บทความนี้มุ่งเน้นไปที่กลไกยาต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนซึ่งคาดว่าจะมีประสิทธิภาพในการฆ่าแบคทีเรียและสามารถให้ความช่วยเหลือบางอย่างในการชะลอการแพร่กระจายของ coronaviruses ใหม่
สารลดแรงตึงผิวซึ่งเป็นการหดตัวของพื้นผิววลีที่ใช้งานและเป็นตัวแทน สารลดแรงตึงผิวเป็นสารที่ใช้งานอยู่บนพื้นผิวและอินเทอร์เฟซและมีความสามารถและประสิทธิภาพสูงมากในการลดความตึงเครียดพื้นผิว (ขอบเขต) สร้างแอสเซมบลีที่สั่งโมเลกุลในการแก้ปัญหาที่อยู่เหนือความเข้มข้นที่แน่นอนและมีช่วงของฟังก์ชั่นการใช้งาน สารลดแรงตึงผิวมีความสามารถในการกระจายตัวที่ดีความสามารถในการเปียกน้ำความสามารถในการอิมัลซิไฟเออร์และคุณสมบัติการต้านการต้านและได้กลายเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการพัฒนาของหลายสาขารวมถึงสาขาของสารเคมีชั้นดีและมีส่วนร่วมอย่างมีนัยสำคัญในการปรับปรุงกระบวนการลดการใช้พลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ด้วยการพัฒนาของสังคมและความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของระดับอุตสาหกรรมของโลกการประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวได้ค่อยๆแพร่กระจายจากสารเคมีที่ใช้ชีวิตประจำวันไปจนถึงสาขาเศรษฐกิจต่าง ๆ เช่นตัวแทนต้านเชื้อแบคทีเรียสารเติมแต่งอาหารแหล่งพลังงานใหม่การบำบัดมลพิษและชีวเวชภัณฑ์
สารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมคือสารประกอบ "amphiphilic" ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำขั้วและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำแบบไม่มีขั้วและโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขาแสดงในรูปที่ 1 (a)
ในปัจจุบันด้วยการพัฒนาของการปรับแต่งและการจัดระบบในอุตสาหกรรมการผลิตความต้องการคุณสมบัติสารลดแรงตึงผิวในกระบวนการผลิตจะค่อยๆเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องค้นหาและพัฒนาสารลดแรงตึงผิวที่มีคุณสมบัติพื้นผิวที่สูงขึ้นและมีโครงสร้างพิเศษ การค้นพบสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนเชื่อมช่องว่างเหล่านี้และตรงตามข้อกำหนดของการผลิตอุตสาหกรรม สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนทั่วไปคือสารประกอบที่มีสองกลุ่มที่ชอบน้ำ (โดยทั่วไปคือไอออนิกหรือ nonionic ที่มีคุณสมบัติที่ชอบน้ำ) และโซ่อัลคิลที่ไม่ชอบน้ำสองตัว
ดังที่แสดงในรูปที่ 1 (b) ตรงกันข้ามกับสารลดแรงตึงผิวโซ่เดี่ยวแบบดั้งเดิมสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนเชื่อมโยงกลุ่มที่ชอบน้ำสองกลุ่มเข้าด้วยกันผ่านกลุ่มการเชื่อมโยง (ตัวเว้นวรรค) ในระยะสั้นโครงสร้างของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนสามารถเข้าใจได้ว่าเกิดขึ้นจากการยึดติดกันอย่างชาญฉลาดสองกลุ่มหัวที่ชอบน้ำของสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมพร้อมกับกลุ่มเชื่อมโยง
โครงสร้างพิเศษของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนนำไปสู่กิจกรรมพื้นผิวสูงซึ่งส่วนใหญ่เกิดจาก：
(1) ผลที่ไม่ชอบน้ำที่เพิ่มขึ้นของโซ่หางที่ไม่ชอบน้ำทั้งสองของโมเลกุลสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนและแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นของสารลดแรงตึงผิวที่จะออกจากสารละลายน้ำ
(2) แนวโน้มของกลุ่มหัวที่ชอบน้ำที่จะแยกออกจากกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มหัวไอออนิกเนื่องจากแรงผลักดันไฟฟ้าสถิตจะอ่อนแอลงอย่างมากจากอิทธิพลของตัวเว้นวรรค
(3) โครงสร้างพิเศษของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนมีผลต่อพฤติกรรมการรวมตัวของพวกเขาในสารละลายน้ำทำให้พวกเขามีสัณฐานวิทยาที่ซับซ้อนและแปรผันมากขึ้น
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนมีกิจกรรมพื้นผิว (ขอบเขต) ที่สูงขึ้นความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤตลดลงความสามารถในการเปียกน้ำที่ดีขึ้นความสามารถในการทำให้เป็นอิมัลซิไฟเออร์และความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียเมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม ดังนั้นการพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิว
"โครงสร้าง amphiphilic" ของสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมให้คุณสมบัติพื้นผิวที่เป็นเอกลักษณ์ ดังที่แสดงในรูปที่ 1 (c) เมื่อมีการเติมสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมลงในน้ำกลุ่มหัวที่ชอบน้ำมีแนวโน้มที่จะละลายภายในสารละลายน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำยับยั้งการสลายตัวของโมเลกุลลดแรงตึงผิวในน้ำ ภายใต้ผลรวมของแนวโน้มทั้งสองนี้โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวจะได้รับการเสริมสมรรถนะที่อินเทอร์เฟซแก๊ส-ของเหลวและได้รับการจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบซึ่งจะช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำ ซึ่งแตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวทั่วไปสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนเป็น "หรี่แสง" ที่เชื่อมโยงสารลดแรงตึงผิวทั่วไปเข้าด้วยกันผ่านกลุ่มตัวเว้นวรรคซึ่งสามารถลดแรงตึงผิวของน้ำและน้ำมัน/น้ำตึงเครียดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนมีความเข้มข้นของไมเซลล์ที่สำคัญต่ำกว่าความสามารถในการละลายน้ำที่ดีขึ้นอิมัลชันโฟมการทำให้เปียกและคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย
| การแนะนำสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน ในปี 1991 Menger และ Littau [13] ได้เตรียมสารลดแรงตึงผิวโซ่ Bis-Alkyl ตัวแรกที่มีกลุ่มเชื่อมโยงที่เข้มงวดและตั้งชื่อมันว่า "สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน" ในปีเดียวกัน Zana et al [14] ได้เตรียมสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุน quaternary Salt Gemini เป็นครั้งแรกและตรวจสอบคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวเกลือแอมโมเนียมของ quaternary อย่างเป็นระบบ 1996, นักวิจัยทั่วไปและหารือเกี่ยวกับพฤติกรรมพื้นผิว (ขอบเขต), คุณสมบัติการรวม, การแก้ปัญหาการไหลและพฤติกรรมเฟสของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่แตกต่างกันเมื่อประกอบกับสารลดแรงตึงผิวทั่วไป ในปี 2545 Zana [15] ตรวจสอบผลกระทบของกลุ่มเชื่อมโยงที่แตกต่างกันต่อพฤติกรรมการรวมตัวของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนในการแก้ปัญหาน้ำซึ่งเป็นงานที่พัฒนาอย่างมากในการพัฒนาสารลดแรงตึงผิวและมีความสำคัญอย่างยิ่ง ต่อมา Qiu et al [16] คิดค้นวิธีการใหม่สำหรับการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่มีโครงสร้างพิเศษตาม cetyl bromide และ 4-amino-3,5-dihydroxymethyl-1,2,4-triazole |
งานวิจัยเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนในประเทศจีนเริ่มช้า ในปี 1999 Jianxi Zhao จากมหาวิทยาลัย Fuzhou ได้ทำการทบทวนการวิจัยต่างประเทศอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนและดึงดูดความสนใจของสถาบันการวิจัยหลายแห่งในประเทศจีน หลังจากนั้นการวิจัยเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนในประเทศจีนก็เริ่มเจริญรุ่งเรืองและได้ผลลัพธ์ที่ได้ผล ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิจัยได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนและการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้อง ในเวลาเดียวกันการใช้สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนได้รับการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปในสาขาการฆ่าเชื้อและการต้านเชื้อแบคทีเรียการผลิตอาหารการยับยั้งและการยับยั้งโฟมการปล่อยยาช้าและการทำความสะอาดอุตสาหกรรม ขึ้นอยู่กับว่ากลุ่ม hydrophilic ในโมเลกุลลดแรงตึงผิวจะถูกเรียกเก็บเงินหรือไม่และประเภทของประจุที่พวกเขามีสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้: ประจุบวก, ประจุลบ, nonionic และ amphoteric gemini ในหมู่พวกเขาสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนประจุบวกโดยทั่วไปอ้างถึงแอมโมเนียม quaternary หรือแอมโมเนียมเกลือสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนส่วนใหญ่อ้างถึงสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุน
1.1 สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนของประจุบวกสามารถแยกไอออนไพเพอร์ในสารละลายน้ำส่วนใหญ่แอมโมเนียมและสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนในแอมโมเนียม สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพที่ดีความสามารถในการปนเปื้อนที่แข็งแกร่งคุณสมบัติทางเคมีที่มีเสถียรภาพความเป็นพิษต่ำโครงสร้างที่เรียบง่ายการสังเคราะห์ง่ายการแยกง่ายและการทำให้บริสุทธิ์และยังมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนที่ใช้แอมโมเนียม Quaternary โดยทั่วไปจะเตรียมจากเอมีนระดับอุดมศึกษาโดยปฏิกิริยาอัลคิเลชั่น มีวิธีการสังเคราะห์หลักสองวิธีดังนี้: หนึ่งคือการ quaternize dibromo-substituted alkanes และ Alkyl dimethyl tertiary amines-chain chain chain dimethyl; อีกอย่างคือการทำ quaternize 1-bromo-substituted alkanes สายยาวและ n, n, n, n, n'-tetramethyl alkyl diamines กับเอทานอลที่ปราศจากน้ำเป็นตัวทำละลายและการไหลย้อนกลับ อย่างไรก็ตาม alkanes dibromo-substituted มีราคาแพงกว่าและมักจะสังเคราะห์โดยวิธีที่สองและสมการปฏิกิริยาจะแสดงในรูปที่ 2
1.2 สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนแอนไอออนสามารถแยกแอนไอออนในสารละลายน้ำส่วนใหญ่ซัลโฟเนตเกลือซัลเฟตคาร์บอกซิเลตและเกลือฟอสเฟตชนิดสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน สารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบมีคุณสมบัติที่ดีกว่าเช่นการปนเปื้อนการเกิดฟองการกระจายตัวการทำให้เป็นอิมัลชันและการเปียกและใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นผงซักฟอกสารที่เกิดจากการเกิดฟองสารที่เปียกน้ำอิมัลชันและสารช่วยกระจายตัว
1.2.1 ซัลโฟเนต
สารลดแรงตึงผิวที่ใช้ซัลโฟเนตมีข้อได้เปรียบในการละลายน้ำที่ดีความสามารถในการเปียกน้ำที่ดีอุณหภูมิที่ดีและความต้านทานเกลือผงซักฟอกที่ดีและความสามารถในการกระจายตัวที่แข็งแกร่ง Li et al สังเคราะห์ชุดของ dialkyl disulfonic acid gemini สารลดแรงตึงผิวใหม่ (2CN-SCT) ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิว baryonic ชนิด sulfonate ทั่วไปโดยใช้ trichloramine, อะลิฟาติกเอมีนและทอรีนเป็นวัตถุดิบในปฏิกิริยาสามขั้นตอน
1.2.2 เกลือซัลเฟต
สารลดแรงตึงผิวคู่ซัลเฟตเอสเตอร์มีข้อได้เปรียบของความตึงผิวที่ต่ำเป็นพิเศษกิจกรรมพื้นผิวสูงการละลายน้ำที่ดีแหล่งวัตถุดิบกว้างและการสังเคราะห์ที่ค่อนข้างง่าย นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพการซักที่ดีและความสามารถในการเกิดฟองประสิทธิภาพที่มั่นคงในน้ำกระด้างและเกลือเอสเตอร์ซัลเฟตนั้นเป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อยในสารละลายน้ำ ดังที่แสดงในรูปที่ 3 Sun Dong et al ใช้กรดลอริคและโพลีเอทิลีนไกลคอลเป็นวัตถุดิบหลักและเพิ่มพันธะเอสเตอร์ซัลเฟตผ่านการทดแทนการเกิดเอสเทอริฟิเคชันและปฏิกิริยาการเติมดังนั้นจึงสังเคราะห์เกลือซัลเฟตเอสเตอร์ชนิด baryonic-GA12-S-12
1.2.3 เกลือกรดคาร์บอกซิลิก
สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่ใช้คาร์บอกซิเลตมักจะมีสีเขียว, สีเขียว, ย่อยสลายได้ง่ายและมีแหล่งวัตถุดิบธรรมชาติที่อุดมไปด้วยคุณสมบัติคีเลตี้โลหะสูงความต้านทานน้ำร้อนที่ดีและการกระจายตัวของสบู่แคลเซียมโฟมที่ดีและคุณสมบัติการเปียกและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเภสัชกรรม การแนะนำของกลุ่มเอไมด์ในสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพที่ใช้คาร์บอกซิเลตสามารถเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของโมเลกุลลดแรงตึงผิวและทำให้พวกเขามีการทำให้เปียกน้ำอิมัลชันการกระจายตัวและการปนเปื้อนที่ดี Mei et al ได้สังเคราะห์ CGS-2 ที่มีคาร์บอกซิเลตที่มีคาร์บอกซิเลตซึ่งมีกลุ่ม amide โดยใช้ dodecylamine, dibromoethane และ succinic anhydride เป็นวัตถุดิบ
1.2.4 เกลือฟอสเฟต
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนฟอสเฟตเอสเตอร์มีโครงสร้างคล้ายกับฟอสโฟลิปิดธรรมชาติและมีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างเช่นไมเซลล์ย้อนกลับและถุง สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนฟอสเฟตเอสเตอร์ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารป้องกันโรคและผงซักฟอกซักรีดในขณะที่คุณสมบัติอิมัลชันสูงและการระคายเคืองค่อนข้างต่ำได้นำไปสู่การใช้งานอย่างกว้างขวางในการดูแลผิวส่วนบุคคล เอสเทอร์ฟอสเฟตบางชนิดอาจเป็นต้านมะเร็งต้านมะเร็งและต้านเชื้อแบคทีเรียและยาหลายสิบตัวได้รับการพัฒนา สารลดแรงตึงผิวชนิดเอสเตอร์ฟอสเฟตเอสเตอร์มีคุณสมบัติอิมัลชันสูงสำหรับสารกำจัดศัตรูพืชและสามารถใช้ไม่เพียง แต่เป็นต้านเชื้อแบคทีเรียและยาฆ่าแมลงเท่านั้น แต่ยังเป็นสารกำจัดวัชพืชด้วย Zheng et al ศึกษาการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวเอสเตอร์เอสเตอร์ฟอสเฟตจาก P2O5 และ oligomeric diols ที่ใช้ Ortho-quat ซึ่งมีผลการเปียกที่ดีกว่าคุณสมบัติการต้านการต้านและกระบวนการสังเคราะห์ที่ค่อนข้างง่าย สูตรโมเลกุลของเกลือโพแทสเซียมฟอสเฟตสารลดแรงตึงผิวแบริออนิกแสดงในรูปที่ 4
1.3 สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนแบบไม่มีไอโซโทปไม่สามารถแยกออกจากกันในสารละลายน้ำและมีอยู่ในรูปแบบโมเลกุล สารลดแรงตึงผิว baryonic ประเภทนี้ได้รับการศึกษาน้อยกว่าและมีสองประเภทหนึ่งเป็นอนุพันธ์น้ำตาลและอีกชนิดคือแอลกอฮอล์อีเธอร์และฟีนอลอีเธอร์ สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนแบบไม่มีไอออนไม่ได้อยู่ในสถานะไอออนิกในการแก้ปัญหาดังนั้นพวกเขาจึงมีความเสถียรสูงไม่ได้รับผลกระทบจากอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่งมีความซับซ้อนที่ดีกับสารลดแรงตึงผิวประเภทอื่น ๆ และมีความสามารถในการละลายที่ดี ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีไอออนมีคุณสมบัติต่าง ๆ เช่นการผงซักฟอกที่ดีการกระจายตัวการทำให้เป็นอิมัลชันการเกิดฟองความสามารถในการเปียกน้ำและการฆ่าเชื้อและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ เช่นสารกำจัดศัตรูพืชและการเคลือบ ดังที่แสดงในรูปที่ 5 ในปี 2004 Fitzgerald et al synthesized polyoxyethylene สารลดแรงตึงผิวที่ใช้สารลดแรงตึงผิว polyoxyethylene (สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีไอออน) ซึ่งโครงสร้างถูกแสดงเป็น (CN-2H2N-3CHC2O (CH2CH2O) MH) 2 (CH2) 6 (หรือ GENMEM)
02 คุณสมบัติทางเคมีกายภาพของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
2.1 กิจกรรมของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
วิธีที่ง่ายที่สุดและตรงที่สุดในการประเมินกิจกรรมพื้นผิวของสารลดแรงตึงผิวคือการวัดแรงตึงผิวของสารละลายน้ำ โดยหลักการแล้วสารลดแรงตึงผิวจะลดแรงตึงผิวของสารละลายโดยการจัดเรียงเชิงเส้นบนระนาบพื้นผิว (ขอบเขต) (รูปที่ 1 (c)) ความเข้มข้นของไมเซลล์ที่สำคัญ (CMC) ของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนมีขนาดใหญ่กว่าสองคำสั่งขนาดเล็กและค่า C20 ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวทั่วไปที่มีโครงสร้างที่คล้ายกัน โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวแบริออนมีสองกลุ่มที่ชอบน้ำที่ช่วยรักษาความสามารถในการละลายน้ำที่ดีในขณะที่มีโซ่ยาวที่ไม่ชอบน้ำ ที่ส่วนต่อประสานน้ำ/อากาศสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมจะถูกจัดเรียงอย่างหลวม ๆ เนื่องจากผลการต้านทานของพื้นที่เชิงพื้นที่และการขับเคลื่อนของประจุที่เป็นเนื้อเดียวกันในโมเลกุลทำให้ความสามารถในการลดความตึงผิวของน้ำ ในทางตรงกันข้ามกลุ่มการเชื่อมโยงของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนนั้นถูกผูกมัดโควาเลนท์เพื่อให้ระยะห่างระหว่างกลุ่มที่ชอบน้ำทั้งสองถูกเก็บไว้ในช่วงเล็ก ๆ (เล็กกว่าระยะห่างระหว่างกลุ่มที่ชอบลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม) ส่งผลให้กิจกรรมที่ดีขึ้น
2.2 โครงสร้างการประกอบของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
ในสารละลายที่เป็นน้ำเมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิว baryonic เพิ่มขึ้นโมเลกุลของมันทำให้พื้นผิวของสารละลายอิ่มตัวซึ่งจะบังคับให้โมเลกุลอื่น ๆ ย้ายไปอยู่ด้านในของสารละลายเพื่อสร้างไมเซลล์ ความเข้มข้นที่สารลดแรงตึงผิวเริ่มก่อตัวเป็นไมเซลล์เรียกว่าความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต (CMC) ดังที่แสดงในรูปที่ 9 หลังจากความเข้มข้นมากกว่า CMC ซึ่งแตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวทั่วไปที่รวมกันเป็น micelles ทรงกลมสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนสร้างสัณฐานวิทยาของไมเซลล์เช่นโครงสร้างเชิงเส้นและ bilayer เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของพวกเขา ความแตกต่างของขนาดไมเซลล์รูปร่างและความชุ่มชื้นมีผลกระทบโดยตรงต่อพฤติกรรมเฟสและคุณสมบัติการไหลของสารละลายและยังนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการแก้ปัญหาความหนืด สารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมเช่นสารลดแรงตึงผิวประจุลบ (SDS) มักจะก่อตัวเป็นทรงกลม micelles ซึ่งแทบจะไม่มีผลต่อความหนืดของสารละลาย อย่างไรก็ตามโครงสร้างพิเศษของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนนำไปสู่การก่อตัวของสัณฐานวิทยาของไมเซลล์ที่ซับซ้อนมากขึ้นและคุณสมบัติของสารละลายน้ำแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากสารลดแรงตึงผิวทั่วไป ความหนืดของสารละลายน้ำของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นเพราะไมเซลล์เชิงเส้นที่เกิดขึ้นรวมกันเป็นโครงสร้างเหมือนเว็บ อย่างไรก็ตามความหนืดของสารละลายลดลงเมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวเพิ่มขึ้นอาจเกิดจากการหยุดชะงักของโครงสร้างเว็บและการก่อตัวของโครงสร้างไมเซลล์อื่น ๆ
03 คุณสมบัติต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
ในฐานะที่เป็นยาต้านจุลชีพอินทรีย์กลไกการต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิว baryonic ส่วนใหญ่จะรวมกับแอนไอออนบนพื้นผิวเยื่อหุ้มเซลล์ของจุลินทรีย์หรือทำปฏิกิริยากับกลุ่ม sulfhydryl เพื่อทำลายการผลิตของโปรตีนและเยื่อหุ้มเซลล์
3.1 คุณสมบัติต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุน
คุณสมบัติของยาต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวประจุลบต้านจุลชีพส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยธรรมชาติของยาต้านจุลชีพ moieties ที่พวกเขามี ในสารละลายคอลลอยด์เช่นน้ำยางธรรมชาติและสารเคลือบผิวโซ่ที่ไม่ชอบน้ำจะผูกกับสารกระจายน้ำที่ละลายน้ำได้และโซ่ที่ไม่ชอบน้ำจะผูกกับการกระจายตัวของไฮโดรโฟบิก กลุ่มยับยั้งแบคทีเรียในชั้นป้องกันที่หนาแน่นนี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
กลไกการยับยั้งแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวประจุลบนั้นแตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวประจุบวก การยับยั้งแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวประจุลบเกี่ยวข้องกับระบบการแก้ปัญหาและกลุ่มการยับยั้งดังนั้นสารลดแรงตึงผิวประเภทนี้สามารถ จำกัด ได้ สารลดแรงตึงผิวประเภทนี้จะต้องอยู่ในระดับที่เพียงพอเพื่อให้สารลดแรงตึงผิวมีอยู่ในทุกมุมของระบบเพื่อสร้างผลกระทบทางจุลภาคที่ดี ในเวลาเดียวกันสารลดแรงตึงผิวประเภทนี้ขาดการแปลและการกำหนดเป้าหมายซึ่งไม่เพียง แต่ทำให้เกิดของเสียที่ไม่จำเป็น แต่ยังสร้างความต้านทานในระยะเวลานาน
ตัวอย่างเช่น biosurfactants ที่ใช้อัลคิลซัลโฟเนตถูกนำมาใช้ในการแพทย์ทางคลินิก Alkyl Sulfonates เช่น Busulfan และ Treosulfan ส่วนใหญ่รักษาโรค myeloproliferative ทำหน้าที่สร้างการเชื่อมโยงข้ามระหว่าง guanine และ uapurine ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่สามารถซ่อมแซมได้โดยการพิสูจน์อักษรของเซลล์ทำให้เกิดการตายของเซลล์ apoptotic
3.2 คุณสมบัติของยาต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
ประเภทหลักของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนประจุบวกที่พัฒนาขึ้นคือสารลดแรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวด้วยเกลือแอมโมเนียม แอมโมเนียมชนิด quaternary ชนิดประจุบวกของราศีเมถุนมีผลกระทบจากการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่งเนื่องจากมีโซ่อัลเคนยาวที่ไม่ชอบน้ำสองตัวในแอมโมเนียมชนิด quaternary ชนิดโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว baryonic และโซ่ที่ไม่ชอบน้ำ ในเวลาเดียวกันพวกเขามีไอออนไนโตรเจนที่มีประจุบวกสองตัวซึ่งจะส่งเสริมการดูดซับของโมเลกุลลดแรงตึงผิวไปยังพื้นผิวของแบคทีเรียที่มีประจุลบและผ่านการเจาะและการแพร่กระจายโซ่ไฮโดรโฟบิกจะเข้าไปในเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์ที่ลึกลงไป โปรตีนที่นำไปสู่การสูญเสียกิจกรรมของเอนไซม์และการสูญเสียโปรตีนเนื่องจากผลรวมของเอฟเฟกต์ทั้งสองนี้ทำให้ยาฆ่าเชื้อรามีผลในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่ง
อย่างไรก็ตามจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมสารลดแรงตึงผิวเหล่านี้มีกิจกรรม hemolytic และความเป็นพิษต่อเซลล์และเวลาสัมผัสที่ยาวนานขึ้นด้วยสิ่งมีชีวิตในน้ำและการย่อยสลายทางชีวภาพสามารถเพิ่มความเป็นพิษได้
3.3 คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุน
ขณะนี้มีสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนแบบไม่ใช้ไอโอนิคสองประเภทหนึ่งเป็นอนุพันธ์ของน้ำตาลและอีกชนิดหนึ่งคือแอลกอฮอล์อีเธอร์และฟีนอลอีเธอร์
กลไกต้านเชื้อแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวที่ได้จากน้ำตาลนั้นขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของโมเลกุลและสารลดแรงตึงผิวที่ได้จากน้ำตาลสามารถผูกกับเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีฟอสโฟลิปิดจำนวนมาก เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวอนุพันธ์น้ำตาลถึงระดับหนึ่งมันจะเปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ก่อให้เกิดรูขุมขนและช่องไอออนซึ่งส่งผลต่อการขนส่งสารอาหารและการแลกเปลี่ยนก๊าซทำให้เกิดการไหลออกของเนื้อหาและในที่สุดก็นำไปสู่การตายของแบคทีเรีย
กลไกต้านเชื้อแบคทีเรียของยาต้านจุลชีพฟีนอลิกและแอลกอฮอล์คือการทำหน้าที่บนผนังเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์และเอนไซม์การปิดกั้นการทำงานของเมตาบอลิซึม ตัวอย่างเช่นยาต้านจุลชีพของ diphenyl ethers และอนุพันธ์ของพวกเขา (ฟีนอล) ถูกแช่ในเซลล์แบคทีเรียหรือไวรัสและทำหน้าที่ผ่านผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ยับยั้งการกระทำและการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกและโปรตีน นอกจากนี้ยังเป็นอัมพาตของฟังก์ชั่นการเผาผลาญและระบบทางเดินหายใจของเอนไซม์ภายในแบคทีเรียซึ่งล้มเหลว
3.4 คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิว amphoteric gemini
สารลดแรงตึงผิว amphoteric gemini เป็นชั้นของสารลดแรงตึงผิวที่มีทั้งไพเพอร์และแอนไอออนในโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขาสามารถทำให้เกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำและแสดงคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวประจุลบในสภาพกลางหนึ่ง กลไกของการยับยั้งแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิว amphoteric นั้นไม่สามารถสรุปได้ แต่โดยทั่วไปแล้วเชื่อว่าการยับยั้งอาจคล้ายกับสารลดแรงตึงผิวแอมโมเนียม quaternary ซึ่งสารลดแรงตึงผิวจะดูดซับบนพื้นผิวแบคทีเรียที่มีประจุลบและรบกวนการเผาผลาญของแบคทีเรีย
3.4.1 คุณสมบัติต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน
สารลดแรงตึงผิว baryonic ของกรดอะมิโนเป็นสารลดแรงตึงผิว baryonic amphoteric ประจุบวกประกอบด้วยกรดอะมิโนสองตัวดังนั้นกลไกยาต้านจุลชีพของมันจึงคล้ายกับของเกลือแอมโมเนียมแบบ quaternary เกลือชนิด baryonic ส่วนที่มีประจุบวกของสารลดแรงตึงผิวจะถูกดึงดูดไปยังส่วนที่มีประจุลบของพื้นผิวแบคทีเรียหรือไวรัสเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับไฟฟ้าสถิตและต่อมาโซ่ที่ไม่ชอบน้ำก็ผูกกับไขมัน bilayer นำไปสู่การไหลของเซลล์และการสลายจนตาย มันมีข้อได้เปรียบอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่ใช้แอมโมเนียมที่ใช้ quaternary: ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ง่ายกิจกรรม hemolytic ต่ำและความเป็นพิษต่ำดังนั้นจึงได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้งานและสาขาการประยุกต์ใช้
3.4.2 คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิว amphoteric gemini ชนิดที่ไม่ใช่กรดอะมิโนมีการตกค้างของโมเลกุลที่มีพื้นผิวที่มีศูนย์กลางประจุบวกและลบที่ไม่สามารถเป็นไปได้ สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่กรดอะมิโนหลักคือ betaine, imidazoline และ amine oxide การใช้ประเภท betaine เป็นตัวอย่างสารลดแรงตึงผิว amphoteric ชนิด betaine มีทั้งกลุ่มประจุลบและประจุบวกในโมเลกุลของพวกเขาซึ่งไม่ได้รับผลกระทบอย่างง่ายดายจากเกลืออนินทรีย์และมีผลกระทบต่อสารลดแรงตึงผิวในสารละลายที่เป็นกรดและสารละลาย นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพการผสมที่ยอดเยี่ยมกับสารลดแรงตึงผิวประเภทอื่น ๆ
04 บทสรุปและมุมมอง
สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนมีการใช้งานมากขึ้นในชีวิตเนื่องจากโครงสร้างพิเศษของพวกเขาและพวกเขาจะถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสาขาการฆ่าเชื้อต้านเชื้อแบคทีเรียการผลิตอาหาร defoaming และการยับยั้งโฟมการปลดปล่อยยาและการทำความสะอาดอุตสาหกรรม ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมสีเขียวสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนจะค่อยๆพัฒนาเป็นสารลดแรงตึงผิวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมัลติฟังก์ชั่น การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนสามารถดำเนินการได้ในด้านต่อไปนี้: การพัฒนาสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนด้วยโครงสร้างและหน้าที่พิเศษโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับต้านเชื้อแบคทีเรียและไวรัส ผสมกับสารลดแรงตึงผิวหรือสารเติมแต่งทั่วไปเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น และการใช้วัตถุดิบราคาถูกและพร้อมใช้งานง่ายเพื่อสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
เวลาโพสต์: มี.ค. 25-2022