中國季(ji)铵鹽消毒(du)殺菌劑現(xian)狀及發展(zhan)方向

      2020年初(chu)新型冠狀(zhuang)病毒肺炎(yan)疫情爆發(fa)，“消毒殺菌(jun)”幾乎成了(le)每天必備(bei)的工作，而(er)消毒殺菌(jun)劑産品一(yi)時間也供(gong)不應求。消(xiao)毒殺菌劑(ji)是一類能(neng)有效控制(zhi)或殺滅細(xi)菌、真菌、病(bing)毒、藻類等(deng)微生物的(de)化學制劑(ji)，按其作用(yong)機制可分(fen)爲氧化性(xing)殺菌劑和(he)非氧化性(xing)殺菌劑。

 

      氧(yang)化性殺菌(jun)劑是通過(guo)使細菌内(nei)活性酶失(shi)活或者🧎🏻‍♀️‍➡️其(qi)強氧化性(xing)直接氧化(hua)殺滅細菌(jun)，主要産品(pin)一般爲含(han)氯和過氧(yang)化物制劑(ji)，具有殺菌(jun)力強，原料(liao)易得，使用(yong)簡單的優(you)點；但這類(lei)制劑在生(sheng)産和使用(yong)過程中會(hui)對人體的(de)皮膚、呼吸(xi)道黏膜和(he)眼睛産生(sheng)強烈的刺(ci)激作用和(he)👩🏼‍❤️‍👨🏾氧化腐蝕(shi)性，且在貯(zhu)存和運輸(shu)過程中易(yi)發生燃燒(shao)、爆炸事故(gu)；此類制劑(ji)一般單獨(du)使用，難以(yi)用于配制(zhi)具有殺菌(jun)功能的洗(xi)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(shuang)胍類等👽非(fei)氧化性化(hua)合物，其中(zhong)季铵鹽是(shi)重要的一(yi)類，此類殺(sha)菌劑是一(yi)類廣譜高(gao)效且低毒(du)的殺菌劑(ji)，廣泛用于(yu)日常生活(huo)和工業領(ling)域的殺菌(jun)消毒。在抗(kang)擊此次👩🏼‍❤️‍👨🏾疫(yi)情中爲廣(guang)大醫護人(ren)員和人民(min)~群衆提供(gong)洗滌、消毒(du)、殺菌保障(zhang)的殺菌洗(xi)衣液、殺菌(jun)洗手液等(deng)洗滌産品(pin)中，季铵鹽(yan)類消毒殺(sha)菌劑起到(dao)了關鍵的(de)作用。

 

     一、季(ji)铵鹽的發(fa)展曆程和(he)殺菌機理(li)

 

     早在20世紀(ji)三十年代(dai)，季铵鹽作(zuo)爲殺菌劑(ji)開始逐漸(jian)引起👽人們(men)的關注，然(ran)而直到20世(shi)紀八十年(nian)代中期前(qian)季铵鹽産(chan)品的開發(fa)在國👻内一(yi)直未得到(dao)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(guo)産化。“七五(wu)”期間，中國(guo)日化院承(cheng)擔的科技(ji)攻關項目(mu)成功開發(fa)了國際領(ling)先的“脂肪(fang)醇一步法(fa)制叔胺”工(gong)藝，打破了(le)國外的壟(long)斷，之後季(ji)铵鹽👀在國(guo)内才得以(yi)快速發展(zhan)。

 

     季铵鹽類(lei)殺菌劑發(fa)展到現在(zai)衍生了七(qi)代産品，第(di)㊙️一👩🏼‍❤️‍👨🏾代殺菌(jun)劑⛹🏻‍♀️苯紮氯(lü)/溴铵（潔爾(er)滅/新潔爾(er)滅）；第二代(dai)👾爲第一代(dai)的衍生品(pin)👧🏾；三代殺菌(jun)劑爲雙長(zhang)鏈季铵鹽(yan)（DDAC）；四代殺🧛🏾‍♀️菌(jun)劑爲一、三(san)代的複合(he)👿物；五代殺(sha)菌劑爲雙(shuang)子季铵鹽(yan)👧🏾；六代殺菌(jun)劑爲聚季(ji)铵鹽；七代(dai)殺菌劑爲(wei)三、六代複(fu)合🤶🏾物。這類(lei)殺菌劑的(de)作用機💌理(li)主要是帶(dai)👌正電荷的(de)陽離子吸(xi)附帶負電(dian)的細菌體(ti)并聚👧🏾集在(zai)細胞壁上(shang)，産生室阻(zu)效應，導緻(zhi)細菌✍🏻生長(zhang)受抑而死(si)亡；同時其(qi)疏水基與(yu)細菌的親(qin)水基作用(yong)，改變膜的(de)通透性，繼(ji)而發生溶(rong)胞作用，破(po)壞細胞結(jie)構，引起細(xi)🙂‍↔️胞的溶解(jie)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(chi)續時間長(zhang)的殺👀菌活(huo)性，且對粘(zhan)液層有較(jiao)👽強的剝離(li)作用、化學(xue)性能穩定(ding)、分散及緩(huan)蝕作用較(jiao)好，還具有(you)滅藻、絮凝(ning)等特點。

圖(tu)1 季铵鹽類(lei)殺菌劑殺(sha)菌機理

 

     二(er)、季铵鹽殺(sha)菌劑産品(pin)現狀

 

     季铵(an)鹽作爲殺(sha)菌劑應用(yong)已具有近(jin)百年曆史(shi)，經過👩‍🍼研🙆🏿究(jiu)開發👩‍🍼，現已(yi)有多種季(ji)铵鹽類（單(dan)鏈和雙鏈(lian)化合物）殺(sha)菌劑和衛(wei)生産品問(wen)世。由于其(qi)低濃度有(you)效、副作用(yong)小👽、無色、無(wu)氣味、低毒(du)安全，被廣(guang)泛用作外(wai)科手術和(he)醫療器械(xie)的殺👹菌消(xiao)毒劑，工業(ye)循環水處(chu)理的🤶🏾殺菌(jun)滅藻劑🏊🏿‍♀️，油(you)田水回注(zhu)的處理劑(ji)，林業和建(jian)築行👺業的(de)防腐劑，家(jia)庭個人、公(gong)共衛生和(he)硬表面的(de)洗滌消毒(du)劑，家畜的(de)消♌️毒洗淨(jing)⛹🏻‍♂️劑，肉類、蛋(dan)類和其他(ta)食品加工(gong)設備的洗(xi)淨殺菌劑(ji)，以及用于(yu)配制💌具有(you)殺菌功能(neng)的洗😁衣液(ye)、洗手液等(deng)洗滌産品(pin)。

 

     目前國内(nei)市場上成(cheng)熟的季铵(an)鹽殺菌劑(ji)包括：單鏈(lian)類（烷基三(san)甲基氯/溴(xiu)化铵1231-1831），含苄(bian)基類（烷基(ji)二甲基苄(bian)基氯/溴化(hua)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(hua)铵等）等。

 

     三(san)、季铵鹽殺(sha)菌劑新品(pin)種開發

 

     一(yi)些傳統季(ji)铵鹽類抗(kang)菌劑由于(yu)長期使用(yong)會使細菌(jun)産生一定(ding)的抗藥性(xing)，通過改變(bian)疏水基、親(qin)水基以及(ji)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(jiu)人員不斷(duan)😈開發研🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻制(zhi)出一些季(ji)铵鹽新品(pin)種，并通👺過(guo)不同殺菌(jun)劑的複方(fang)增效來😮‍💨提(ti)高殺菌效(xiao)果和避免(mian)細菌産生(sheng)耐藥性。

 

     （1）新(xin)型反離子(zi)季铵鹽

     此(ci)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(ji)得到的，其(qi)陰離子部(bu)分不再局(ju)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(an)鹽的反離(li)子，極大豐(feng)富了季铵(an)鹽的品種(zhong)，新型反離(li)子季铵鹽(yan)與傳統季(ji)铵鹽相比(bi)，具有更強(qiang)的殺菌效(xiao)果（如雙癸(gui)🙂‍↕️基二甲基(ji)甲/乙/丙酸(suan)铵在5 ppm的濃(nong)度下對👺金(jin)黃色葡萄(tao)球菌和大(da)腸杆菌的(de)抑菌率可(ke)達100%），毒性和(he)刺激性更(geng)低，解決了(le)傳統季铵(an)鹽長期使(shi)用而産生(sheng)的細菌耐(nai)藥性問題(ti)。中國日化(hua)院率先開(kai)發了該工(gong)藝技術并(bing)已具備規(gui)模化生産(chan)的能力。

 

     （2）含(han)羟乙基或(huo)羟丙基季(ji)铵鹽

 

     羟乙(yi)基/羟丙基(ji)季铵鹽（雙(shuang)癸基甲基(ji)羟乙基/羟(qiang)丙基氯化(hua)铵DEQ/DPQ）爲👨🏻‍🏭新型(xing)結構的季(ji)铵鹽，屬于(yu)典型的功(gong)能性品種(zhong)😈，是傳統季(ji)铵鹽⛹🏻‍♂️的升(sheng)級換代産(chan)品。具有優(you)良的消毒(du)殺菌性能(neng)（10 ppm的濃度ˇ下(xia)對金黃色(se)葡萄球菌(jun)和大腸杆(gan)菌的抑菌(jun)率可🧛🏾‍♀️達100%），生(sheng)态毒👧🏾性低(di)，和環境具(ju)有良好的(de)相容性，且(qie)配伍性能(neng)良好。中國(guo)日化院開(kai)發了綠色(se)高效的制(zhi)備工藝技(ji)術，該技術(shu)無三廢排(pai)放，反應時(shi)間短，溫度(du)、壓力低，目(mu)前羟乙基(ji)季铵鹽已(yi)實現産💌業(ye)化生産。

 

     （3）雙(shuang)子季铵鹽(yan)

 

     雙子季铵(an)鹽的分子(zi)結構中有(you)兩個帶正(zheng)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(ge)分子中有(you)2個季🙈铵正(zheng)離子，電荷(he)密度更高(gao)，增強了其(qi)對細菌細(xi)胞表面ˇ的(de)有效吸附(fu)，從而改變(bian)細胞壁的(de)滲透性，比(bi)典型的單(dan)季铵鹽有(you)更強的抗(kang)🙆🏿細菌和抗(kang)黴菌活性(xing)。傳統烷基(ji)雙子季铵(an)鹽由于生(sheng)物降解性(xing)差，使用受(shou)限，中國日(ri)化院的研(yan)究人員在(zai)烷基鏈中(zhong)引入了酰(xian)胺基團，不(bu)僅提高了(le)生物降解(jie)性，同時提(ti)高了殺菌(jun)抑菌性（10 ppm的(de)濃度下對(dui)♌️金黃色葡(pu)萄球菌和(he)大腸杆菌(jun)的抑菌率(lü)可達100%），該工(gong)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(sha)菌劑是通(tong)過将帶有(you)殺菌活性(xing)官能團的(de)單體🎅🏿聚合(he)，或是通過(guo)在高分子(zi)聚合物基(ji)體上👺接枝(zhi)具有殺菌(jun)功能的小(xiao)分子而獲(huo)得的，可分(fen)爲水🥑️溶性(xing)和水不溶(rong)性聚季铵(an)鹽殺🧑🏾‍🎄菌劑(ji)，與普通季(ji)铵鹽🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻相比(bi)，延長了抗(kang)菌劑的作(zuo)用時效，減(jian)少了對環(huan)境的污染(ran)，同時還🧑🏻‍❤️‍🧑🏼具(ju)有絮凝、緩(huan)😌蝕等作用(yong)。避免了在(zai)使用過程(cheng)中的毒性(xing)✋、餘毒、刺激(ji)性及使用(yong)安全性等(deng)問題，是一(yi)類具有很(hen)好前景的(de)消毒殺菌(jun)劑。

 

     （5）季铵鹽(yan)複方産品(pin)

由于單一(yi)的季铵鹽(yan)殺菌劑在(zai)某些使用(yong)環境下殺(sha)菌效👧🏾果會(hui)受到限制(zhi)，且長期單(dan)獨使用會(hui)産生耐藥(yao)🙂‍↔️性，研究人(ren)員發😸現複(fu)😸配型的季(ji)铵鹽協同(tong)作用會具(ju)😍有更優異(yi)的廣譜殺(sha)菌效果和(he)許多别的(de)優點，如：延(yan)長殺菌周(zhou)期、擴大抗(kang)♌️菌譜和抗(kang)菌範圍、降(jiang)低了使用(yong)💕濃度、防止(zhi)細菌産生(sheng)抗藥性等(deng)。有研究表(biao)明，第一、三(san)代的複合(he)物🎅🏿即✡️第四(si)代殺菌劑(ji)比前3代提(ti)高了4-20倍。相(xiang)信通過傳(chuan)統季铵😜鹽(yan)與新型季(ji)铵鹽以及(ji)其它類型(xing)表面活性(xing)劑或殺菌(jun)🛀🏼劑的複配(pei)同樣可達(da)🤶🏾到協同增(zeng)效提高殺(sha)菌效果的(de)作用。

 

     四、結(jie)束語

     經過(guo)近一個世(shi)紀的發展(zhan)，季铵鹽類(lei)消毒殺菌(jun)劑已成爲(wei)一個重要(yao)的品種，未(wei)來的發展(zhan)方向有：（1）開(kai)發應用廣(guang)👨‍🦰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(yan)消殺産品(pin)；（2）加強複合(he)配🙉方技術(shu)的開發，使(shi)不同😁成分(fen)能發揮協(xie)同增效和(he)互補滅菌(jun)作用😗，克服(fu)單一組分(fen)的殺菌弱(ruo)點，同時降(jiang)低成本；（3）加(jia)強老藥劑(ji)新用及複(fu)👩🏼‍❤️‍👨🏾配型殺菌(jun)機理的研(yan)究，指導新(xin)産品開發(fa)。

 

     同泰化學(xue)提供季铵(an)鹽殺菌劑(ji)BIO-22産品，可用(yong)于消毒液(ye)、電鍍藥水(shui)、清洗劑、塗(tu)料等多種(zhong)用途。

 

産品(pin)及技術咨(zi)詢電話/Product Enquiry： 5202 +86-（吳(wu)經理）。