季銨鹽類抗菌材料的抗菌機(jī)理與抗菌性能
季銨鹽的抗菌效果良好,人們對于小分子季銨鹽類的抗菌效果已有了較多的研究。早在上個(gè)世紀(jì),就發(fā)現(xiàn)了長鏈烷基季銨鹽如溴化十六烷基三甲銨有很強(qiáng)的抗菌能力目。
并且,人們對于抗菌機(jī)理也有較多的研究,目前認(rèn)為小分子季銨鹽的抗菌作用過程可分為六個(gè)步驟:
1、吸附到菌體表面;
2、穿透細(xì)胞壁;
3、與細(xì)胞膜結(jié)合;
4、擾亂細(xì)胞膜組成;
5、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)如K+、DNA、RNA等的泄漏;
6、菌體死亡。
季銨鹽抗菌材料的抗菌效果與結(jié)構(gòu)間有著密切的聯(lián)系。曾經(jīng)有研究表明具有烷基的季銨鹽類的抗菌效果與其結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)系為:
對單烷基型,烷基鏈的長短對抗菌性能影響較大。具有最佳鏈長的有最大的活性。對雙烷基型,R碳鏈長短對殺菌力影響較大,當(dāng)R碳鏈中碳原子數(shù)目最佳 時(shí)殺菌力最大。R為芐基及其衍生物的殺菌力要比甲基的高得多。
其毒性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系為:同類季銨鹽抗菌材料烷基鏈短的毒性要比長的大。在烷基鏈長相同時(shí),帶甲基的毒性要比帶芐基的大,單烷基的毒性要比雙烷基的大。
此外,季銨鹽抗菌材料中所含陰離子對其抗菌效果也會(huì)產(chǎn)生影響,例如:苯扎溴銨(十二烷基二甲基芐基溴化銨)與苯扎氯銨(十二烷基二甲基芐基氯化銨)相比,兩者具有相似的活性,在同等試驗(yàn)情況下,苯扎溴銨比苯扎氯銨具有更好的殺菌活性。
在10mgL有效物的用量下,苯扎溴銨對異 養(yǎng)菌的殺滅率為98.9%, 而苯扎氯銨對異養(yǎng)菌的殺滅率為983%,并且苯扎溴銨比苯扎氯 銨具有更低的毒性。Chen ChrisZhisheng等研究了樹枝狀分子結(jié)構(gòu)的季銨鹽的抗菌性能,同樣發(fā)現(xiàn)了陰離子為Br的季銨鹽抗菌材料比陰離子為CT的季銨鹽抗菌材料殺菌性能強(qiáng)。