصل شوند ، که حاوی تعداد زیادی فسفولیپیدها هستند. هنگامی که غلظت مشتقات قند سورفاکتانت ها به سطح مشخصی برسند ، نفوذپذیری غشای سلولی را تغییر می دهد ، منافذ و کانال های یونی را تشکیل می دهد که بر انتقال مواد مغذی و تبادل گاز تأثیر می گذارد و باعث خروج محتوا می شود و در نهایت منجر به مرگ باکتری می شود.
مکانیسم ضد باکتریایی عوامل ضد میکروبی فنولیک و الکلی این است که بر روی دیواره سلولی یا غشای سلولی و آنزیم ها ، مسدود کردن عملکردهای متابولیکی و مختل کردن عملکردهای احیا کننده عمل کنید. به عنوان مثال ، داروهای ضد میکروبی اترهای دیفنیل و مشتقات آنها (فنل ها) در سلولهای باکتریایی یا ویروسی غوطه ور می شوند و از طریق دیواره سلولی و غشای سلولی عمل می کنند ، عملکرد و عملکرد آنزیم های مربوط به ترکیب اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها را مهار می کنند و رشد و تولید مثل باکتری ها را محدود می کنند. همچنین عملکردهای متابولیک و تنفسی آنزیم های موجود در باکتریها را فلج می کند ، که در نتیجه شکست می خورند.
3.4 خصوصیات ضد باکتریایی سورفاکتانتهای جمینی آمفوتریک
سورفاکتانتهای جمینی دوزیستان کلاس سورفاکتانت ها هستند که هم در ساختار مولکولی خود کاتیونها و آنیونها دارند ، می توانند در محلول آبی یونیزه شوند و خواص سورفکتانتهای آنیونی را در یک وضعیت متوسط و سورفاکتانتهای کاتیونی در شرایط متوسط دیگر نشان دهند. مکانیسم مهار باکتریایی سورفاکتانتهای آمفوتریک بی نتیجه است ، اما به طور کلی اعتقاد بر این است که این مهار ممکن است شبیه به سورفاکتانتهای آمونیوم کواترنر باشد ، جایی که سورفاکتانت به راحتی بر روی سطح باکتریایی با بار منفی جذب می شود و با متابولیسم باکتریایی دخالت می کند.
3.4.1 خصوصیات ضد میکروبی اسید آمینه سورفاکتانتهای جمینی
سورفاکتانت باریونیک از نوع اسید آمینه یک سورفاکتانت آمفوتریک کاتیونی است که از دو اسید آمینه تشکیل شده است ، بنابراین مکانیسم ضد میکروبی آن بیشتر شبیه به سورفکتانت باریونیک نوع نمک آمونیوم کواترنر است. قسمت بارز بارز سورفاکتانت به دلیل تعامل الکترواستاتیک به قسمت بار منفی سطح باکتریایی یا ویروسی جذب می شود و متعاقباً زنجیره های آبگریز به لایه لیپیدها متصل می شوند و منجر به پراکندگی محتوای سلولی و لیز تا مرگ می شوند. این مزیت های قابل توجهی نسبت به سورفاکتانتهای جمینی مبتنی بر آمونیوم کواترنری دارد: تجزیه پذیری آسان ، فعالیت همولیتیک کم و سمیت کم ، بنابراین برای کاربرد آن توسعه می یابد و زمینه کاربرد آن گسترش می یابد.
3.4.2 خصوصیات ضد باکتریایی از نوع اسید آمینه از نوع سورفاکتانتهای جمینی
سورفاکتانتهای جمینی آمفوتریک نوع اسید غیر آمینه دارای باقیمانده های مولکولی فعال سطح حاوی هر دو مراکز بار مثبت و منفی غیر قابل تحمل هستند. سورفاکتانتهای اصلی قیمتی نوع اسید غیر آمینه ، بتائین ، ایمیدازولین و اکسید آمین هستند. با استفاده از نوع Betaine به عنوان نمونه ، سورفاکتانتهای آمفوتریک از نوع Betaine هر دو گروه آنیونی و کاتیونی را در مولکولهای خود دارند که به راحتی تحت تأثیر نمکهای معدنی قرار نمی گیرند و در محلول های اسیدی و قلیایی دارای اثرات سوابق هستند و مکانیسم ضد میکروبی از سلوک های جمینی در محلول های حرکات سنگهای آلتنی در محلول های اسیدی و آنهایی که از آن استفاده می کنند ، دنبال می شوند. همچنین دارای عملکرد ترکیبی عالی با سایر انواع سورفاکتانت ها است.
04 نتیجه گیری و چشم انداز
سورفاکتانتهای جمینی به دلیل ساختار خاص خود به طور فزاینده ای در زندگی مورد استفاده قرار می گیرند و از آنها به طور گسترده در زمینه های عقیم سازی ضد باکتریایی ، تولید مواد غذایی ، تخریب و مهار کف ، رهاسازی آهسته مواد مخدر و تمیز کردن صنعتی استفاده می شود. با افزایش تقاضا برای حفاظت از محیط زیست سبز ، سورفاکتانتهای جمینی به تدریج به سورفاکتانتهای سازگار با محیط زیست و چند منظوره تبدیل می شوند. تحقیقات آینده در مورد سورفاکتانتهای جمینی را می توان از جنبه های زیر انجام داد: توسعه سورفاکتانتهای جدید جمینی با ساختارها و عملکردهای خاص ، به ویژه تقویت تحقیقات در مورد ضد باکتریایی و ضد ویروسی. ترکیب با سورفاکتانتهای مشترک یا مواد افزودنی برای تشکیل محصولاتی با عملکرد بهتر. و استفاده از مواد اولیه ارزان و به راحتی در دسترس برای سنتز سورفاکتانتهای جمینی سازگار با محیط زیست.
زمان پست: مارس 25-2022