03 خواص ضد میکروبی سورفکتانت جمینی
مکانیزم ضد میکروبی سورفکتانت باریونی به عنوان نوعی عامل ضد میکروبی آلی، عمدتاً این است که با آنیون‌های روی سطح غشای سلولی میکروارگانیسم‌ها ترکیب می‌شود یا با گروه‌های سولفیدریل واکنش می‌دهد تا تولید پروتئین‌ها و غشای سلولی آنها را مختل کند، در نتیجه بافت‌های میکروبی را برای مهار آن‌ها از بین می‌برد. یا میکروارگانیسم ها را از بین ببرد.

3.1 خواص ضد میکروبی سورفکتانت های آنیونی جمینی

خواص ضد میکروبی سورفکتانت های آنیونی ضد میکروبی عمدتاً با ماهیت قسمت های ضد میکروبی آنها تعیین می شود. در محلول‌های کلوئیدی مانند لاتکس‌ها و پوشش‌های طبیعی، زنجیره‌های آبدوست به پراکنده‌های محلول در آب متصل می‌شوند و زنجیره‌های آبگریز با جذب جهتی به پراکندگی‌های آبگریز متصل می‌شوند، بنابراین رابط دو فازی را به یک فیلم سطحی مولکولی متراکم تبدیل می‌کنند. گروه های بازدارنده باکتری روی این لایه محافظ متراکم از رشد باکتری ها جلوگیری می کنند.
مکانیسم مهار باکتریایی سورفکتانت های آنیونی اساساً با سورفکتانت های کاتیونی متفاوت است. مهار باکتریایی سورفکتانت های آنیونی به سیستم محلول آنها و گروه های بازدارنده مربوط می شود، بنابراین می توان این نوع سورفکتانت را محدود کرد. این نوع سورفکتانت باید در سطوح کافی وجود داشته باشد تا سورفکتانت در هر گوشه ای از سیستم وجود داشته باشد تا اثر میکروب کش خوبی ایجاد کند. در عین حال، این نوع سورفکتانت فاقد محلی سازی و هدف گیری است که نه تنها باعث ضایعات غیر ضروری می شود، بلکه باعث ایجاد مقاومت در مدت زمان طولانی می شود.
به عنوان مثال، بیوسورفکتانت های مبتنی بر آلکیل سولفونات در پزشکی بالینی استفاده شده است. آلکیل سولفونات‌ها مانند بوسولفان و ترئوسولفان عمدتاً بیماری‌های میلوپرولیفراتیو را درمان می‌کنند و برای ایجاد پیوند متقابل بین گوانین و اوره‌پورین عمل می‌کنند، در حالی که این تغییر با تصحیح سلولی قابل ترمیم نیست و منجر به مرگ سلولی آپوپتوز می‌شود.

3.2 خواص ضد میکروبی سورفکتانت های کاتیونی جمینی

نوع اصلی سورفکتانت جمینی کاتیونی توسعه یافته سورفکتانت های نمک آمونیوم چهارتایی نوع جمینی است. سورفکتانت‌های جمینی کاتیونی نوع آمونیوم چهارتایی دارای اثر باکتری‌کشی قوی هستند زیرا در مولکول‌های سورفکتانت باریونی نوع آمونیوم چهارتایی دو زنجیره طولانی آلکان آبگریز وجود دارد و زنجیره‌های آبگریز با دیواره سلولی جذب آبگریز می‌کنند (پپتیدوگلیکان). در عین حال، آنها حاوی دو یون نیتروژن با بار مثبت هستند که باعث جذب مولکول‌های سورفکتانت به سطح باکتری‌های با بار منفی می‌شوند و از طریق نفوذ و انتشار، زنجیره‌های آبگریز عمیقاً به لایه لیپیدی غشای سلولی باکتری نفوذ می‌کنند و باعث تغییر در سطح باکتری‌های با بار منفی می‌شوند. نفوذپذیری غشای سلولی، منجر به پارگی باکتری، علاوه بر گروه های آبدوست در عمق پروتئین، منجر به از بین رفتن فعالیت آنزیم و دناتوره شدن پروتئین می شود، به دلیل اثر ترکیبی این دو اثر، قارچ کش دارای یک اثر باکتری کش قوی
با این حال، از دیدگاه محیطی، این سورفکتانت ها دارای فعالیت همولیتیک و سمیت سلولی هستند و زمان تماس طولانی تر با موجودات آبزی و تجزیه زیستی می تواند سمیت آنها را افزایش دهد.

3.3 خواص ضد باکتریایی سورفکتانت های غیر یونی جمینی

در حال حاضر دو نوع سورفکتانت غیریونی جمینی وجود دارد، یکی از مشتقات قند و دیگری الکل اتر و فنل اتر است.
مکانیسم ضد باکتریایی بیوسورفکتانت های مشتق شده از قند بر اساس میل ترکیبی مولکول ها است و سورفکتانت های مشتق شده از قند می توانند به غشای سلولی که حاوی تعداد زیادی فسفولیپید هستند، متصل شوند. هنگامی که غلظت سورفکتانت های مشتقات قند به حد معینی می رسد، نفوذپذیری غشای سلولی را تغییر می دهد و منافذ و کانال های یونی را تشکیل می دهد که بر انتقال مواد مغذی و تبادل گاز تأثیر می گذارد و باعث خروج محتویات می شود و در نهایت منجر به مرگ سلول می شود. باکتری
مکانیسم ضد باکتریایی عوامل ضد میکروبی اترهای فنولیک و الکلی این است که بر روی دیواره سلولی یا غشای سلولی و آنزیم‌ها اثر می‌گذارند، عملکردهای متابولیک را مسدود می‌کنند و عملکردهای بازسازی را مختل می‌کنند. به عنوان مثال، داروهای ضد میکروبی دی فنیل اترها و مشتقات آنها (فنل ها) در سلول های باکتریایی یا ویروسی غوطه ور می شوند و از طریق دیواره سلولی و غشای سلولی عمل می کنند و از عمل و عملکرد آنزیم های مربوط به سنتز نوکلئیک اسیدها و پروتئین ها جلوگیری می کنند و باعث محدود شدن رشد و تولید مثل باکتری ها همچنین عملکردهای متابولیک و تنفسی آنزیم‌های درون باکتری را فلج می‌کند که سپس از کار می‌افتند.

3.4 خواص ضد باکتریایی سورفکتانت های آمفوتریک جمینی

سورفکتانت‌های آمفوتریک جمینی دسته‌ای از سورفکتانت‌ها هستند که در ساختار مولکولی خود هم کاتیون و هم آنیون دارند، می‌توانند در محلول آبی یونیزه شوند و خواص سورفکتانت‌های آنیونی را در یک شرایط محیطی و سورفکتانت‌های کاتیونی در شرایط محیطی دیگر نشان دهند. مکانیسم مهار باکتریایی سورفکتانت های آمفوتریک قطعی نیست، اما به طور کلی اعتقاد بر این است که مهار ممکن است شبیه به سورفکتانت های آمونیوم چهارتایی باشد، جایی که سورفکتانت به راحتی بر روی سطح باکتری با بار منفی جذب می شود و با متابولیسم باکتری تداخل می کند.

3.4.1 خواص ضد میکروبی اسید آمینه جمینی سورفکتانت

سورفکتانت باریونی نوع اسید آمینه یک سورفکتانت باریونی آمفوتریک کاتیونی است که از دو اسید آمینه تشکیل شده است، بنابراین مکانیسم ضد میکروبی آن بیشتر شبیه به سورفکتانت باریونی نوع نمک آمونیوم چهارتایی است. قسمت با بار مثبت سورفکتانت به دلیل برهمکنش الکترواستاتیکی به قسمت بار منفی سطح باکتری یا ویروس جذب می شود و متعاقباً زنجیره های آبگریز به لایه لیپیدی متصل می شوند و منجر به خروج محتویات سلول و لیز شدن تا زمان مرگ می شود. این ماده دارای مزایای قابل توجهی نسبت به سورفکتانت های جمینی مبتنی بر آمونیوم چهارتایی است: تجزیه زیستی آسان، فعالیت همولیتیک کم و سمیت کم، بنابراین برای کاربرد آن توسعه یافته و حوزه کاربرد آن در حال گسترش است.

3.4.2 خواص ضد باکتریایی سورفکتانت های غیر اسید آمینه جمینی

سورفکتانت های آمفوتریک Gemini نوع غیر اسید آمینه دارای بقایای مولکولی فعال سطحی هستند که دارای مراکز بار مثبت و منفی غیر قابل یونیزاسیون هستند. سورفکتانت های اصلی غیر اسید آمینه جمینی بتائین، ایمیدازولین و آمین اکسید هستند. با در نظر گرفتن نوع بتائین به عنوان مثال، سورفکتانت های آمفوتریک نوع بتائین دارای هر دو گروه آنیونی و کاتیونی در مولکول های خود هستند که به راحتی توسط نمک های معدنی تحت تاثیر قرار نمی گیرند و دارای اثرات سورفاکتانت در هر دو محلول اسیدی و قلیایی هستند و مکانیسم ضد میکروبی سورفکتانت های کاتیونی جمینی پس از آن محلول های اسیدی و سورفکتانت های آنیونی جمینی در محلول های قلیایی قرار گرفتند. همچنین عملکرد ترکیبی عالی با انواع دیگر سورفکتانت ها دارد.