Ta članek se osredotoča na protimikrobni mehanizem površinsko aktivnih snovi Gemini, za katere se pričakuje, da bodo učinkovite pri ubijanju bakterij in lahko zagotovijo nekaj pomoči pri upočasnitvi širjenja novih koronavirusov.
Površinsko aktivna snov, ki je skrajšanje besednih zvez Surface, Active in Agent. Površinsko aktivne snovi so snovi, ki so aktivne na površinah in vmesnikih ter imajo zelo visoko sposobnost in učinkovitost pri zmanjševanju površinske (mejne) napetosti, tvorijo molekularno urejene sklope v raztopinah nad določeno koncentracijo in imajo tako vrsto funkcij uporabe. Površinsko aktivne snovi imajo dobro disperzibilnost, omočljivost, sposobnost emulgiranja in antistatične lastnosti ter so postale ključni materiali za razvoj številnih področij, vključno s področjem finih kemikalij, ter pomembno prispevajo k izboljšanju procesov, zmanjšanju porabe energije in povečanju učinkovitosti proizvodnje . Z razvojem družbe in nenehnim napredkom svetovne industrijske ravni se je uporaba površinsko aktivnih snovi postopoma razširila iz kemikalij za vsakodnevno uporabo na različna področja nacionalnega gospodarstva, kot so antibakterijska sredstva, aditivi za živila, nova energetska polja, čiščenje onesnaževal in biofarmacevtika.
Običajne površinsko aktivne snovi so "amfifilne" spojine, sestavljene iz polarnih hidrofilnih skupin in nepolarnih hidrofobnih skupin, njihove molekularne strukture pa so prikazane na sliki 1(a).
Trenutno z razvojem izpopolnjevanja in sistematizacije v predelovalni industriji povpraševanje po lastnostih površinsko aktivnih snovi v proizvodnem procesu postopoma narašča, zato je pomembno najti in razviti površinsko aktivne snovi z višjimi površinskimi lastnostmi in s posebnimi strukturami. Odkritje površinsko aktivnih snovi Gemini premošča te vrzeli in izpolnjuje zahteve industrijske proizvodnje. Običajna površinsko aktivna snov Gemini je spojina z dvema hidrofilnima skupinama (na splošno ionsko ali neionsko s hidrofilnimi lastnostmi) in dvema hidrofobnima alkilnima verigama.
Kot je prikazano na sliki 1(b), v nasprotju z običajnimi enoverižnimi površinsko aktivnimi snovmi površinsko aktivne snovi Gemini povezujejo dve hidrofilni skupini prek povezovalne skupine (distančnik). Skratka, strukturo površinsko aktivne snovi Gemini lahko razumemo kot oblikovano s premeteno vezavo dveh hidrofilnih glavnih skupin običajne površinsko aktivne snovi skupaj s povezovalno skupino.
Posebna struktura površinsko aktivne snovi Gemini vodi do njene visoke površinske aktivnosti, ki je predvsem posledica:
(1) povečan hidrofobni učinek dveh hidrofobnih repnih verig molekule površinsko aktivne snovi Gemini in povečana težnja površinsko aktivne snovi, da zapusti vodno raztopino.
(2) Nagnjenost hidrofilnih skupin glave, da se ločijo druga od druge, zlasti ionskih skupin glave zaradi elektrostatičnega odbijanja, je bistveno oslabljena zaradi vpliva distančnika;
(3) Posebna struktura površinsko aktivnih snovi Gemini vpliva na njihovo agregacijsko obnašanje v vodni raztopini, kar jim daje bolj zapleteno in spremenljivo morfologijo agregacije.
Površinsko aktivne snovi Gemini imajo večjo površinsko (mejno) aktivnost, nižjo kritično koncentracijo micelov, boljšo omočljivost, sposobnost emulgiranja in antibakterijsko sposobnost v primerjavi z običajnimi površinsko aktivnimi snovmi. Zato sta razvoj in uporaba površinsko aktivnih snovi Gemini zelo pomembna za razvoj in uporabo površinsko aktivnih snovi.
"Amfifilna struktura" običajnih površinsko aktivnih snovi jim daje edinstvene površinske lastnosti. Kot je prikazano na sliki 1(c), se ob dodajanju konvencionalne površinsko aktivne snovi v vodo hidrofilna glavna skupina nagiba k raztapljanju v vodni raztopini, hidrofobna skupina pa zavira raztapljanje molekule površinsko aktivne snovi v vodi. Pod skupnim učinkom teh dveh trendov so molekule površinsko aktivne snovi obogatene na vmesniku plin-tekočina in so podvržene urejeni razporeditvi, s čimer se zmanjša površinska napetost vode. Za razliko od običajnih površinsko aktivnih snovi so površinsko aktivne snovi Gemini "dimeri", ki povezujejo običajne površinsko aktivne snovi prek distančnih skupin, kar lahko učinkoviteje zmanjša površinsko napetost vode in medfazno napetost olje/voda. Poleg tega imajo površinsko aktivne snovi Gemini nižje kritične koncentracije micelov, boljšo topnost v vodi, emulgiranje, penjenje, omočenje in antibakterijske lastnosti.
| Predstavitev površinsko aktivnih snovi Gemini Leta 1991 sta Menger in Littau [13] pripravila prvo površinsko aktivno snov bis-alkilne verige s togo vezno skupino in jo poimenovala "tenzid Gemini". Istega leta so Zana in sodelavci [14] prvič pripravili serijo kvartarnih amonijevih soli Gemini površinsko aktivnih snovi in sistematično raziskali lastnosti te serije kvarternih amonijevih soli Gemini površinsko aktivnih snovi. Leta 1996 so raziskovalci posplošili in razpravljali o površinskem (mejnem) obnašanju, agregacijskih lastnostih, reologiji raztopine in faznem obnašanju različnih površinsko aktivnih snovi Gemini, kadar so mešane z običajnimi površinsko aktivnimi snovmi. Leta 2002 je Zana [15] raziskoval učinek različnih povezovalnih skupin na agregacijsko obnašanje površinsko aktivnih snovi Gemini v vodni raztopini, delo, ki je močno pospešilo razvoj površinsko aktivnih snovi in je bilo zelo pomembno. Kasneje sta Qiu s sodelavci [16] izumila novo metodo za sintezo površinsko aktivnih snovi Gemini, ki vsebujejo posebne strukture na osnovi cetil bromida in 4-amino-3,5-dihidroksimetil-1,2,4-triazola, ki je dodatno obogatila način Sinteza površinsko aktivne snovi Gemini. |
Raziskave površinsko aktivnih snovi Gemini na Kitajskem so se začele pozno; leta 1999 je Jianxi Zhao z univerze Fuzhou naredil sistematičen pregled tujih raziskav površinsko aktivnih snovi Gemini in pritegnil pozornost številnih raziskovalnih ustanov na Kitajskem. Po tem so raziskave površinsko aktivnih snovi Gemini na Kitajskem začele cveteti in dosegle plodne rezultate. V zadnjih letih so se raziskovalci posvetili razvoju novih površinsko aktivnih snovi Gemini in preučevanju z njimi povezanih fizikalno-kemijskih lastnosti. Hkrati se je uporaba površinsko aktivnih snovi Gemini postopoma razvila na področjih sterilizacije in antibakterijskih sredstev, proizvodnje hrane, odstranjevanja pene in zaviranja pene, počasnega sproščanja zdravil in industrijskega čiščenja. Glede na to, ali so hidrofilne skupine v molekulah površinsko aktivnih snovi nabite ali ne, in vrsto naboja, ki ga nosijo, lahko površinsko aktivne snovi Gemini razdelimo v naslednje kategorije: kationske, anionske, neionske in amfoterne površinsko aktivne snovi Gemini. Med njimi se kationske površinsko aktivne snovi Gemini na splošno nanašajo na kvaternarne amonijeve ali amonijeve soli površinsko aktivne snovi Gemini, anionske površinsko aktivne snovi Gemini se večinoma nanašajo na površinsko aktivne snovi Gemini, katerih hidrofilne skupine so sulfonska kislina, fosfat in karboksilna kislina, medtem ko so neionske površinsko aktivne snovi Gemini večinoma polioksietilenske površinsko aktivne snovi Gemini.
1.1 Kationske površinsko aktivne snovi Gemini
Kationske površinsko aktivne snovi Gemini lahko disociirajo katione v vodnih raztopinah, predvsem amonijeve in kvarterne amonijeve soli Gemini površinsko aktivne snovi. Kationske površinsko aktivne snovi Gemini imajo dobro biorazgradljivost, močno sposobnost dekontaminacije, stabilne kemične lastnosti, nizko toksičnost, preprosto strukturo, enostavno sintezo, enostavno ločevanje in čiščenje ter imajo tudi baktericidne lastnosti, protikorozijske, antistatične lastnosti in mehkobo.
Površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi kvartarnih amonijevih soli so običajno pripravljene iz terciarnih aminov z reakcijami alkiliranja. Obstajata dve glavni sintetični metodi, in sicer: ena je kvaternizacija dibromo-substituiranih alkanov in enojnih dolgoverižnih alkil dimetil terciarnih aminov; druga je kvaternizacija 1-bromo-substituiranih dolgoverižnih alkanov in N,N,N',N'-tetrametil alkil diaminov z brezvodnim etanolom kot topilom in segrevanjem ob refluksu. Vendar so dibromo substituirani alkani dražji in se običajno sintetizirajo z drugo metodo, reakcijska enačba pa je prikazana na sliki 2.
1.2 Anionske površinsko aktivne snovi Gemini
Anionske površinsko aktivne snovi Gemini lahko disociirajo anione v vodni raztopini, predvsem sulfonate, sulfatne soli, karboksilate in fosfatne soli tipa površinsko aktivne snovi Gemini. Anionske površinsko aktivne snovi imajo boljše lastnosti, kot so dekontaminacija, penjenje, disperzija, emulgiranje in vlaženje, in se pogosto uporabljajo kot detergenti, sredstva za penjenje, vlažila, emulgatorji in disperganti.
1.2.1 Sulfonati
Biosurfaktanti na osnovi sulfonatov imajo prednosti dobre topnosti v vodi, dobre omočljivosti, dobre odpornosti na temperaturo in sol, dobre pralne sposobnosti in močne dispergirne sposobnosti ter se pogosto uporabljajo kot detergenti, sredstva za penjenje, vlažila, emulgatorji in dispergatorji v nafti, tekstilna industrija in kemikalije za vsakodnevno uporabo zaradi relativno širokega vira surovin, enostavnih proizvodnih procesov in nizkih stroškov. Li et al so sintetizirali vrsto novih površinsko aktivnih snovi Gemini dialkil disulfonske kisline (2Cn-SCT), tipične barionske površinsko aktivne snovi sulfonatnega tipa, z uporabo trikloramina, alifatskega amina in tavrina kot surovin v reakciji v treh korakih.
1.2.2 Sulfatne soli
Dubletne površinsko aktivne snovi sulfatnih estrskih soli imajo prednosti ultra nizke površinske napetosti, visoke površinske aktivnosti, dobre topnosti v vodi, širokega vira surovin in relativno preproste sinteze. Ima tudi dobro učinkovitost pranja in sposobnost penjenja, stabilno delovanje v trdi vodi, soli sulfatnega estra pa so nevtralne ali rahlo alkalne v vodni raztopini. Kot je prikazano na sliki 3, so Sun Dong et al uporabili lavrinsko kislino in polietilenglikol kot glavni surovini ter dodali sulfatne estrske vezi z reakcijami substitucije, esterifikacije in dodajanja, s čimer so sintetizirali barionsko površinsko aktivno snov tipa soli sulfatnega estra - GA12-S-12.
1.2.3 Soli karboksilnih kislin
Površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi karboksilatov so običajno blage, zelene, lahko biološko razgradljive in imajo bogat vir naravnih surovin, imajo visoko kelatne lastnosti kovin, dobro odpornost na trdo vodo in disperzijo kalcijevega mila, dobre lastnosti penjenja in vlaženja ter se pogosto uporabljajo v farmaciji, tekstil, fine kemikalije in druga področja. Uvedba amidnih skupin v biosurfaktante na osnovi karboksilatov lahko poveča biorazgradljivost molekul površinsko aktivnih snovi in jim omogoči tudi dobre lastnosti omočenja, emulgiranja, disperzije in dekontaminacije. Mei et al so sintetizirali barionsko površinsko aktivno snov CGS-2 na osnovi karboksilata, ki vsebuje amidne skupine, z uporabo dodecilamina, dibromoetana in anhidrida jantarne kisline kot surovin.
1.2.4 Fosfatne soli
Površinsko aktivne snovi s fosfatno estrsko soljo tipa Gemini imajo podobno strukturo kot naravni fosfolipidi in so nagnjene k tvorbi struktur, kot so reverzne micele in vezikli. Površinsko aktivne snovi s fosfatno estrsko soljo tipa Gemini so se pogosto uporabljale kot antistatična sredstva in detergenti za pranje perila, medtem ko so njihove visoke emulgacijske lastnosti in relativno nizka dražilnost privedle do njihove široke uporabe pri osebni negi kože. Nekateri fosfatni estri so lahko protirakavi, protitumorski in protibakterijski, razvitih pa je bilo na desetine zdravil. Biosurfaktanti tipa soli fosfatnega estra imajo visoke emulgirne lastnosti za pesticide in se lahko uporabljajo ne le kot antibakterijska sredstva in insekticidi, temveč tudi kot herbicidi. Zheng in drugi so proučevali sintezo površinsko aktivnih snovi fosfatnega estra Gemini Surfactants iz P2O5 in oligomernih diolov na osnovi orto-kvata, ki imajo boljši vlažilni učinek, dobre antistatične lastnosti in razmeroma preprost postopek sinteze z blagimi reakcijskimi pogoji. Molekulska formula barionske površinsko aktivne snovi soli kalijevega fosfata je prikazana na sliki 4.
1.3 Neionske površinsko aktivne snovi Gemini
Neionske površinsko aktivne snovi Gemini ni mogoče disociirati v vodni raztopini in obstajajo v molekularni obliki. Ta vrsta barionske površinsko aktivne snovi je bila doslej manj raziskana in obstajata dve vrsti, ena je derivat sladkorja, druga pa alkoholni eter in fenol eter. Neionske površinsko aktivne snovi Gemini ne obstajajo v ionskem stanju v raztopini, zato imajo visoko stabilnost, nanje močni elektroliti ne vplivajo zlahka, imajo dobro kompleksnost z drugimi vrstami površinsko aktivnih snovi in imajo dobro topnost. Zato imajo neionske površinsko aktivne snovi različne lastnosti, kot so dobra detergentnost, disperzibilnost, emulgiranje, penjenje, omočljivost, antistatične lastnosti in sterilizacija, in se lahko široko uporabljajo v različnih vidikih, kot so pesticidi in premazi. Kot je prikazano na sliki 5, so leta 2004 FitzGerald et al sintetizirali površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi polioksietilena (neionske površinsko aktivne snovi), katerih struktura je bila izražena kot (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (ali GemnEm).
02 Fizikalno-kemijske lastnosti površinsko aktivnih snovi Gemini
2.1 Aktivnost površinsko aktivnih snovi Gemini
Najenostavnejši in najbolj neposreden način za oceno površinske aktivnosti površinsko aktivnih snovi je merjenje površinske napetosti njihovih vodnih raztopin. Načeloma površinsko aktivne snovi zmanjšajo površinsko napetost raztopine z orientirano razporeditvijo na površinsko (mejno) ravnino (slika 1(c)). Kritična koncentracija micelov (CMC) površinsko aktivnih snovi Gemini je več kot dva reda velikosti manjša in vrednost C20 je znatno nižja v primerjavi z običajnimi površinsko aktivnimi snovmi s podobno strukturo. Molekula barionske površinsko aktivne snovi ima dve hidrofilni skupini, ki ji pomagata ohranjati dobro topnost v vodi, hkrati pa ima dolge hidrofobne dolge verige. Na meji voda/zrak so običajne površinsko aktivne snovi ohlapno razporejene zaradi učinka upora na prostorskem mestu in odbijanja homogenih nabojev v molekulah, kar oslabi njihovo sposobnost zmanjšanja površinske napetosti vode. V nasprotju s tem so povezovalne skupine površinsko aktivnih snovi Gemini kovalentno povezane, tako da je razdalja med dvema hidrofilnima skupinama v majhnem območju (veliko manjša od razdalje med hidrofilnimi skupinami običajnih površinsko aktivnih snovi), kar ima za posledico boljšo aktivnost površinsko aktivnih snovi Gemini pri površina (meja).
2.2 Sestavna struktura površinsko aktivnih snovi Gemini
V vodnih raztopinah, ko se koncentracija barionske površinsko aktivne snovi poveča, njene molekule nasičijo površino raztopine, kar posledično prisili druge molekule, da migrirajo v notranjost raztopine in tvorijo micele. Koncentracija, pri kateri površinsko aktivna snov začne tvoriti micele, se imenuje kritična koncentracija micelov (CMC). Kot je prikazano na sliki 9, potem ko je koncentracija večja od CMC, za razliko od običajnih površinsko aktivnih snovi, ki se združujejo in tvorijo sferične micele, površinsko aktivne snovi Gemini zaradi svojih strukturnih značilnosti proizvajajo različne morfologije micelov, kot so linearne in dvoslojne strukture. Razlike v velikosti, obliki in hidrataciji micelov neposredno vplivajo na fazno obnašanje in reološke lastnosti raztopine ter vodijo tudi do sprememb v viskoelastičnosti raztopine. Običajne površinsko aktivne snovi, kot so anionske površinsko aktivne snovi (SDS), običajno tvorijo sferične micele, ki skoraj ne vplivajo na viskoznost raztopine. Vendar pa posebna struktura površinsko aktivnih snovi Gemini povzroči nastanek bolj zapletene morfologije micelov in lastnosti njihovih vodnih raztopin se bistveno razlikujejo od lastnosti običajnih površinsko aktivnih snovi. Viskoznost vodnih raztopin površinsko aktivnih snovi Gemini narašča z naraščajočo koncentracijo površinsko aktivnih snovi Gemini, verjetno zato, ker se oblikovani linearni miceli prepletajo v mrežasto strukturo. Vendar pa se viskoznost raztopine zmanjšuje z naraščajočo koncentracijo površinsko aktivne snovi, verjetno zaradi motenj strukture spleta in tvorbe drugih micelnih struktur.
03 Protimikrobne lastnosti površinsko aktivnih snovi Gemini
Kot nekakšno organsko protimikrobno sredstvo je protimikrobni mehanizem barionske površinsko aktivne snovi v glavnem v tem, da se združuje z anioni na površini celične membrane mikroorganizmov ali reagira s sulfhidrilnimi skupinami, da moti proizvodnjo njihovih beljakovin in celičnih membran ter tako uniči mikrobna tkiva, da zavira ali ubiti mikroorganizme.
3.1 Protimikrobne lastnosti anionskih površinsko aktivnih snovi Gemini
Protimikrobne lastnosti protimikrobnih anionskih površinsko aktivnih snovi so v glavnem določene z naravo protimikrobnih delov, ki jih vsebujejo. V koloidnih raztopinah, kot so naravni lateksi in premazi, se hidrofilne verige vežejo na vodotopne dispergatorje, hidrofobne verige pa se vežejo na hidrofobne disperzije z usmerjeno adsorpcijo in tako preoblikujejo dvofazni vmesnik v gost molekularni medfazni film. Zaviralne skupine bakterij na tej gosti zaščitni plasti zavirajo rast bakterij.
Mehanizem bakterijske inhibicije anionskih površinsko aktivnih snovi se bistveno razlikuje od mehanizma kationskih površinsko aktivnih snovi. Bakterijska inhibicija anionskih površinsko aktivnih snovi je povezana z njihovim raztopinskim sistemom in inhibicijskimi skupinami, zato je to vrsto površinsko aktivnih snovi mogoče omejiti. Ta vrsta površinsko aktivne snovi mora biti prisotna v zadostnih količinah, tako da je površinsko aktivna snov prisotna v vsakem kotičku sistema, da povzroči dober mikrobicidni učinek. Hkrati tej vrsti površinsko aktivnih snovi manjka lokalizacija in ciljanje, kar ne povzroča samo nepotrebnih odpadkov, temveč ustvarja tudi odpornost v daljšem časovnem obdobju.
Kot primer so bile v klinični medicini uporabljene biosurfaktante na osnovi alkil sulfonata. Alkil sulfonati, kot sta Busulfan in Treosulfan, v glavnem zdravijo mieloproliferativne bolezni, delujejo tako, da ustvarijo navzkrižno povezavo med gvaninom in ureapurinom, medtem ko te spremembe ni mogoče popraviti s celičnim lektoriranjem, kar ima za posledico apoptotično celično smrt.
3.2 Protimikrobne lastnosti kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini
Glavna vrsta razvitih kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini so kvartarne amonijeve soli vrste površinsko aktivnih snovi Gemini. Kationske Gemini površinsko aktivne snovi kvartarnega amonijevega tipa imajo močan baktericidni učinek, ker obstajata dve hidrofobni dolgi alkanski verigi v barionskih površinsko aktivnih molekulah kvarternega amonijevega tipa, hidrofobne verige pa tvorijo hidrofobno adsorpcijo s celično steno (peptidoglikan); hkrati vsebujejo dva pozitivno nabita dušikova iona, ki spodbujata adsorpcijo površinsko aktivnih molekul na površino negativno nabitih bakterij, s penetracijo in difuzijo pa hidrofobne verige prodrejo globoko v lipidno plast bakterijske celične membrane, spremenijo prepustnost celične membrane, kar povzroči razpad bakterije, poleg hidrofilnih skupin globoko v proteinu, kar povzroči izgubo encimske aktivnosti in denaturacijo proteina, zaradi skupnega učinka teh dveh učinkov, zaradi česar ima fungicid močan baktericidni učinek.
Z okoljskega vidika pa imajo te površinsko aktivne snovi hemolitično aktivnost in citotoksičnost, daljši čas stika z vodnimi organizmi in biorazgradnja pa lahko povečata njihovo toksičnost.
3.3 Antibakterijske lastnosti neionskih površinsko aktivnih snovi Gemini
Trenutno obstajata dve vrsti neionskih površinsko aktivnih snovi Gemini, ena je derivat sladkorja, druga pa alkoholni eter in fenol eter.
Protibakterijski mehanizem biosurfaktantov, pridobljenih iz sladkorja, temelji na afiniteti molekul, površinsko aktivne snovi, pridobljene iz sladkorja, pa se lahko vežejo na celične membrane, ki vsebujejo veliko število fosfolipidov. Ko koncentracija površinsko aktivnih snovi iz sladkornih derivatov doseže določeno raven, spremeni prepustnost celične membrane, tvorijo pore in ionske kanale, kar vpliva na transport hranil in izmenjavo plinov, povzroči odtok vsebine in sčasoma povzroči smrt celične celice. bakterija.
Protibakterijski mehanizem protimikrobnih sredstev na osnovi fenolnih in alkoholnih etrov je delovanje na celično steno ali celično membrano in encime, blokiranje presnovnih funkcij in motenje regenerativnih funkcij. Na primer, protimikrobna zdravila iz difenil etrov in njihovih derivatov (fenolov) so potopljena v bakterijske ali virusne celice in delujejo skozi celično steno in celično membrano, zavirajo delovanje in delovanje encimov, povezanih s sintezo nukleinskih kislin in beljakovin, ter omejujejo rast in razmnoževanje bakterij. Paralizira tudi presnovne in dihalne funkcije encimov znotraj bakterij, ki nato odpovejo.
3.4 Antibakterijske lastnosti amfoteričnih površinsko aktivnih snovi Gemini
Amfoterične površinsko aktivne snovi Gemini so razred površinsko aktivnih snovi, ki imajo v svoji molekularni strukturi katione in anione, lahko ionizirajo v vodni raztopini in kažejo lastnosti anionskih površinsko aktivnih snovi v enem mediju in kationskih površinsko aktivnih snovi v drugem mediju. Mehanizem bakterijske inhibicije amfoternih površinsko aktivnih snovi ni dokončen, vendar se na splošno verjame, da je lahko inhibicija podobna tisti pri kvarternih amonijevih površinsko aktivnih snoveh, kjer se površinsko aktivna snov zlahka adsorbira na negativno nabito površino bakterij in moti bakterijski metabolizem.
3.4.1 Protimikrobne lastnosti aminokislinskih površinsko aktivnih snovi Gemini
Barionska površinsko aktivna snov aminokislinskega tipa je kationska amfoterna barionska površinsko aktivna snov, sestavljena iz dveh aminokislin, zato je njen protimikrobni mehanizem bolj podoben mehanizmu barionske površinsko aktivne snovi tipa kvarterne amonijeve soli. Pozitivno nabit del površinsko aktivne snovi pritegne negativno nabit del bakterijske ali virusne površine zaradi elektrostatične interakcije, nato pa se hidrofobne verige vežejo na lipidni dvosloj, kar vodi do izliva celične vsebine in lize do smrti. Ima bistvene prednosti pred površinsko aktivnimi snovmi Gemini na osnovi kvarternega amonija: enostavno biorazgradljivost, nizko hemolitično aktivnost in nizko toksičnost, zato se razvija za njegovo uporabo in širi področje uporabe.
3.4.2 Protibakterijske lastnosti površinsko aktivnih snovi tipa Gemini brez aminokislin
Amfoterične površinsko aktivne snovi Gemini, ki niso aminokislinske vrste, imajo površinsko aktivne molekularne ostanke, ki vsebujejo neionizirajoče pozitivne in negativne centre naboja. Glavne neaminokislinske površinsko aktivne snovi Gemini so betain, imidazolin in amin oksid. Če za primer vzamemo tip betaina, imajo amfoterne površinsko aktivne snovi tipa betain anionske in kationske skupine v svojih molekulah, na katere anorganske soli ne vplivajo zlahka in imajo površinsko aktivne učinke v kislih in alkalnih raztopinah, protimikrobni mehanizem kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini pa je sledi v kislih raztopinah in anionskih površinsko aktivnih snovi Gemini v alkalnih raztopinah. Ima tudi odlično mešanje z drugimi vrstami površinsko aktivnih snovi.
04 Zaključek in pogled
Površinsko aktivne snovi Gemini se vse pogosteje uporabljajo v življenju zaradi svoje posebne strukture in se pogosto uporabljajo na področju antibakterijske sterilizacije, proizvodnje hrane, odstranjevanja pene in zaviranja pene, počasnega sproščanja zdravil in industrijskega čiščenja. Z naraščajočim povpraševanjem po varovanju zelenega okolja se površinsko aktivne snovi Gemini postopoma razvijajo v okolju prijazne in večnamenske površinsko aktivne snovi. Prihodnje raziskave površinsko aktivnih snovi Gemini se lahko izvajajo v naslednjih vidikih: razvoj novih površinsko aktivnih snovi Gemini s posebnimi strukturami in funkcijami, zlasti krepitev raziskav o antibakterijskih in protivirusnih učinkih; mešanje z običajnimi površinsko aktivnimi snovmi ali dodatki za oblikovanje izdelkov z boljšim delovanjem; in uporabo poceni in lahko dostopnih surovin za sintetiziranje okolju prijaznih površinsko aktivnih snovi Gemini.
Čas objave: 25. marec 2022