Mae'r erthygl hon yn canolbwyntio ar fecanwaith gwrthficrobaidd Gemini Surfactants, y disgwylir iddynt fod yn effeithiol wrth ladd bacteria a gallant ddarparu rhywfaint o help i arafu lledaeniad coronafirysau newydd.
Surfactant, sef cyfangiad o'r ymadroddion Surface, Active ac Asiant. Mae syrffactyddion yn sylweddau sy'n weithredol ar arwynebau a rhyngwynebau ac sydd â gallu ac effeithlonrwydd uchel iawn wrth leihau tensiwn arwyneb (ffin), gan ffurfio cydosodiadau wedi'u gorchymyn yn foleciwlaidd mewn hydoddiannau uwchlaw crynodiad penodol ac felly mae ganddynt ystod o swyddogaethau cymhwyso. Mae syrffactyddion yn meddu ar wasgaredd da, gwlybedd, gallu emulsification, ac eiddo gwrthstatig, ac maent wedi dod yn ddeunyddiau allweddol ar gyfer datblygu llawer o feysydd, gan gynnwys maes cemegau mân, ac mae ganddynt gyfraniad sylweddol at wella prosesau, lleihau'r defnydd o ynni, a chynyddu effeithlonrwydd cynhyrchu . Gyda datblygiad cymdeithas a chynnydd parhaus lefel ddiwydiannol y byd, mae cymhwyso syrffactyddion wedi lledaenu'n raddol o gemegau defnydd dyddiol i wahanol feysydd yr economi genedlaethol, megis asiantau gwrthfacterol, ychwanegion bwyd, meysydd ynni newydd, triniaeth llygryddion a biopharmaceuticals.
Mae syrffactyddion confensiynol yn gyfansoddion "amffiffilig" sy'n cynnwys grwpiau hydroffilig pegynol a grwpiau hydroffobig anpolar, a dangosir eu strwythurau moleciwlaidd yn Ffigur 1(a).
Ar hyn o bryd, gyda datblygiad mireinio a systematization yn y diwydiant gweithgynhyrchu, mae'r galw am eiddo syrffactydd yn y broses gynhyrchu yn cynyddu'n raddol, felly mae'n bwysig dod o hyd i syrffactyddion a'u datblygu â phriodweddau arwyneb uwch a strwythurau arbennig. Mae darganfod Gemini Surfactants yn pontio'r bylchau hyn ac yn cwrdd â gofynion cynhyrchu diwydiannol. Mae syrffactydd Gemini cyffredin yn gyfansoddyn â dau grŵp hydroffilig (yn gyffredinol ïonig neu nonionig â phriodweddau hydroffilig) a dwy gadwyn alcyl hydroffobig.
Fel y dangosir yn Ffigur 1(b), yn wahanol i syrffactyddion cadwyn sengl confensiynol, mae Gemini Surfactants yn cysylltu dau grŵp hydroffilig â'i gilydd trwy grŵp cysylltu (spacer). Yn fyr, gellir deall bod strwythur syrffactydd Gemini wedi'i ffurfio trwy fondio dau grŵp pen hydroffilig o syrffactydd confensiynol yn glyfar ynghyd â grŵp cysylltu.
Mae strwythur arbennig y syrffactydd Gemini yn arwain at ei weithgaredd arwyneb uchel, sy'n bennaf oherwydd:
(1) effaith hydroffobig gwell dwy gadwyn gynffon hydroffobig y moleciwl Gemini Surfactant a thueddiad cynyddol y syrffactydd i adael yr hydoddiant dyfrllyd.
(2) Mae tueddiad grwpiau pen hydroffilig i wahanu oddi wrth ei gilydd, yn enwedig grwpiau pen ïonig oherwydd gwrthyriad electrostatig, yn cael ei wanhau'n sylweddol gan ddylanwad spacer;
(3) Mae strwythur arbennig Gemini Surfactants yn effeithio ar eu hymddygiad agregu mewn hydoddiant dyfrllyd, gan roi morffoleg agregu mwy cymhleth ac amrywiol iddynt.
Mae gan Gemini Surfactants actifedd arwyneb (ffin) uwch, crynodiad micelle critigol is, gwlybedd gwell, gallu emwlsio a gallu gwrthfacterol o gymharu â syrffactyddion confensiynol. Felly, mae datblygu a defnyddio Gemini Surfactants yn arwyddocaol iawn ar gyfer datblygu a chymhwyso syrffactyddion.
Mae "strwythur amffiffilig" gwlychwyr confensiynol yn rhoi priodweddau arwyneb unigryw iddynt. Fel y dangosir yn Ffigur 1(c), pan ychwanegir syrffactydd confensiynol at ddŵr, mae'r grŵp pen hydroffilig yn tueddu i hydoddi y tu mewn i'r hydoddiant dyfrllyd, ac mae'r grŵp hydroffobig yn atal hydoddiant y moleciwl syrffactydd mewn dŵr. O dan effaith gyfunol y ddau dueddiad hyn, mae'r moleciwlau syrffactydd yn cael eu cyfoethogi ar y rhyngwyneb nwy-hylif ac yn cael trefniant trefnus, a thrwy hynny leihau tensiwn wyneb dŵr. Yn wahanol i syrffactyddion confensiynol, mae Gemini Surfactants yn "dimers" sy'n cysylltu syrffactyddion confensiynol â'i gilydd trwy grwpiau gwahanu, a all leihau tensiwn arwyneb dŵr ac olew / dŵr yn fwy effeithiol. Yn ogystal, mae gan Gemini Surfactants grynodiadau micelle critigol is, hydoddedd dŵr gwell, emwlsio, ewynu, gwlychu a nodweddion gwrthfacterol.
| Cyflwyno Surfactants Gemini Ym 1991, paratôdd Menger a Littau [13] y syrffactydd cadwyn bis-alcyl cyntaf gyda grŵp cysylltedd anhyblyg, a'i enwi'n "Gemini surfactant". Yn yr un flwyddyn, paratôdd Zana et al [14] gyfres o halen amoniwm cwaternaidd Gemini Surfactants am y tro cyntaf ac ymchwilio'n systematig i briodweddau'r gyfres hon o Gemini Surfactants halen amoniwm cwaternaidd. 1996, roedd ymchwilwyr yn cyffredinoli ac yn trafod ymddygiad arwyneb (ffin), priodweddau agregu, rheoleg datrysiadau ac ymddygiad cam y gwahanol Werffactyddion Gemini o'u cymhlethu â syrffactyddion confensiynol. Yn 2002, ymchwiliodd Zana [15] i effaith gwahanol grwpiau cyswllt ar ymddygiad agregu Gemini Surfactants mewn hydoddiant dyfrllyd, gwaith a oedd yn hyrwyddo datblygiad syrffactyddion yn fawr ac a oedd o arwyddocâd mawr. Yn ddiweddarach, dyfeisiodd Qiu et al [16] ddull newydd ar gyfer synthesis Gemini Surfactants sy'n cynnwys strwythurau arbennig yn seiliedig ar cetyl bromid a 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazole, a gyfoethogodd y ffordd o Synthesis syrffactydd Gemini. |
Dechreuodd ymchwil ar Gemini Surfactants yn Tsieina yn hwyr; ym 1999, gwnaeth Jianxi Zhao o Brifysgol Fuzhou adolygiad systematig o ymchwil tramor ar Gemini Surfactants a denodd sylw llawer o sefydliadau ymchwil yn Tsieina. Ar ôl hynny, dechreuodd yr ymchwil ar Gemini Surfactants yn Tsieina ffynnu a chyflawnodd canlyniadau ffrwythlon. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae ymchwilwyr wedi ymroi i ddatblygu Gemini Surfactants newydd ac astudio eu priodweddau ffisigocemegol cysylltiedig. Ar yr un pryd, mae cymwysiadau Gemini Surfactants wedi'u datblygu'n raddol ym meysydd sterileiddio a gwrthfacterol, cynhyrchu bwyd, defoaming ac ataliad ewyn, rhyddhau cyffuriau yn araf a glanhau diwydiannol. Yn seiliedig ar p'un a yw'r grwpiau hydroffilig mewn moleciwlau syrffactydd yn cael eu cyhuddo ai peidio a'r math o wefr y maent yn ei gario, gellir rhannu Gemini Surfactants i'r categorïau canlynol: Surfactants Gemini cationig, anionig, nonionig ac amffoterig. Yn eu plith, mae Surfactants Gemini cationic yn gyffredinol yn cyfeirio at amoniwm cwaternaidd neu halen amoniwm Gemini Surfactants, mae Surfactants Gemini anionig yn cyfeirio'n bennaf at Gemini Surfactants y mae eu grwpiau hydroffilig yn asid sylffonig, ffosffad ac asid carbocsilig, tra bod Gemini Surfactants nonionic yn bennaf yn Sylffactyddion Gemini polyoxyethylene.
1.1 Syrffactyddion Gemini Cationig
Gall Surfactants Gemini Cationic ddatgysylltu catïonau mewn hydoddiannau dyfrllyd, yn bennaf amoniwm a halen amoniwm cwaternaidd Gemini Surfactants. Mae gan Surfactants Gemini Cationic bioddiraddadwyedd da, gallu dadheintio cryf, priodweddau cemegol sefydlog, gwenwyndra isel, strwythur syml, synthesis hawdd, gwahanu a phuro'n hawdd, ac mae ganddyn nhw hefyd briodweddau bactericidal, gwrth-cyrydu, eiddo gwrthstatig a meddalwch.
Mae Gemini Surfactants sy'n seiliedig ar halen amoniwm cwaternaidd yn cael eu paratoi'n gyffredinol o aminau trydyddol gan adweithiau alkylation. Mae dau brif ddull synthetig fel a ganlyn: un yw chwarteru alcanau a amnewidiwyd gan ddibromo ac aminau trydyddol alcyl dimethyl cadwyn hir sengl; y llall yw quaternize 1-bromo-amnewidiol alcanau cadwyn hir a N, N, N', N'-tetramethyl alcyl diamines ag ethanol anhydrus fel toddydd ac adlif gwresogi. Fodd bynnag, mae alcanau a amnewidiwyd â dibromo yn ddrutach ac yn cael eu syntheseiddio'n gyffredin gan yr ail ddull, a dangosir hafaliad yr adwaith yn Ffigur 2.
1.2 Syrffactyddion Gemini Anionig
Gall Anionic Gemini Surfactants ddatgysylltu anionau mewn hydoddiant dyfrllyd, yn bennaf sylffonadau, halwynau sylffad, carboxylates a halwynau ffosffad math Gemini Surfactants. Mae gan syrffactyddion anionig briodweddau gwell fel dadheintio, ewynnu, gwasgariad, emwlsio a gwlychu, ac fe'u defnyddir yn eang fel glanedyddion, cyfryngau ewyn, cyfryngau gwlychu, emwlsyddion a gwasgarwyr.
1.2.1 Sylffonadau
Mae gan fio-arwynebyddion sy'n seiliedig ar sylffonad fanteision hydoddedd dŵr da, gwlybedd da, tymheredd da a gwrthsefyll halen, glanededd da, a gallu gwasgaru cryf, ac fe'u defnyddir yn eang fel glanedyddion, cyfryngau ewyn, cyfryngau gwlychu, emylsyddion, a gwasgarwyr mewn petrolewm, diwydiant tecstilau, a chemegau sy'n cael eu defnyddio bob dydd oherwydd eu ffynonellau cymharol eang o ddeunyddiau crai, prosesau cynhyrchu syml, a chostau isel. Fe wnaeth Li et al syntheseiddio cyfres o Gemini Surfactants asid disulfonic dialkyl newydd (2Cn-SCT), syrffactydd baryonig nodweddiadol o fath sylffonad, gan ddefnyddio trichloramine, amin aliffatig a thawrin fel deunyddiau crai mewn adwaith tri cham.
1.2.2 Halwynau sylffad
Mae gan sylffad ester sylffad gwlychwyr doublet fanteision tensiwn arwyneb uwch-isel, gweithgaredd wyneb uchel, hydoddedd dŵr da, ffynhonnell eang o ddeunyddiau crai a synthesis cymharol syml. Mae ganddo hefyd berfformiad golchi da a gallu ewynnog, perfformiad sefydlog mewn dŵr caled, ac mae halwynau ester sylffad yn niwtral neu ychydig yn alcalïaidd mewn hydoddiant dyfrllyd. Fel y dangosir yn Ffigur 3, defnyddiodd Sun Dong et al asid laurig a glycol polyethylen fel y prif ddeunyddiau crai ac ychwanegodd bondiau ester sylffad trwy adweithiau amnewid, esterification ac adio, a thrwy hynny syntheseiddio'r sylffad ester halen math baryonig syrffactydd-GA12-S-12.
1.2.3 Halwynau asid carbocsilig
Mae syrffactyddion Gemini sy'n seiliedig ar Carboxylate fel arfer yn ysgafn, yn wyrdd, yn hawdd eu bioddiraddadwy ac mae ganddynt ffynhonnell gyfoethog o ddeunyddiau crai naturiol, priodweddau chelating metel uchel, ymwrthedd dŵr caled da a gwasgariad sebon calsiwm, priodweddau ewyn a gwlychu da, ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn fferyllol, tecstilau, cemegau mân a meysydd eraill. Gall cyflwyno grwpiau amid mewn bio-arwynebyddion sy'n seiliedig ar garbocsilad wella bioddiraddadwyedd moleciwlau syrffactydd a gwneud iddynt hefyd briodweddau gwlychu, emwlsio, gwasgariad a dadheintio da. Fe wnaeth Mei et al syntheseiddio syrffactydd baryonig wedi'i seilio ar garbocsyl CGS-2 sy'n cynnwys grwpiau amid gan ddefnyddio dodecylamine, dibromoethane ac anhydrid succinig fel deunyddiau crai.
1.2.4 Halwynau ffosffad
Math o halen ester ffosffad Gemini Mae gan syrffactyddion strwythur tebyg i ffosffolipidau naturiol ac maent yn dueddol o ffurfio strwythurau fel micelles gwrthdro a fesiglau. Mae Gemini Surfactants math halen ester ffosffad wedi'u defnyddio'n helaeth fel asiantau gwrthstatig a glanedyddion golchi dillad, tra bod eu priodweddau emulsification uchel a llid cymharol isel wedi arwain at eu defnydd eang mewn gofal croen personol. Gall rhai esterau ffosffad fod yn wrthganser, yn antitumor ac yn wrthfacterol, ac mae dwsinau o gyffuriau wedi'u datblygu. Mae gan fio-arwynebyddion math halen ester ffosffad briodweddau emwlsio uchel ar gyfer plaladdwyr a gellir eu defnyddio nid yn unig fel gwrthfacterol a phryfleiddiaid ond hefyd fel chwynladdwyr. Astudiodd Zheng et al y synthesis o halen ester ffosffad Gemini Surfactants o P2O5 a diols oligomeric seiliedig ar ortho-quat, sydd â gwell effaith gwlychu, eiddo gwrthstatig da, a phroses synthesis gymharol syml gydag amodau adwaith ysgafn. Dangosir fformiwla moleciwlaidd y syrffactydd baryonig halen potasiwm ffosffad yn Ffigur 4.
1.3 Syrffactyddion Gemini Di-ïonig
Gemini Nonionig Ni ellir datgysylltu syrffactyddion mewn hydoddiant dyfrllyd ac maent yn bodoli ar ffurf foleciwlaidd. Mae'r math hwn o syrffactydd baryonig wedi'i astudio'n llai hyd yn hyn, ac mae dau fath, mae un yn ddeilliad siwgr a'r llall yn ether alcohol ac ether ffenol. Nid yw Surfactants Gemini Nonionic yn bodoli yn y cyflwr ïonig mewn hydoddiant, felly mae ganddynt sefydlogrwydd uchel, nid yw electrolytau cryf yn effeithio arnynt yn hawdd, mae ganddynt gymhlethdod da gyda mathau eraill o syrffactyddion, ac mae ganddynt hydoddedd da. Felly, mae gan syrffactyddion nonionic briodweddau amrywiol megis glanedydd da, gwasgaredd, emwlsio, ewynnu, gwlybedd, eiddo gwrthstatig a sterileiddio, a gellir eu defnyddio'n helaeth mewn amrywiol agweddau megis plaladdwyr a haenau. Fel y dangosir yn Ffigur 5, yn 2004, fe wnaeth FitzGerald et al syntheseiddio Gemini Surfactants seiliedig ar polyoxyethylen (gwynebyddion nonionig), y mynegwyd eu strwythur fel (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (neu GemnEm).
02 Priodweddau ffisicocemegol syrffactyddion Gemini
2.1 Gweithgaredd syrffactyddion Gemini
Y ffordd symlaf a mwyaf uniongyrchol o werthuso gweithgaredd arwynebol syrffactyddion yw mesur tensiwn arwyneb eu hydoddiannau dyfrllyd. Mewn egwyddor, mae syrffactyddion yn lleihau tensiwn arwyneb hydoddiant trwy drefniant gogwyddo ar yr awyren arwyneb (ffin) (Ffigur 1(c)). Mae crynodiad micelle critigol (CMC) o Gemini Surfactants yn fwy na dau orchymyn maint yn llai ac mae'r gwerth C20 yn sylweddol is o'i gymharu â syrffactyddion confensiynol â strwythurau tebyg. Mae'r moleciwl syrffactydd baryonig yn meddu ar ddau grŵp hydroffilig sy'n ei helpu i gynnal hydoddedd dŵr da tra'n cael cadwyni hir hydroffobig hir. Ar y rhyngwyneb dŵr / aer, mae'r syrffactyddion confensiynol wedi'u trefnu'n rhydd oherwydd yr effaith ymwrthedd safle gofodol a gwrthyriad gwefrau homogenaidd yn y moleciwlau, gan wanhau eu gallu i leihau tensiwn wyneb dŵr. Mewn cyferbyniad, mae'r grwpiau cyswllt o Gemini Surfactants wedi'u bondio'n cofalent fel bod y pellter rhwng y ddau grŵp hydroffilig yn cael ei gadw o fewn ystod fach (llawer llai na'r pellter rhwng y grwpiau hydroffilig o syrffactyddion confensiynol), gan arwain at weithgaredd gwell o Gemini Surfactants yn yr arwyneb (ffin).
2.2 Strwythur cydosod Gemini Surfactants
Mewn hydoddiannau dyfrllyd, wrth i grynodiad syrffactydd baryonig gynyddu, mae ei foleciwlau'n dirlawn wyneb yr hydoddiant, sydd yn ei dro yn gorfodi moleciwlau eraill i fudo i du mewn yr hydoddiant i ffurfio micelles. Yr enw ar y crynodiad y mae'r syrffactydd yn dechrau ffurfio micelles ynddo yw Crynodiad Critigol Micelle (CMC). Fel y dangosir yn Ffigur 9, ar ôl i'r crynodiad fod yn fwy na CMC, yn wahanol i syrffactyddion confensiynol sy'n agregu i ffurfio micelles sfferig, mae Gemini Surfactants yn cynhyrchu amrywiaeth o forffolegau micelle, megis strwythurau llinellol a haen ddeuol, oherwydd eu nodweddion strwythurol. Mae'r gwahaniaethau mewn maint, siâp a hydradiad micelle yn cael effaith uniongyrchol ar ymddygiad cam a phriodweddau rheolegol yr ateb, a hefyd yn arwain at newidiadau mewn viscoelasticity datrysiad. Mae syrffactyddion confensiynol, fel syrffactyddion anionig (SDS), fel arfer yn ffurfio micelles sfferig, nad ydynt yn cael unrhyw effaith bron ar gludedd yr hydoddiant. Fodd bynnag, mae strwythur arbennig Gemini Surfactants yn arwain at ffurfio morffoleg micelle mwy cymhleth ac mae priodweddau eu hydoddiannau dyfrllyd yn sylweddol wahanol i nodweddion syrffactyddion confensiynol. Mae gludedd hydoddiannau dyfrllyd Gemini Surfactants yn cynyddu gyda chrynodiad cynyddol o Gemini Surfactants, mae'n debyg oherwydd bod y micelles llinol ffurfiedig yn cydblethu i mewn i strwythur tebyg i we. Fodd bynnag, mae gludedd yr hydoddiant yn lleihau gyda chrynodiad cynyddol syrffactydd, yn ôl pob tebyg oherwydd tarfu ar strwythur y we a ffurfio strwythurau micelle eraill.
03 Priodweddau gwrthficrobaidd Gemini Surfactants
Fel math o asiant gwrthficrobaidd organig, mae mecanwaith gwrthficrobaidd syrffactydd baryonig yn bennaf ei fod yn cyfuno ag anionau ar wyneb cellbilen micro-organebau neu'n adweithio â grwpiau sulfhydryl i amharu ar gynhyrchu eu proteinau a'u cellbilenni, gan ddinistrio meinweoedd microbaidd i atal neu ladd micro-organebau.
3.1 Priodweddau gwrthficrobaidd syrffactyddion Gemini anionig
Mae priodweddau gwrthficrobaidd syrffactyddion anionig gwrthficrobaidd yn cael eu pennu'n bennaf gan natur y nodweddion gwrthficrobaidd y maent yn eu cario. Mewn datrysiadau colloidal fel latecsau a haenau naturiol, mae cadwyni hydroffilig yn rhwymo i wasgarwyr sy'n hydoddi mewn dŵr, a bydd cadwyni hydroffobig yn rhwymo i wasgariadau hydroffobig trwy arsugniad cyfeiriadol, gan drawsnewid y rhyngwyneb dau gam yn ffilm ryngwyneb moleciwlaidd trwchus. Mae'r grwpiau ataliol bacteriol ar yr haen amddiffynnol drwchus hon yn atal twf bacteria.
Mae mecanwaith ataliad bacteriol o syrffactyddion anionig yn sylfaenol wahanol i fecanwaith syrffactyddion cationig. Mae ataliad bacteriol syrffactyddion anionig yn gysylltiedig â'u system ateb a'r grwpiau ataliad, felly gall y math hwn o syrffactydd fod yn gyfyngedig. Rhaid i'r math hwn o syrffactydd fod yn bresennol ar lefelau digonol fel bod y syrffactydd yn bresennol ym mhob cornel o'r system i gynhyrchu effaith microbicidal da. Ar yr un pryd, mae diffyg lleoleiddio a thargedu yn y math hwn o syrffactydd, sydd nid yn unig yn achosi gwastraff diangen, ond hefyd yn creu ymwrthedd dros gyfnod hir o amser.
Er enghraifft, mae bioarwynebyddion sy'n seiliedig ar alcyl sylffonad wedi'u defnyddio mewn meddygaeth glinigol. Mae sulfonadau alcyl, fel Busulfan a Treosulfan, yn trin afiechydon myeloproliferative yn bennaf, gan weithredu i gynhyrchu croesgysylltu rhwng guanîn ac ureapurin, tra na ellir atgyweirio'r newid hwn trwy brawfddarllen cellog, gan arwain at farwolaeth celloedd apoptotig.
3.2 Priodweddau gwrthficrobaidd Gemini Surfactants cationig
Y prif fath o Gemini Surfactants cationig a ddatblygwyd yw Gemini Surfactants math halen amoniwm cwaternaidd. Mae Gemini Surfactants cationic math amoniwm cwaternaidd yn cael effaith bactericidal cryf oherwydd bod dwy gadwyn alcan hir hydroffobig mewn moleciwlau syrffactydd baryonig math amoniwm cwaternaidd, ac mae'r cadwyni hydroffobig yn ffurfio arsugniad hydroffobig gyda'r wal gell (peptidoglycan); ar yr un pryd, maent yn cynnwys dau ïon nitrogen â gwefr bositif, a fydd yn hyrwyddo arsugniad moleciwlau syrffactydd i wyneb bacteria â gwefr negyddol, a thrwy dreiddiad a thrylediad, mae'r cadwyni hydroffobig yn treiddio'n ddwfn i'r haen lipid cellbilen bacteriol, newid y athreiddedd y gellbilen, gan arwain at rwygiad y bacteriwm, yn ogystal â grwpiau hydroffilig yn ddwfn i mewn i'r protein, gan arwain at golli gweithgaredd ensymau a dadnatureiddiad protein, oherwydd effaith gyfunol y ddau effaith hyn, gan wneud y ffwngleiddiad yn cael a effaith bactericidal cryf.
Fodd bynnag, o safbwynt amgylcheddol, mae gan y gwlychwyr hyn weithgaredd hemolytig a sytowenwyndra, a gall amser cyswllt hirach ag organebau dyfrol a bioddiraddio gynyddu eu gwenwyndra.
3.3 Priodweddau gwrthfacterol Gemini Surfactants nonionic
Ar hyn o bryd mae dau fath o Gemini Surfactants nonionic, mae un yn ddeilliad siwgr a'r llall yn ether alcohol ac ether ffenol.
Mae mecanwaith gwrthfacterol biosurfactants sy'n deillio o siwgr yn seiliedig ar affinedd y moleciwlau, a gall syrffactyddion sy'n deillio o siwgr glymu i gellbilenni, sy'n cynnwys nifer fawr o ffosffolipidau. Pan fydd y crynodiad o syrffactyddion deilliadau siwgr yn cyrraedd lefel benodol, mae'n newid athreiddedd y gellbilen, gan ffurfio mandyllau a sianeli ïon, sy'n effeithio ar gludo maetholion a chyfnewid nwy, gan achosi all-lif y cynnwys ac yn y pen draw arwain at farwolaeth y bacteriwm.
Mecanwaith gwrthfacterol asiantau gwrthficrobaidd etherau ffenolig ac alcoholig yw gweithredu ar y wal gell neu'r gellbilen ac ensymau, gan rwystro swyddogaethau metabolaidd ac amharu ar swyddogaethau adfywiol. Er enghraifft, mae cyffuriau gwrthficrobaidd etherau deuffenyl a'u deilliadau (ffenolau) yn cael eu trochi mewn celloedd bacteriol neu firaol ac yn gweithredu trwy'r cellfur a'r gellbilen, gan atal gweithrediad a swyddogaeth ensymau sy'n gysylltiedig â synthesis asidau niwclëig a phroteinau, gan gyfyngu ar y twf ac atgenhedlu bacteria. Mae hefyd yn parlysu swyddogaethau metabolaidd ac anadlol yr ensymau o fewn y bacteria, sydd wedyn yn methu.
3.4 Priodweddau gwrthfacterol syrffactyddion Gemini amffoterig
Mae syrffactyddion Gemini Amffoterig yn ddosbarth o syrffactyddion sydd â catïon ac anionau yn eu strwythur moleciwlaidd, sy'n gallu ïoneiddio mewn hydoddiant dyfrllyd, ac yn arddangos priodweddau gwlychwyr anionig mewn un cyflwr canolig a gwlychwyr cationig mewn cyflwr canolig arall. Mae mecanwaith ataliad bacteriol syrffactyddion amffoterig yn amhendant, ond credir yn gyffredinol y gallai'r ataliad fod yn debyg i un syrffactyddion amoniwm cwaternaidd, lle mae'r syrffactydd yn cael ei arsugnu'n hawdd ar yr wyneb bacteriol â gwefr negyddol ac yn ymyrryd â metaboledd bacteriol.
3.4.1 Priodweddau gwrthficrobaidd Gemini Surfactants asid amino
Mae syrffactydd baryonig math asid amino yn syrffactydd baryonig amffoterig cationig sy'n cynnwys dau asid amino, felly mae ei fecanwaith gwrthficrobaidd yn debycach i syrffactydd baryonig math halen amoniwm cwaternaidd. Mae'r rhan o'r syrffactydd â gwefr bositif yn cael ei denu i'r rhan o'r wyneb bacteriol neu firaol sydd wedi'i wefru'n negyddol oherwydd rhyngweithio electrostatig, ac wedi hynny mae'r cadwyni hydroffobig yn rhwymo i'r haen ddeulipid, gan arwain at alllif o gynnwys celloedd a lysis hyd at farwolaeth. Mae ganddo fanteision sylweddol dros syrffactyddion Gemini sy'n seiliedig ar amoniwm cwaternaidd: bioddiraddadwyedd hawdd, gweithgaredd hemolytig isel, a gwenwyndra isel, felly mae'n cael ei ddatblygu ar gyfer ei gymhwyso ac mae ei faes cymhwysiad yn cael ei ehangu.
3.4.2 Priodweddau gwrthfacterol math asid anamino Gemini Surfactants
Mae gan y math asid anamino Gemini Surfactants amffoterig weddillion moleciwlaidd gweithredol arwyneb sy'n cynnwys canolfannau gwefr positif a negyddol an-ïonadwy. Y prif asid di-amino Gemini Surfactants yw betaine, imidazoline, ac amin ocsid. Gan gymryd math betaine fel enghraifft, mae gan syrffactyddion amffoterig math betaine grwpiau anionig a cationig yn eu moleciwlau, nad yw halwynau anorganig yn effeithio arnynt yn hawdd ac mae ganddynt effeithiau syrffactydd mewn hydoddiannau asidig ac alcalïaidd, a mecanwaith gwrthficrobaidd Gemini Surfactants cationig yw wedi'i ddilyn mewn hydoddiannau asidig a thoddiannau Gemini anionig mewn hydoddiannau alcalïaidd. Mae ganddo hefyd berfformiad cyfansawdd rhagorol gyda mathau eraill o syrffactyddion.
04 Casgliad a rhagolygon
Mae Gemini Surfactants yn cael eu defnyddio'n gynyddol mewn bywyd oherwydd eu strwythur arbennig, ac fe'u defnyddir yn helaeth ym meysydd sterileiddio gwrthfacterol, cynhyrchu bwyd, defoaming ac ataliad ewyn, rhyddhau cyffuriau yn araf a glanhau diwydiannol. Gyda'r galw cynyddol am ddiogelu'r amgylchedd gwyrdd, mae Gemini Surfactants yn cael eu datblygu'n raddol yn syrffactyddion amlswyddogaethol sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Gellir cynnal ymchwil yn y dyfodol ar Gemini Surfactants yn yr agweddau canlynol: datblygu Gemini Surfactants newydd gyda strwythurau a swyddogaethau arbennig, yn enwedig cryfhau'r ymchwil ar wrthfacterol a gwrthfeirysol; cyfuno â syrffactyddion cyffredin neu ychwanegion i ffurfio cynhyrchion â pherfformiad gwell; a defnyddio deunyddiau crai rhad sydd ar gael yn hawdd i syntheseiddio Gemini Surfactants sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd.
Amser post: Maw-25-2022