中國季(jì)铵鹽消毒(dú)殺菌劑現(xiàn)狀及發展(zhan)方向

      2020年初(chū)新型冠狀(zhuàng)病毒肺炎(yan)疫情爆發(fa)，“消毒殺菌(jun1)”幾乎成了(le)每✊天必備(bèi)的工作，而(ér)消毒殺菌(jun1)劑産品一(yi)時間也供(gong)不應求。消(xiao)♻️毒殺菌劑(jì)是一類能(neng)有效控制(zhì)或殺滅細(xi)菌、真菌、病(bìng)毒、藻類等(deng)微生物的(de)化🏃🏻‍♂️學制劑(jì)，按其作用(yòng)機制可分(fen)爲氧化性(xing)殺菌劑和(hé)非氧🙇‍♀️化性(xìng)殺菌劑。

 

      氧(yǎng)化性殺菌(jun1)劑是通過(guò)使細菌内(nèi)活性酶失(shi)活或者其(qí)強氧化性(xing)💘直接氧化(huà)殺滅細菌(jun)，主要産品(pǐn)一般爲含(han)氯🌍和過氧(yǎng)化物制劑(jì)，具有殺菌(jun)力強，原料(liao)易得，使🏃用(yòng)簡單的優(you)點；但這類(lei)🌐制劑在生(shēng)産和使用(yong)過程中🤞會(hui)對人體的(de)皮膚、呼吸(xī)道黏膜和(hé)眼睛産生(shēng)強烈的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼刺(ci)激作用和(hé)🌂氧化腐蝕(shí)性，且在貯(zhù)存和運輸(shū)過程中易(yi)發生燃燒(shāo)🔴、爆炸事故(gu)；此類制劑(ji)一般單獨(dú)使用，難以(yi)用于配制(zhì)具有殺菌(jun)功能的洗(xǐ)滌用品。非(fei)氧化性殺(sha)📐菌劑包括(kuo)氯酚類、有(you)機醛類、季(ji)铵鹽💜類、雙(shuāng)胍類等非(fei)氧化性化(huà)合物，其中(zhōng)☂️季铵鹽🆚是(shi)重要的一(yi)類，此類殺(shā)菌劑是一(yi)類廣譜高(gāo)效且低毒(du)的殺菌劑(ji)，廣泛用💘于(yu)日常生活(huó)和工業領(lǐng)域的殺菌(jun1)消毒。在抗(kàng)擊此次💔疫(yì)情中爲廣(guang)大醫護人(ren)員和人民(min)群衆提供(gong)洗滌、消🚶毒(dú)、殺菌保障(zhàng)的殺菌洗(xi)衣液、殺菌(jun)洗手液等(deng)洗滌産🌂品(pǐn)中，季铵鹽(yan)類消毒殺(shā)菌劑起到(dào)了關鍵的(de)作用。

 

     一、季(ji)铵鹽的發(fā)展曆程和(he)殺菌機理(lǐ)

 

     早在20世紀(jì)三十年代(dai)，季铵鹽作(zuo)爲殺菌劑(ji)開始逐漸(jiàn)引起人們(men)的關注，然(ran)而直到20世(shi)紀八十年(nián)代中期前(qian)季铵鹽産(chan)品的開發(fa)✉️在國内一(yi)直未得到(dào)規模發展(zhan)🚶，主要原❄️因(yin)是由于制(zhi)備季铵鹽(yan)的原料🌏——烷(wan)基叔胺未(wei)能實現國(guó)産化。“七五(wu)”期間，中國(guo)日化院承(chéng)擔的科技(jì)攻關項目(mù)成功開發(fā)了國際領(lǐng)先的“脂肪(fang)醇一步法(fǎ)制叔胺”工(gong)藝，打✔️破了(le)國外的壟(lǒng)🌈斷，之後季(jì)铵鹽🐆在國(guo)内才得以(yi)快速發展(zhan)。

 

     季铵鹽類(lei)殺菌劑發(fā)展到現在(zai)衍生了七(qī)代産品，第(di)⛹🏻‍♀️一代殺菌(jun)🌈劑苯紮氯(lǜ)/溴铵（潔爾(er)滅/新潔爾(er)滅）；第二代(dai)爲第一代(dai)✍️的衍生品(pǐn)；三代殺菌(jun1)劑爲雙長(zhang)鏈季铵鹽(yan)（DDAC）；四代殺菌(jun1)劑爲一、三(san)代的複合(he)物；五代殺(shā)菌劑爲雙(shuang)🤟子季铵鹽(yan)；六代殺菌(jun1)劑爲聚季(jì)铵鹽；七代(dài)⭐殺菌劑爲(wei)三、六代複(fu)合物。這類(lei)殺菌劑的(de)作用機理(lǐ)主要是帶(dài)正電荷的(de)陽離子吸(xi)附帶負電(diàn)的細菌體(ti)并聚集在(zai)🌈細胞壁上(shàng)，産生室阻(zǔ)效應，導緻(zhi)細菌生長(zhǎng)受抑而死(si)亡；同時其(qí)疏水基與(yǔ)細菌的親(qīn)水基作用(yòng)🔞，改變膜的(de)😘通透性，繼(ji)而發生溶(rong)胞作用，破(po)壞細胞結(jié)構，引起細(xi)👌胞的溶解(jiě)和死亡（圖(tu)1）。具有高效(xiao)、低毒、不易(yi)受pH值變化(hua)的影響、持(chí)續時間長(zhang)的殺菌活(huó)性，且對粘(zhān)液層有較(jiào)強的剝離(li)作用、化學(xue)性能🧡穩定(dìng)、分散及緩(huan)蝕作用較(jiao)好，還具有(yǒu)滅藻、絮凝(níng)等特點。

圖(tú)1 季铵鹽類(lei)殺菌劑殺(shā)菌機理

 

     二(er)、季铵鹽殺(shā)菌劑産品(pin)現狀

 

     季铵(ǎn)鹽作爲殺(sha)菌劑應用(yòng)已具有近(jìn)百年曆史(shǐ)，經過研究(jiū)🔴開發，現👉已(yǐ)有多種季(ji)铵鹽類（單(dan)鏈和雙鏈(lian)化合物）殺(shā)菌劑📧和衛(wei)生産品問(wen)世。由于其(qí)低濃度有(you)效、副作用(yong)小、無色、無(wu)🈚氣味、低毒(dú)安全，被廣(guang)泛用作外(wài)科手術和(he)醫療器械(xie)的殺菌消(xiāo)毒劑，工業(ye)循環水處(chù)理的🔴殺菌(jun)滅藻劑，油(you)田水回注(zhù)的處理劑(jì)，林業和建(jiàn)築行業的(de)防腐劑，家(jia)庭個人、公(gong)共衛生和(hé)硬表面的(de)❄️洗滌消毒(dú)劑，家畜的(de)消毒洗淨(jing)劑，肉類、蛋(dan)類和其他(tā)食品📱加工(gōng)設備的洗(xi)淨殺🆚菌劑(ji)，以及用于(yú)配制具有(you)殺菌✔️功能(neng)的洗衣液(ye)、洗手液等(děng)洗滌産品(pin)。

 

     目前國内(nèi)市場上成(chéng)熟的季铵(ǎn)鹽殺菌劑(ji)包括：單鏈(lian)類（烷基三(san)㊙️甲基氯/溴(xiù)化铵1231-1831），含苄(biàn)基類（烷基(jī)二甲基苄(biàn)基氯/溴化(huà)铵1227、1427等😍），雙鏈(lian)類（雙癸基(ji)二甲基氯(lü)/溴化铵DDAC/B），吡(bi)啶類（十四(si)烷基-2-甲基(ji)吡啶溴化(huà)铵等）等。

 

     三(san)、季铵鹽殺(shā)菌劑新品(pǐn)種開發

 

     一(yi)些傳統季(ji)铵鹽類抗(kàng)菌劑由于(yu)長期使用(yòng)會使細菌(jun)産生一定(ding)的抗藥性(xìng)，通過改變(biàn)疏水基、親(qīn)水基以及(jí)反離子👌的(de)結構，可💔以(yi)衍✌️生出很(hen)多新型的(de)季铵鹽。近(jin)年來，研究(jiū)人員不斷(duàn)開發研制(zhì)出一♻️些季(jì)铵鹽新❤️品(pǐn)種，并通過(guo)不同殺菌(jun1)劑的複方(fāng)增效來提(tí)高殺菌效(xiào)果和避免(miǎn)細菌産生(shēng)耐藥性。

 

     （1）新(xīn)型反離子(zǐ)季铵鹽

     此(cǐ)類季铵鹽(yan)是利用綠(lü)色化工原(yuan)料“碳酸二(er)甲酯”作🌈爲(wei)季铵化🚩劑(jì)得到的，其(qi)陰離子部(bu)分不再局(jú)限于鹵素(su)離🔴子，幾乎(hu)所有無🔴機(ji)酸和有機(ji)酸根均可(ke)作爲季铵(ǎn)鹽的反離(lí)子，極大豐(fēng)富了季铵(ǎn)鹽的品種(zhong)，新型反離(lí)子季铵鹽(yan)與傳統季(jì)铵鹽相比(bi)，具有更強(qiang)的殺菌效(xiao)果（如雙癸(guǐ)基二甲基(jī)甲/乙/丙酸(suan)铵在5 ppm的濃(nóng)度下對金(jin)黃色葡萄(táo)🥰球✌️菌和大(da)腸杆菌的(de)抑菌率可(kě)達100%），毒性🐕和(he)刺激性更(gèng)低，解決了(le)傳🐆統季铵(an)鹽長期使(shǐ)用而産☂️生(shēng)的細菌耐(nai)藥性問題(tí)。中國日化(hua)院率先開(kai)發了該工(gōng)藝技術并(bìng)已具備規(guī)模化生産(chan)的能力。

 

     （2）含(han)羟乙基或(huo)羟丙基季(jì)铵鹽

 

     羟乙(yi)基/羟丙基(jī)季铵鹽（雙(shuāng)癸基甲基(ji)羟乙基/羟(qiang)丙基氯化(huà)铵DEQ/DPQ）爲新🥰型(xíng)結構的季(ji)铵鹽，屬于(yu)典型的功(gōng)能性品種(zhǒng)，是傳🔞統季(ji)铵鹽的升(shēng)🔆級換代産(chan)品。具有優(you)良的🐆消毒(dú)殺菌性能(néng)😍（10 ppm的濃度💁下(xia)對金黃色(sè)葡萄球菌(jun1)和大腸杆(gǎn)菌的⛷️抑菌(jun)率可達100%），生(shēng)态毒性低(di)，和環🚶境具(jù)有良好的(de)相容性，且(qie)配伍性能(néng)良好。中國(guó)日化院開(kai)發了綠色(se)高效的制(zhì)備工藝技(jì)術，該技術(shu)無三廢排(pai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻放，反應時(shi)間短，溫度(du)、壓🐕力低，目(mù)前羟乙基(jī)🔴季铵鹽已(yi)實現産業(ye)化生産。

 

     （3）雙(shuāng)子季铵鹽(yán)

 

     雙子季铵(an)鹽的分子(zǐ)結構中有(you)兩個帶正(zhèng)電荷的氮(dan)🚩離🚶‍♀️子以及(ji)🐆兩個長鏈(lian)的疏水基(ji)團，由于1個(gè)分子中有(you)⛹🏻‍♀️2個季铵正(zhèng)離子，電荷(he)密度更高(gāo)，增強了其(qi)對細菌細(xi)胞表面的(de)有效吸附(fù)，從而改變(biàn)細胞壁的(de)滲透性，比(bǐ)典型的單(dān)季铵鹽有(yǒu)更強的抗(kàng)💃細菌和抗(kang)✔️黴菌活性(xìng)。傳統烷基(ji)雙🔞子季铵(ǎn)鹽由于生(shēng)物降解🐕性(xìng)差，使用受(shòu)限，中國日(ri)化院✊的研(yán)究人員在(zài)烷基鏈中(zhōng)引入了酰(xian)胺基團，不(bú)僅提高了(le)生物降解(jie)性，同時提(tí)高了殺菌(jun1)抑菌性（10 ppm的(de)濃度下對(dui)🐅金黃色葡(pú)萄球菌和(he)大腸杆菌(jun)的抑菌率(lü)可達100%），該工(gōng)藝也已實(shi)現産業化(hua)生産。

 

     （4）聚季(ji)铵鹽

 

     聚季(ji)铵鹽類殺(shā)菌劑是通(tōng)過将帶有(yǒu)殺菌活性(xìng)官能團的(de)單體聚合(hé)，或是通過(guo)在高分子(zǐ)聚合物基(ji)體上接枝(zhi)具有殺菌(jun)🔴功能的小(xiǎo)分子而獲(huò)得的，可分(fèn)爲水🆚溶性(xìng)和水不溶(rong)👄性聚季铵(ǎn)鹽殺❓菌劑(jì)，與普通季(ji)铵鹽相比(bi)，延長了抗(kang)菌劑的作(zuo)用時效，減(jiǎn)少了對環(huán)境的❗污染(rǎn)，同時還具(jù)有絮凝、緩(huǎn)蝕等作用(yong)。避🌈免了在(zài)使用💔過程(chéng)中的毒㊙️性(xing)、餘毒、刺激(ji)性及使用(yòng)安全性等(děng)問題，是一(yi)類具有很(hěn)好㊙️前景的(de)🐉消毒殺菌(jun)劑。

 

     （5）季铵鹽(yan)複方産品(pǐn)

由于單一(yī)的季铵鹽(yan)殺菌劑在(zai)某些使用(yòng)環境下殺(shā)菌🈲效🔴果會(hui)✏️受到限制(zhì)，且長期單(dān)獨使用會(huì)産生耐藥(yào)性，研究人(rén)員發現複(fu)💃配型的季(ji)铵鹽協同(tóng)作用會具(jù)🏃🏻有更優異(yi)的廣譜殺(shā)菌效果和(he)許多别的(de)優點，如：延(yan)🙇🏻長殺菌周(zhou)期、擴大抗(kàng)菌譜和抗(kàng)菌範圍、降(jiàng)低了使用(yong)濃度、防止(zhǐ)細菌産生(shēng)抗藥性等(děng)。有研究表(biao)明，第一、三(san)代的複合(hé)物即第四(sì)代殺菌劑(jì)比前3代提(tí)高了4-20倍。相(xiang)信通過傳(chuan)統季铵鹽(yan)與新🈲型季(jì)铵鹽以及(jí)其它類型(xing)表面活性(xing)劑或殺菌(jun1)劑的複配(pèi)同樣可達(dá)到協同增(zēng)效提高殺(sha)菌效果的(de)作用。

 

     四、結(jié)束語

     經過(guò)近一個世(shi)紀的發展(zhǎn)，季铵鹽類(lei)消毒殺菌(jun1)劑已💯成爲(wei)一個✉️重要(yào)的品種，未(wèi)來的發展(zhan)方向有：（1）開(kāi)發應用廣(guǎng)譜、高效低(di)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼毒、适🧑🏽‍🤝‍🧑🏻用範(fan)圍廣并對(dui)環境安全(quan)的新💔型結(jie)構季铵鹽(yán)消殺産品(pǐn)；（2）加強複合(he)配方技術(shu)的開發，使(shǐ)不同成分(fèn)能發揮協(xie)同增效和(hé)互補滅菌(jun)作用，克服(fú)單一組分(fen)的殺菌弱(ruo)‼️點，同時降(jiàng)低成本；（3）加(jiā)強老㊙️藥劑(ji)新用及複(fú)🐅配型殺菌(jun)機理🙇🏻的研(yan)究，指導新(xīn)産品開發(fa)。

 

     同泰化學(xue)提供季铵(an)鹽殺菌劑(jì)BIO-22産品，可用(yòng)于消毒液(yè)、電鍍⚽藥水(shui)、清洗劑、塗(tú)料等多種(zhǒng)用途。

 

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