光催化抗菌劑同時(shí)具有抗菌和防霉效用且消毒效果快、殺菌能力強(qiáng)、耐久性好、沒有二次污染、穩(wěn)定性較好等特點(diǎn),但它必須有光才能起作用,這極大地限制了使用范圍。因?yàn)榍∏≡诤诎禇l件下細(xì)菌更易繁殖和生長,所以如何提高其在黑暗條件下的抗菌性能,有很高的研究價(jià)值。
2﹒2有機(jī)類
有機(jī)系列多為傳統(tǒng)抗菌劑,以有機(jī)酸、酚、醇為主要成分,以破壞細(xì)胞膜、使蛋白質(zhì)變性代謝受阻等為抗菌機(jī)理,其優(yōu)點(diǎn)是殺菌力強(qiáng)、效果持久、來源豐富﹔缺點(diǎn)是毒性大,會(huì)產(chǎn)生微生物耐藥性、耐熱性較差,易于遷移等。
2﹒2﹒1季銨鹽類
季銨鹽抗菌劑系脂肪族類季銨鹽或聚烷氧基三烷基氯化銨。通常銨鹽類的陽離子化合物具有殺菌能力,尤其含12~18個(gè)碳原子的季銨鹽類,常作纖維的消毒劑和殺菌劑。季銨鹽化合物是最常用的抗菌劑,但由于其與纖維的結(jié)合力差,常與反應(yīng)性樹脂并用,以提高其耐久性。[10]?
2﹒2﹒2有機(jī)硅季銨鹽類
有機(jī)硅季銨鹽系列抗菌衛(wèi)生整理劑是一類新型的陽離子表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)可變性強(qiáng),性能優(yōu)良,合成簡單,很有應(yīng)用前景。最著名[11]的是美國道康寧公司的DC—5700,其活性成分的學(xué)名為3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化物,具有耐久性、安全性好及廣譜抗菌的特點(diǎn),與DC—5700結(jié)構(gòu)類似的商品3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十四烷基季銨鹽,性能類似。
2﹒2﹒3胍類(PHMB)
在醫(yī)藥應(yīng)用的雙胍類消毒劑中,選擇在水中溶解度小的而對(duì)纖維吸附能力高的品種,就可用于開發(fā)抗菌纖維的抗菌劑。PHMB(聚六甲撐基雙胍)對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、真菌酵母菌都有廣譜抗菌作用,目前產(chǎn)品已經(jīng)市售。PHMB的陽荷性可以通過酸鹼中和反應(yīng)使其牢固的與纖維素相結(jié)合。PHMB成功地運(yùn)用于棉、羊毛及棉/羊毛的混紡織物。在PHMB鹽酸鹽中引進(jìn)三甲氧基甲硅丙基即可制得PHGS。棉織物用1%的PHGS處理后,能殺死100%的細(xì)菌,且耐水洗。此外由于PHMB良好的耐熱穩(wěn)定性,可將其添加到熔融紡絲液中制成抗菌合成纖維[12-13]。
2﹒2﹒4鹵胺化合物
鹵胺化合物抗菌劑是一種新型的抗菌劑。鹵胺化合物是指含有N-X鍵(X可以為Cl或Br)的化合物,可以由含胺、胺或者亞胺基團(tuán)的化合物經(jīng)氧化劑如次鹵酸鹽作用后得到。該類型的化合物中的N-X鍵在水分子的作用下分解緩慢,釋放出具有氧化作用的鹵正離子,同時(shí)化合物中的N-X鍵被還原成為N-H鍵。由于N-Br鍵不穩(wěn)定,容易分解,因此實(shí)際使用中常用氯胺化合物。氯正離子具有氧化作用,可以殺死病菌等微生物。殺死病菌后,化合物經(jīng)次氯酸鹽溶液漂洗后,其中的N-H鍵又可以被氧化為N-Cl鍵,重新獲得殺菌功能[14]。但目前我國開發(fā)研究還比較少,距工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用更遠(yuǎn)。
2﹒3天然類抗菌劑
2﹒3﹒1甲殼素及殼聚糖
天然類抗菌劑主要是甲殼素及其衍生物一組。甲殼素結(jié)構(gòu)與纖維素類似,其分子式如下圖,是由N-乙-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖以β-1,4糖鍵的形式連接而成的多糖。分子中含有H-OH和H-NH鍵,還含有分子間氫鍵。甲殼素糖基上的乙基可用強(qiáng)堿或解脫去一部分或達(dá)90%以上,這種多糖叫殼聚糖。
圖(1)為甲殼素和殼聚糖分子式。
殼聚糖因含游離氨基,能結(jié)合酸分子,是天然多糖中唯一的堿性多糖,具有許多特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)及生理功能。其抗菌作用主要來于殼聚糖帶陽荷性,能與細(xì)菌蛋白質(zhì)中帶負(fù)電的部分結(jié)合。殼聚糖與細(xì)菌蛋白質(zhì)的結(jié)合,使細(xì)菌或真菌失去活性。小分子量的殼聚糖可滲透到微生物內(nèi)部,阻止RNA(核糖核酸)轉(zhuǎn)化,從而抑制細(xì)菌的生長[15-17]。
2﹒3﹒2植物類提取物
這類提取物通常是液體,常使用微膠囊技術(shù)整理紡織品。首先將提取物封入微膠囊,再以樹脂固著在織物上。目前使用較多的是檜柏油,其主要組分
是4-異丙基-2-羥基-環(huán)庚基-2,4,6-三烯-1-酮,這是一種七個(gè)原子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物。其抗菌機(jī)理是分子結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)可供配位絡(luò)合的氧原子,它與微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)作用使之變性,達(dá)到抗菌目的。
2﹒3﹒3微生物發(fā)酵產(chǎn)物
氨基葡萄糖ST-7是用一種放線菌發(fā)酵獲得的抗生物質(zhì),對(duì)細(xì)菌的繁殖有明顯的抑制作用,安全性高,對(duì)皮膚無刺激。其抗菌機(jī)理為﹕作用于細(xì)菌細(xì)胞核蛋白質(zhì)的子單位上,阻礙間核糖核酸的密碼因子和特核糖核酸反密碼因子的相互作用,使其合成異常蛋白質(zhì)而致死。
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