Dan l-artikolu jiffoka fuq il-mekkaniżmu antimikrobiku ta 'surfactants Gemini, li huma mistennija li jkunu effettivi fil-qtil ta' batterji u jistgħu jipprovdu xi għajnuna fit-tnaqqis tat-tixrid ta 'koronavirus ġodda.
Surfactant, li huwa kontrazzjoni tal-frażijiet wiċċ, attiv u aġent. Is-surfactants huma sustanzi li huma attivi fuq uċuħ u interfaces u għandhom kapaċità u effiċjenza għolja ħafna fit-tnaqqis tat-tensjoni tal-wiċċ (konfini), li jiffurmaw assemblaġġi ordnati molekulari f'soluzzjonijiet 'il fuq minn ċerta konċentrazzjoni u b'hekk ikollhom firxa ta' funzjonijiet ta 'applikazzjoni. Is-surfactants għandhom dispersibilità tajba, tixrid, kapaċità ta 'emulsifikazzjoni, u proprjetajiet antistatiċi, u saru materjali ewlenin għall-iżvilupp ta' ħafna oqsma, inkluż il-qasam ta 'kimiċi fini, u għandhom kontribuzzjoni sinifikanti fit-titjib tal-proċessi, it-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija, u ż-żieda fl-effiċjenza tal-produzzjoni. Bl-iżvilupp tas-soċjetà u l-progress kontinwu tal-livell industrijali tad-dinja, l-applikazzjoni ta 'surfactants infirxet gradwalment minn kimiċi ta' użu ta 'kuljum għal diversi oqsma ta' l-ekonomija nazzjonali, bħal aġenti antibatteriċi, addittivi tal-ikel, oqsma ta 'enerġija ġodda, trattament li jniġġes u bijofarmaċewtiċi.
Is-surfactants konvenzjonali huma komposti "anfifiliċi" li jikkonsistu minn gruppi idrofiliċi polari u gruppi idrofobiċi mhux polari, u l-istrutturi molekulari tagħhom huma murija fil-Figura 1 (a).
Fil-preżent, bl-iżvilupp ta 'raffinar u sistematizzazzjoni fl-industrija tal-manifattura, id-domanda għal proprjetajiet ta' surfactant fil-proċess ta 'produzzjoni qed tiżdied gradwalment, u għalhekk huwa importanti li ssib u tiżviluppa surfactants bi proprjetajiet tal-wiċċ ogħla u bi strutturi speċjali. L-iskoperta ta 'surfactants Gemini tgħaqqad dawn il-lakuni u tissodisfa r-rekwiżiti tal-produzzjoni industrijali. Surfactant komuni tal-Gemini huwa kompost b'żewġ gruppi idrofiliċi (ġeneralment joniċi jew nonjoniċi bi proprjetajiet idrofiliċi) u żewġ katini alkil idrofobiċi.
Kif muri fil-Figura 1 (b), b'kuntrast ma 'surfactants ta' katina waħda konvenzjonali, is-surfactants Gemini jgħaqqdu żewġ gruppi idrofiliċi flimkien permezz ta 'grupp li jgħaqqad (spacer). Fil-qosor, l-istruttura ta 'surfactant ta' Gemini tista 'tinftiehem kif iffurmata billi tgħaqqad b'mod għaqli żewġ gruppi ta' ras idrofiliċi ta 'surfactant konvenzjonali flimkien ma' grupp ta 'konnessjoni.
L-istruttura speċjali tas-surfactant tal-Gemini twassal għall-attività għolja tal-wiċċ tagħha, li hija dovuta prinċipalment għal ：
(1) L-effett idrofobiku msaħħa taż-żewġ ktajjen tad-denb idrofobiku tal-molekula tas-surfactant tal-Gemini u t-tendenza miżjuda tas-surfactant biex tħalli s-soluzzjoni milwiema.
(2) it-tendenza ta 'gruppi ta' ras idrofiliċi biex jisseparaw minn xulxin, speċjalment gruppi ta 'ras joniċi minħabba repulsjoni elettrostatika, hija sostanzjalment imdgħajfa mill-influwenza ta' spacer;
(3) L-istruttura speċjali tas-surfactants tal-Gemini taffettwa l-imġieba tal-aggregazzjoni tagħhom f'soluzzjoni milwiema, li tagħtihom morfoloġija ta 'aggregazzjoni aktar kumplessa u varjabbli.
Is-surfactants tal-Gemini għandhom attività ogħla tal-wiċċ (fruntiera), konċentrazzjoni kritika aktar baxxa ta 'micelle, tixrib aħjar, kapaċità ta' emulsifikazzjoni u abilità antibatterika meta mqabbla ma 'surfactants konvenzjonali. Għalhekk, l-iżvilupp u l-użu ta 'surfactants Gemini huma ta' sinifikat kbir għall-iżvilupp u l-applikazzjoni ta 'surfactants.
L- "istruttura anfifilika" ta 'surfactants konvenzjonali tagħtihom proprjetajiet uniċi tal-wiċċ. Kif muri fil-Figura 1 (c), meta surfactant konvenzjonali jiġi miżjud mal-ilma, il-grupp tar-ras idrofiliku għandu t-tendenza li jinħall ġewwa s-soluzzjoni milwiema, u l-grupp idrofobiku jinibixxi d-dissoluzzjoni tal-molekula tas-surfactant fl-ilma. Taħt l-effett ikkombinat ta 'dawn iż-żewġ xejriet, il-molekuli tas-surfactant huma arrikkiti fl-interface tal-gass-likwidu u jgħaddu minn arranġament ordnat, u b'hekk inaqqsu t-tensjoni tal-wiċċ tal-ilma. B'differenza mis-surfactants konvenzjonali, is-surfactants tal-Gemini huma "dimers" li jgħaqqdu surfactants konvenzjonali flimkien permezz ta 'gruppi spazjati, li jistgħu jnaqqsu t-tensjoni tal-wiċċ ta' l-ilma u t-tensjoni interfacial taż-żejt / ilma b'mod aktar effettiv. Barra minn hekk, is-surfactants tal-Gemini għandhom konċentrazzjonijiet ta 'micelle kritiċi aktar baxxi, solubilità aħjar tal-ilma, emulsifikazzjoni, ragħwa, tixrib u proprjetajiet antibatteriċi.
| Introduzzjoni ta 'surfactants tal-Gemini Fl-1991, Menger u Littau [13] ħejjew l-ewwel surfactant tal-katina bis-alkyl bi grupp ta 'rabta riġida, u semmewha "Gemini Surfactant". Fl-istess sena, Zana et al [14] ħejjew serje ta 'surfactants tal-gemini tal-melħ tal-ammonju kwaternarju għall-ewwel darba u investigaw sistematikament il-proprjetajiet ta' din is-serje ta 'surfactants tal-gemini tal-melħ tal-ammonju kwaternarju. 1996, ir-riċerkaturi ġeneralizzaw u ddiskutew l-imġieba tal-wiċċ (fruntiera), proprjetajiet ta 'aggregazzjoni, reoloġija tas-soluzzjoni u mġieba tal-fażi ta' surfactants differenti tal-Gemini meta aggravati ma 'surfactants konvenzjonali. Fl-2002, Zana [15] investigat l-effett ta 'gruppi ta' rabta differenti fuq l-imġieba ta 'aggregazzjoni ta' surfactants ta 'Gemini f'soluzzjoni milwiema, xogħol li avvanza ħafna l-iżvilupp ta' surfactants u kien ta 'sinifikat kbir. Aktar tard, Qiu et al [16] ivvintaw metodu ġdid għas-sintesi ta 'surfactants tal-gemini li fihom strutturi speċjali bbażati fuq cetyl bromide u 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazole, li għajjat aktar il-mod ta' sinteżi tas-surfactant Gemini. |
Ir-riċerka dwar is-surfactants tal-Gemini fiċ-Ċina bdiet tard; Fl-1999, Jianxi Zhao mill-Università ta 'Fuzhou għamel reviżjoni sistematika ta' riċerka barranija dwar surfactants tal-Gemini u ġibed l-attenzjoni ta 'ħafna istituzzjonijiet ta' riċerka fiċ-Ċina. Wara dan, ir-riċerka dwar is-surfactants tal-Gemini fiċ-Ċina bdiet tiffjorixxi u kisbet riżultati siewja. Fi snin reċenti, ir-riċerkaturi ddedikaw ruħhom għall-iżvilupp ta 'surfactants ġodda tal-Gemini u l-istudju tal-proprjetajiet fiżikokimiċi relatati tagħhom. Fl-istess ħin, l-applikazzjonijiet ta 'surfactants Gemini ġew żviluppati gradwalment fl-oqsma ta' sterilizzazzjoni u antibatteriċi, produzzjoni ta 'ikel, defoaming u inibizzjoni ta' ragħwa, rilaxx bil-mod tal-mediċina u tindif industrijali. Ibbażat fuq jekk il-gruppi idrofiliċi fil-molekuli tas-surfactant humiex iċċarġjati jew le u t-tip ta 'ħlas li jġorru, is-surfactants tal-Gemini jistgħu jinqasmu fil-kategoriji li ġejjin: surfactants katjoniċi, anjoniċi, nonjoniċi u amfoteriċi Gemini. Fost dawn, surfactants tal-gemini katjoniċi ġeneralment jirreferu għal surfactants tal-gemini tal-ammonju kwaternarju jew tal-melħ tal-ammonju, surfactants anjoniċi tal-gemini l-aktar jirreferu għal surfactants tal-gemini li l-gruppi idrofiliċi tagħhom huma aċidu sulfoniku, fosfat u aċidu karbossiliku, filwaqt li l-aċidu gemini nonjoniku huma l-aktar polioxyethylene gemini gemini.
1.1 surfactants katjoniċi tal-gemini
Is-surfactants tal-gemini katjoniċi jistgħu jiddisassoċjaw katjoni f'soluzzjonijiet milwiema, prinċipalment l-ammonju u l-kwaternarju tal-melħ ta 'l-ammonju gemini surfactants. Is-surfactants katjoniċi tal-gemini għandhom bijodegradabilità tajba, kapaċità ta 'dekontaminazzjoni qawwija, proprjetajiet kimiċi stabbli, tossiċità baxxa, struttura sempliċi, sinteżi faċli, separazzjoni u purifikazzjoni faċli, u għandhom ukoll proprjetajiet batteriċida, anti-korrużjoni, antistatiċi, proprjetajiet antistatiċi u irtubija.
Is-surfactants tal-Gemini bbażati fuq il-melħ tal-ammonju kwaternarji huma ġeneralment ippreparati minn amini terzjarji permezz ta 'reazzjonijiet ta' alkilazzjoni. Hemm żewġ metodi sintetiċi ewlenin kif ġej: wieħed huwa li tikkwanizza l-alkani sostitwiti bid-dibromo u amini terzjarji ta 'katina twila ta' katina twila; L-ieħor huwa li tikkwanizza l-alkani b'katina twila ta '1-bromo u N, N, N, N', n'-tetramethyl alkil diamini b'etanol anidru bħala solvent u rifluss tat-tisħin. Madankollu, l-alkani sostitwiti bid-dibromo huma aktar għoljin u huma komunement sintetizzati bit-tieni metodu, u l-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija murija fil-Figura 2.
1.2 Surfactants Anjoniċi tal-Gemini
Is-surfactants anjoniċi tal-gemini jistgħu jiddisassoċjaw anjoni f'soluzzjoni milwiema, prinċipalment sulfonates, imluħa tas-sulfat, karbossilati u mluħa tal-fosfat tat-tip Gemini Surfactants. Is-surfactants anjoniċi għandhom proprjetajiet aħjar bħal dekontaminazzjoni, ragħwa, dispersjoni, emulsifikazzjoni u tixrib, u huma użati ħafna bħala deterġenti, aġenti ta 'ragħwa, aġenti tat-tixrib, emulsjonanti u dispersanti.
1.2.1 Sulfonates
Bijosurfactants ibbażati fuq is-sulfonat għandhom il-vantaġġi ta 'solubilità tajba ta' l-ilma, tixrid tajjeb, temperatura tajba u reżistenza għall-melħ, deterġenza tajba, u kapaċità qawwija ta 'tixrid, u huma użati ħafna bħala deterġenti, aġenti tar-ragħwa, aġenti li jxerrdu, emulsifikanti, u dispersanti fil-petrolju, l-industrija tat-tess spejjeż. Li et al sintetizzaw serje ta 'surfactants ġodda ta' aċidu dialkyl disulfonic gemini (2CN-SCT), surfactant tipiku tat-tip ta 'sulfonat, bl-użu ta' trikloramina, amina alifatika u taurine bħala materja prima f'reazzjoni fi tliet stadji.
1.2.2 Melħ tas-sulfat
Is-surfactants tad-doppji tal-melħ tal-ester tas-sulfat għandhom il-vantaġġi ta 'tensjoni tal-wiċċ ultra-baxxa, attività għolja tal-wiċċ, solubilità tajba tal-ilma, sors wiesa' ta 'materja prima u sinteżi relattivament sempliċi. Għandu wkoll prestazzjoni tajba tal-ħasil u abilità tar-ragħwa, prestazzjoni stabbli fl-ilma iebes, u l-imluħa tal-ester tas-sulfat huma newtrali jew kemmxejn alkalini f'soluzzjoni milwiema. Kif muri fil-Figura 3, Sun Dong et al użaw l-aċidu lauriku u l-polyethylene glycol bħala l-materja prima ewlenija u l-bonds tal-ester tas-sulfat miżjuda permezz ta 'reazzjonijiet ta' sostituzzjoni, esterifikazzjoni u żieda, u b'hekk sintetizza t-tip ta 'sulfat tal-melħ tas-sulfat tas-surfactant-GA12-S-12.
1.2.3 Melħ tal-aċidu karbossiliku
Is-surfactants tal-Gemini bbażati fuq il-carboxylate huma ġeneralment ħfief, ħodor, faċilment bijodegradabbli u għandhom sors rikk ta 'materja prima naturali, proprjetajiet ta' chelanti tal-metall għoli, reżistenza tajba għall-ilma iebes u tixrid ta 'sapun tal-kalċju, proprjetajiet tajbin ta' ragħwa u tixrib, u jintużaw ħafna fil-farmaċewtiċi, tessuti, kimiċi fini u oqsma oħra. L-introduzzjoni ta 'gruppi ta' amide fil-bijosurfactants ibbażati fuq il-karbossilati jistgħu jtejbu l-bijodegradabilità ta 'molekuli ta' surfactant u jagħmluhom ukoll ikollhom proprjetajiet tajbin ta 'tixrib, emulsifikazzjoni, dispersjoni u dekontaminazzjoni. Mei et al sintetizzaw CGS-2 ta 'surfactant barioniku bbażat fuq il-karbossilat li fihom gruppi ta' amide bl-użu ta 'dodecylamine, dibromoethane u anhydride succinic bħala materja prima.
1.2.4 Melħ tal-fosfat
Is-surfactants tal-gemini tat-tip tal-melħ tal-fosfat għandhom struttura simili għal fosfolipidi naturali u huma suxxettibbli li jiffurmaw strutturi bħal micelles b'lura u vesikuli. Is-surfactants tal-melħ tal-melħ tal-fosfat tal-melħ intużaw ħafna bħala aġenti antistatiċi u deterġenti tal-ħasil, filwaqt li l-proprjetajiet għoljin ta 'emulsifikazzjoni tagħhom u irritazzjoni relattivament baxxa wasslu għall-użu wiesa' tagħhom fil-kura tal-ġilda personali. Ċerti esteri tal-fosfat jistgħu jkunu kontra l-kanċer, antitumor u antibatteriċi, u għexieren ta 'mediċini ġew żviluppati. Bijosurfactants tat-tip tal-melħ tal-ester tal-fosfat għandhom proprjetajiet għoljin ta 'emulsifikazzjoni għall-pestiċidi u jistgħu jintużaw mhux biss bħala antibatteriċi u insettiċidi iżda wkoll bħala erbiċidi. Zheng et al studjaw is-sintesi ta 'surfactants tal-melħ tal-melħ tal-fosfat minn P2O5 u diols oligomeriċi bbażati fuq l-orto-quat, li għandhom effett ta' tixrib aħjar, proprjetajiet antistatiċi tajbin, u proċess ta 'sinteżi relattivament sempliċi b'kundizzjonijiet ta' reazzjoni ħafifa. Il-formula molekulari tas-surfactant tal-melħ tal-fosfat tal-potassju hija murija fil-Figura 4.
1.3 Surfactants mhux joniċi tal-Gemini
Is-surfactants tal-gemini mhuxjoniċi ma jistgħux jiġu dissoċjati f'soluzzjoni milwiema u jeżistu f'forma molekulari. Dan it-tip ta 'surfactant barioniku ġie inqas studjat s'issa, u hemm żewġ tipi, wieħed huwa derivattiv taz-zokkor u l-ieħor huwa l-etere tal-alkoħol u l-etere tal-fenol. Is-surfactants tal-Gemini nonjoniċi ma jeżistux fl-istat joniku f'soluzzjoni, u għalhekk għandhom stabbiltà għolja, mhumiex affettwati faċilment minn elettroliti qawwija, għandhom kumplessbilità tajba ma 'tipi oħra ta' surfactants, u għandhom solubilità tajba. Għalhekk, surfactants nonjoniċi għandhom diversi proprjetajiet bħal deterġenza tajba, dispersibilità, emulsifikazzjoni, ragħwa, tixrib, proprjetà antistatika u sterilizzazzjoni, u jistgħu jintużaw ħafna f'diversi aspetti bħal pestiċidi u kisjiet. Kif muri fil-Figura 5, fl-2004, Fitzgerald et al sintetizzaw surfactants tal-Gemini bbażati fuq il-polyoxyethylene (surfactants nonjoniċi), li l-istruttura tagħhom ġiet espressa bħala (CN-2H2N-3CHCHCH2O (CH2CH2O) MH) 2 (CH2) 2 (CH2) 6 (jew GENMEM).
02 Propjetajiet fiżikokimiċi ta 'surfactants Gemini
2.1 Attività ta 'surfactants tal-Gemini
L-aktar mod sempliċi u dirett biex tevalwa l-attività tal-wiċċ tas-surfactants huwa li tkejjel it-tensjoni tal-wiċċ tas-soluzzjonijiet milwiema tagħhom. Fil-prinċipju, is-surfactants inaqqsu t-tensjoni tal-wiċċ ta 'soluzzjoni permezz ta' arranġament orjentat fuq il-pjan tal-wiċċ (konfini) (Figura 1 (c)). Il-konċentrazzjoni kritika ta 'micelle (CMC) ta' surfactants Gemini hija aktar minn żewġ ordnijiet ta 'kobor iżgħar u l-valur C20 huwa sinifikament aktar baxx meta mqabbel ma' surfactants konvenzjonali bi strutturi simili. Il-molekula tas-surfactant barionika għandha żewġ gruppi idrofiliċi li jgħinuha żżomm solubilità tajba fl-ilma waqt li għandha katini twal twal idrofobiċi. Fl-interface tal-ilma / arja, is-surfactants konvenzjonali huma rranġati b'mod laxk minħabba l-effett ta 'reżistenza tas-sit spazjali u r-repulsjoni ta' piżijiet omoġenji fil-molekuli, u b'hekk tiddgħajjef il-kapaċità tagħhom li tnaqqas it-tensjoni tal-wiċċ ta 'l-ilma. B'kuntrast, il-gruppi li jgħaqqdu ta 'surfactants tal-Gemini huma marbuta b'mod kovalenti sabiex id-distanza bejn iż-żewġ gruppi idrofiliċi tinżamm f'firxa żgħira (ħafna iżgħar mid-distanza bejn il-gruppi idrofiliċi ta' surfactants konvenzjonali), li tirriżulta f'attività aħjar ta 'surfactants Gemini fil-wiċċ (konfini).
2.2 Struttura tal-Assemblea tas-Surfactants tal-Gemini
F'soluzzjonijiet milwiema, hekk kif il-konċentrazzjoni ta 'surfactant barionika tiżdied, il-molekuli tiegħu jissaturaw il-wiċċ tas-soluzzjoni, li mbagħad iġġiegħel molekuli oħra jemigraw lejn l-intern tas-soluzzjoni biex jiffurmaw micelles. Il-konċentrazzjoni li fiha s-surfactant jibda jifforma micelles tissejjaħ konċentrazzjoni kritika ta 'micelle (CMC). Kif muri fil-Figura 9, wara li l-konċentrazzjoni hija ikbar minn CMC, b'differenza surfactants konvenzjonali li jinġabru biex jiffurmaw micelles sferiċi, is-surfactants Gemini jipproduċu varjetà ta 'morfoloġiji micelle, bħal strutturi lineari u tal-kisja, minħabba l-karatteristiċi strutturali tagħhom. Id-differenzi fid-daqs, il-forma u l-idratazzjoni tal-micelle għandhom impatt dirett fuq l-imġieba tal-fażi u l-proprjetajiet reoloġiċi tas-soluzzjoni, u jwasslu wkoll għal bidliet fil-viskoelastiċità tas-soluzzjoni. Surfactants konvenzjonali, bħal surfactants anjoniċi (SDS), ġeneralment jiffurmaw micelles sferiċi, li kważi m'għandhom l-ebda effett fuq il-viskożità tas-soluzzjoni. Madankollu, l-istruttura speċjali tas-surfactants tal-Gemini twassal għall-formazzjoni ta 'morfoloġija ta' micelle aktar kumplessa u l-proprjetajiet tas-soluzzjonijiet milwiema tagħhom ivarjaw b'mod sinifikanti minn dawk ta 'surfactants konvenzjonali. Il-viskożità ta 'soluzzjonijiet milwiema ta' surfactants tal-Gemini tiżdied maż-żieda tal-konċentrazzjoni ta 'surfactants tal-Gemini, probabbilment minħabba li l-micelles lineari ffurmati jidħlu fi struttura simili għall-web. Madankollu, il-viskożità tas-soluzzjoni tonqos biż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-surfactant, probabbilment minħabba t-tfixkil tal-istruttura tal-web u l-formazzjoni ta 'strutturi oħra ta' micelle.
03 Propjetajiet antimikrobiċi ta 'surfactants Gemini
Bħala tip ta 'aġent antimikrobiku organiku, il-mekkaniżmu antimikrobiku ta' surfactant barioniku huwa prinċipalment li jgħaqqad ma 'anjoni fuq il-wiċċ tal-membrana taċ-ċellula ta' mikroorganiżmi jew jirreaġixxi ma 'gruppi sulfhydryl biex ifixkel il-produzzjoni tal-proteini tagħhom u l-membrani taċ-ċellula, u b'hekk jeqred it-tessuti mikrobjali għall-inibizzjoni jew tal-qtil ta' mikroorganiżmi.
3.1 Propjetajiet antimikrobiċi ta 'surfactants anjoniċi tal-gemini
Il-proprjetajiet antimikrobiċi ta 'surfactants anjoniċi antimikrobiċi huma determinati prinċipalment min-natura tal-partijiet antimikrobiċi li jġorru. F'soluzzjonijiet kollojdali bħal latexes naturali u kisi, il-ktajjen idrofiliċi jorbtu ma 'dispersanti li jinħallu fl-ilma, u ktajjen idrofobiċi jorbtu ma' dispersjonijiet idrofobiċi permezz ta 'adsorbiment direzzjonali, u b'hekk jittrasformaw l-interface b'żewġ fażijiet f'film interfacial dens. Il-gruppi inibitorji batteriċi fuq dan is-saff protettiv dens jinibixxu t-tkabbir tal-batterja.
Il-mekkaniżmu ta 'inibizzjoni tal-batterja ta' surfactants anjoniċi huwa fundamentalment differenti minn dak ta 'surfactants katjoniċi. L-inibizzjoni tal-batterja ta 'surfactants anjoniċi hija relatata mas-sistema ta' soluzzjoni tagħhom u l-gruppi ta 'inibizzjoni, u għalhekk dan it-tip ta' surfactant jista 'jkun limitat. Dan it-tip ta 'surfactant għandu jkun preżenti f'livelli suffiċjenti sabiex is-surfactant ikun preżenti f'kull rokna tas-sistema biex jipproduċi effett mikrobiċida tajjeb. Fl-istess ħin, dan it-tip ta 'surfactant nieqes mill-lokalizzazzjoni u l-immirar, li mhux biss jikkawża skart bla bżonn, iżda joħloq ukoll reżistenza fuq perjodu twil ta' żmien.
Bħala eżempju, il-bijosurfactants ibbażati fuq l-alkil sulfonat intużaw fil-mediċina klinika. Alkyl sulfonates, bħal Busulfan u Treosulfan, jittrattaw prinċipalment mard mieloproliferattiv, li jaġixxu biex jipproduċu cross-linking bejn il-guanine u l-ururine, filwaqt li din l-alterazzjoni ma tistax tissewwa mill-qari taċ-ċelluli, li tirriżulta fil-mewt taċ-ċellula apoptotika.
3.2 Propjetajiet antimikrobiċi ta 'surfactants tal-gemini katjoniċi
It-tip ewlieni ta 'surfactants katjoniċi tal-Gemini żviluppati huwa s-surfactants tal-gemini tat-tip tal-ammonju kwaternarju. Is-surfactants tal-gemini katjoniċi tat-tip tal-ammonju kwaternarji għandhom effett batteriċida qawwi minħabba li hemm żewġ ktajjen alkani twal idrofobiċi fil-molekuli tas-surfactant tal-ammonju kwaternarju tat-tip tal-ammonju, u l-ktajjen idrofobiċi jiffurmaw adsorbiment idrofobiku mal-ħajt taċ-ċellula (peptidoglycan); Fl-istess ħin, fihom żewġ joni ta 'nitroġenu ċċarġjati b'mod pożittiv, li jippromwovu l-adsorbiment ta' molekuli ta 'surfactant mal-wiċċ ta' batterji ċċarġjati b'mod negattiv, u permezz ta 'penetrazzjoni u diffużjoni, il-ktajjen idrofobiċi jippenetraw profondament fis-saff tal-lipidi taċ-ċellula batterika, ibiddlu Gruppi idrofiliċi fil-fond fil-proteina, li jwasslu għat-telf tal-attività tal-enzimi u d-denaturazzjoni tal-proteina, minħabba l-effett ikkombinat ta 'dawn iż-żewġ effetti, li jagħmlu l-funġiċida għandu effett batteriċida qawwi.
Madankollu, mil-lat ambjentali, dawn is-surfactants għandhom attività emolitika u ċitotossiċità, u ħin ta 'kuntatt itwal ma' organiżmi akwatiċi u bijodegradazzjoni jistgħu jżidu t-tossiċità tagħhom.
3.3 Propjetajiet antibatteriċi ta 'surfactants tal-gemini nonjoniċi
Bħalissa hemm żewġ tipi ta 'surfactants tal-Gemini nonjoniċi, wieħed huwa derivattiv taz-zokkor u l-ieħor huwa l-ether tal-alkoħol u l-ether tal-fenol.
Il-mekkaniżmu antibatteriku ta 'bijosurfactants derivati minn zokkor huwa bbażat fuq l-affinità tal-molekuli, u surfactants derivati minn zokkor jistgħu jorbtu mal-membrani taċ-ċelluli, li fihom numru kbir ta' fosfolipidi. Meta l-konċentrazzjoni ta 'surfactants ta' derivattivi taz-zokkor tilħaq ċertu livell, tbiddel il-permeabilità tal-membrana taċ-ċellula, tifforma pori u kanali tal-joni, li taffettwa t-trasport ta 'nutrijenti u skambju ta' gass, u tikkawża l-ħruġ ta 'kontenut u eventwalment twassal għall-mewt tal-batterju.
Il-mekkaniżmu antibatteriku ta 'aġenti antimikrobiċi ta' eteri fenoliċi u alkoħoliċi huwa li jaġixxi fuq il-ħajt taċ-ċellula jew membrana taċ-ċellula u enzimi, jimblokka l-funzjonijiet metaboliċi u jfixkel il-funzjonijiet riġenerattivi. Pereżempju, mediċini antimikrobiċi ta 'eteri diphenyl u d-derivattivi tagħhom (fenoli) huma mgħaddsa f'ċelloli batteriċi jew virali u jaġixxu permezz tal-ħajt taċ-ċellula u l-membrana taċ-ċellula, li jinibixxu l-azzjoni u l-funzjoni ta' enzimi relatati mas-sintesi ta 'aċidi nukleiċi u proteini, billi jillimitaw it-tkabbir u r-riproduzzjoni tal-batterja. Huwa jipparalizza wkoll il-funzjonijiet metaboliċi u respiratorji ta 'l-enzimi fil-batterja, li mbagħad ifallu.
3.4 Propjetajiet antibatteriċi ta 'surfactants amfoteriċi tal-gemini
Is-surfactants tal-gemini amfoteriċi huma klassi ta 'surfactants li għandhom kemm katjoni kif ukoll anjoni fl-istruttura molekulari tagħhom, jistgħu jonizzaw f'soluzzjoni milwiema, u juru l-proprjetajiet ta' surfactants anjoniċi f'kundizzjoni medja waħda u surfactants katjoniċi f'kundizzjoni medja oħra. Il-mekkaniżmu ta 'inibizzjoni tal-batterja ta' surfactants anfoteriċi huwa inkonklussiv, iżda ġeneralment huwa maħsub li l-inibizzjoni tista 'tkun simili għal dik ta' surfactants tal-ammonju kwaternarju, fejn is-surfactant huwa faċilment assorbit fuq il-wiċċ batteriku ċċarġjat b'mod negattiv u jinterferixxi mal-metaboliżmu batteriku.
3.4.1 Propjetajiet antimikrobiċi ta 'surfactants ta' aċidu amminiku
Is-surfactant barioniku tat-tip ta 'aċidu amminiku huwa surfactant barioniku amfoteriku katjoniku magħmul minn żewġ aċidi amminiċi, u għalhekk il-mekkaniżmu antimikrobiku tiegħu huwa aktar simili għal dak tas-surfactant tal-barionku tal-melħ tal-ammonju kwaternarju. Il-parti ċċarġjata b'mod pożittiv tas-surfactant hija attirata lejn il-parti ċċarġjata b'mod negattiv tal-wiċċ batteriku jew virali minħabba interazzjoni elettrostatika, u sussegwentement il-ktajjen idrofobiċi jorbtu mal-bilayer tal-lipidi, li jwassal għal efflux ta 'kontenut taċ-ċellula u lisi sal-mewt. Għandu vantaġġi sinifikanti fuq is-surfactants tal-Gemini bbażati fuq l-ammonju kwaternarju: bijodegradabilità faċli, attività emolitika baxxa, u tossiċità baxxa, u għalhekk qed tiġi żviluppata għall-applikazzjoni tagħha u l-qasam tal-applikazzjoni tiegħu qed jiġi estiż.
3.4.2 Propjetajiet antibatteriċi ta 'surfactants tat-tip ta' aċidu mhux amino
Is-surfactants tal-gemini amfoteriċi tat-tip ta 'aċidu mhux amino għandhom residwi molekulari attivi tal-wiċċ li fihom kemm ċentri ta' ħlas pożittivi u negattivi mhux jonizzabbli. Is-surfactants ewlenin tal-Gemini tat-tip mhux amino-aċidu huma betaine, imidazoline, u ossidu tal-amina. Meta tieħu t-tip betaine bħala eżempju, surfactants anfoteriċi tat-tip betaine għandhom gruppi anjoniċi u katjoniċi fil-molekuli tagħhom, li mhumiex affettwati faċilment minn mluħa inorganiċi u għandhom effetti ta 'surfactant kemm f'soluzzjonijiet aċidużi kif ukoll ta' alkalini, u l-mekkaniżmu antimikrobiku ta 'surfactants aċidu Soluzzjonijiet alkalini. Għandu wkoll prestazzjoni ta 'taħlit eċċellenti ma' tipi oħra ta 'surfactants.
04 Konklużjoni u Outlook
Is-surfactants tal-Gemini huma dejjem aktar użati fil-ħajja minħabba l-istruttura speċjali tagħhom, u huma użati ħafna fl-oqsma ta 'sterilizzazzjoni antibatterika, produzzjoni tal-ikel, defoaming u inibizzjoni tar-ragħwa, rilaxx bil-mod tal-mediċina u tindif industrijali. Bid-domanda dejjem tikber għall-protezzjoni tal-ambjent ekoloġiku, is-surfactants tal-Gemini huma żviluppati gradwalment fi surfactants favur l-ambjent u multifunzjonali. Riċerka futura dwar surfactants tal-Gemini tista 'titwettaq fl-aspetti li ġejjin: tiżviluppa surfactants ġodda tal-Gemini bi strutturi u funzjonijiet speċjali, speċjalment it-tisħiħ tar-riċerka dwar l-antibatteriċi u l-antivirali; taħlit ma 'surfactants komuni jew addittivi biex jiffurmaw prodotti b'rendiment aħjar; u bl-użu ta 'materja prima rħisa u faċilment disponibbli biex tissintetizza surfactants Gemini favur l-ambjent.
Ħin ta 'wara: 25-2022 ta' Marzu