2020年初新型(xíng)冠狀病毒肺炎(yán)疫情爆發,“消毒(dú)殺菌”幾乎成了(le)每天必備的工(gōng)作,而消毒殺菌(jun1)劑産品一時間(jiān)也供不應求。消(xiāo)毒殺🔞菌劑♈是一(yī)類能有效控制(zhi)或殺滅細菌🈲、真(zhēn)菌、病毒、藻類❤️等(děng)微生物的化學(xué)制劑,按其💞作用(yong)機制可分爲氧(yǎng)化性殺菌劑和(he)非氧化性殺菌(jun1)劑。
氧(yǎng)化性殺菌劑是(shì)通過使細菌内(nèi)活性酶失活或(huò)者其強氧🧡化性(xing)直接氧化殺滅(miè)細菌,主要産品(pǐn)一般爲含氯🐉和(hé)過✂️氧化物制劑(ji),具有殺菌力強(qiáng),原料易得,使用(yong)簡單🌈的優點;但(dan)這類制劑在生(sheng)産和🌏使用過程(cheng)中會對人體的(de)皮膚、呼吸道黏(nian)膜和眼睛産生(shēng)強烈的刺激作(zuò)用和氧化腐蝕(shí)性,且在貯存和(he)運輸過程中😄易(yi)發生燃燒、爆🍉炸(zha)事故;此類制劑(jì)一般單獨使用(yong),難以用于配制(zhì)具有殺菌功能(néng)的洗滌用品。非(fēi)氧化性✂️殺菌劑(ji)包括氯酚類、有(you)機醛類、季铵鹽(yán)🌈類、雙胍類等非(fēi)氧化性化合物(wù),其中季铵鹽是(shi)重要的一類,此(ci)類殺菌劑是一(yī)類廣譜高效且(qiě)低毒的殺菌🈲劑(ji),廣泛用于日常(cháng)生活和工業領(ling)域❓的殺菌消毒(dú)。在抗擊此次疫(yì)情🐅中爲廣大醫(yī)護人員和人民(mín)群衆提供洗滌(dí)、消毒、殺菌保🛀🏻障(zhàng)的殺菌洗衣液(ye)、殺菌✌️洗手液等(deng)洗滌産品中,季(jì)铵鹽類消毒殺(shā)菌劑起到了關(guān)鍵的作用。
一、季(ji)铵鹽的發展曆(li)程和殺菌機理(li)
早在20世紀三十(shi)年代,季铵鹽作(zuò)爲殺菌劑開始(shi)逐漸引起⛱️人🔴們(men)的📱關注,然而直(zhi)到20世紀八十年(nian)代中期前季铵(ǎn)鹽産品的開發(fa)在國内一直未(wèi)得到規模發展(zhan),主要原因是由(yóu)于制備季铵鹽(yán)的原料——烷基叔(shū)胺未能實現國(guó)産化。“七五”期間(jiān),中國日化院承(chéng)擔的科技🔴攻關(guān)項目成功開發(fa)了國🏃🏻際領先的(de)“脂肪醇一步法(fǎ)制叔胺”工藝,打(da)🐅破了國外的壟(long)斷,之後季铵鹽(yán)在國内才得以(yǐ)快速發展。
季铵(ǎn)鹽類殺菌劑發(fa)展到現在衍生(shēng)了七代産品,第(dì)一代殺🐕菌劑苯(běn)紮氯/溴铵(潔爾(ěr)滅/新潔爾滅);第(dì)二代爲第一代(dai)的衍生品;三代(dài)殺菌劑爲雙長(zhang)鏈季铵鹽♈(DDAC);四代(dài)殺菌劑爲一、三(san)代的複合物;五(wǔ)代殺菌劑爲雙(shuāng)🔱子季铵鹽;六代(dai)殺菌🔴劑爲聚季(jì)铵鹽;七代😘殺菌(jun)劑爲三、六代複(fú)合物。這類殺菌(jun1)🔴劑的作用機理(lǐ)主要是帶正電(diàn)荷的陽🔴離子吸(xi)附帶負電的細(xì)菌體并聚集在(zài)細胞壁上✍️,産生(shēng)室阻效應,導緻(zhì)細菌生長受抑(yì)而死亡;同時其(qi)疏水基與🔅細菌(jun)的親水基作㊙️用(yong),改變膜的通透(tou)性,繼而發生溶(rong)胞作用,破壞細(xì)胞結構,引起細(xì)胞的溶解和死(sǐ)亡🔞(圖1)。具有高效(xiao)、低毒、不易受pH值(zhí)變化🈚的影響、持(chí)續時間長的殺(shā)菌活性,且對粘(zhan)液層有較♈強的(de)剝離作用、化學(xue)性能✉️穩定、分散(sàn)及緩蝕作用較(jiao)好,還具有㊙️滅藻(zǎo)、絮凝等特點。

圖(tú)1 季铵鹽類殺菌(jun1)劑殺菌機理
二(èr)、季铵鹽殺菌劑(ji)産品現狀
季铵(ǎn)鹽作爲殺菌劑(jì)應用已具有近(jin)百年曆史,經過(guò)研究開發,現已(yǐ)有多種季铵鹽(yan)類(單鏈和雙鏈(lian)化合物)殺菌劑(ji)和衛生産品問(wèn)😍世。由于其低濃(nóng)度有效、副作用(yong)小、無色、無氣味(wei)、低毒安全,被廣(guǎng)泛用作外科手(shou)術和醫療器械(xiè)的殺菌消毒劑(jì),工業循環水處(chù)理的殺菌滅藻(zao)劑,油田水回注(zhu)的處理劑,林業(ye)和建築行🥰業的(de)防腐劑,家庭個(gè)人、公共衛生和(hé)硬表面的洗滌(dí)消毒劑,家畜的(de)消毒洗淨劑,肉(rou)類、蛋類和其他(ta)食品加工設備(bei)的洗淨殺菌劑(jì),以及用于配♋制(zhì)具有殺菌功能(néng)的洗衣液、洗手(shou)液等洗滌産品(pin)。
目前國内市場(chang)上成熟的季铵(ǎn)鹽殺菌劑包括(kuò):單鏈類⭐(烷基三(sān)甲基氯/溴化铵(ǎn)1231-1831),含苄基類(烷基(jī)二甲基苄🐉基氯(lü)👌/溴化铵1227、1427等),雙鏈(liàn)類(雙癸基二甲(jia)基氯/溴化铵DDAC/B),吡(bi)啶類(十四烷基(jī)-2-甲基吡啶溴化(hua)铵等)等。
三、季铵(ǎn)鹽殺菌劑新品(pǐn)種開發
一些傳(chuán)統季铵鹽類抗(kàng)菌劑由于長期(qi)使用會使細菌(jun)産✨生🧑🏾🤝🧑🏼一定的抗(kàng)藥性,通過改變(biàn)疏水基、親水基(jī)以及反離子的(de)結構,可以衍生(sheng)出很多新型的(de)季铵鹽。近年來(lái),研究人員不斷(duàn)開發研制出一(yī)些季铵鹽新品(pǐn)種,并通過不同(tóng)殺菌劑的複🏃🏻♂️方(fāng)增效來提高殺(shā)菌🛀效果和避免(mian)細菌産生耐藥(yao)性。
(1)新型反離子(zǐ)季铵鹽
此類季(jì)铵鹽是利用綠(lü)色化工原料“碳(tàn)酸二甲酯”作💘爲(wèi)季铵化劑得到(dao)的,其陰離子部(bù)分不再局限于(yu)鹵素離子,幾乎(hu)所🐪有無機酸和(he)有機酸根均可(ke)作爲季铵鹽的(de)反離子,極大豐(fēng)♍富了季铵鹽的(de)品種,新型反離(lí)子季铵鹽與傳(chuán)統季铵鹽相比(bǐ),具有更✊強的殺(shā)菌效果(如雙癸(guǐ)基二甲基甲/乙(yi)/丙酸铵在5 ppm的濃(nong)度下對金黃色(se)葡萄球菌和大(da)腸杆菌💞的抑菌(jun)率可達100%),毒性☔和(hé)刺激性更低,解(jie)決了傳統季铵(an)鹽長期使用而(er)産生的細菌耐(nai)藥性問題。中國(guo)日化院率先開(kai)發了該工藝技(jì)術并已具備規(guī)模化生産的能(néng)力。
(2)含羟乙基或(huò)羟丙基季铵鹽(yán)
羟乙基/羟丙基(ji)季铵鹽(雙癸基(jī)甲基羟乙基/羟(qiang)丙基氯化铵DEQ/DPQ)爲(wei)新型結構的季(jì)铵鹽,屬于典型(xing)的功能性品種(zhǒng),是傳統季🈲铵鹽(yán)的升級換代産(chǎn)品。具有優良的(de)消毒殺菌性能(néng)(10 ppm的濃度下對金(jīn)黃色葡萄球菌(jun)和大腸杆菌的(de)💘抑菌率可達100%),生(sheng)态毒性低,和環(huán)✉️境具有良好的(de)相容性💋,且配伍(wu)性能良好。中國(guo)日化院開發了(le)綠色高效的制(zhi)備工藝技術,該(gai)⭐技術無三廢排(pái)放,反應時間短(duan),溫度、壓力低,目(mu)前羟乙基季铵(an)鹽已實現産👄業(ye)化生産。
(3)雙子季(ji)铵鹽
雙子季铵(ǎn)鹽的分子結構(gòu)中有兩個帶正(zheng)電荷的氮離子(zi)以及兩🛀🏻個長鏈(lian)的疏水基團,由(you)于1個分子中有(you)2個季铵正👨❤️👨離子(zi),電荷密度更高(gāo),增強了其對細(xi)菌細胞表面的(de)有效🔞吸附,從而(er)改變細胞壁的(de)滲透性,比典型(xíng)的單季铵鹽有(you)更強的抗細菌(jun)和抗黴菌活性(xìng)🔞。傳統烷基雙子(zǐ)季铵鹽由于生(shēng)物降解性差,使(shi)用受☎️限,中國日(rì)化院的研究人(ren)員在烷基鏈中(zhōng)引入了酰胺基(jī)團,不僅提高✔️了(le)生物降解性,同(tong)時提高了殺菌(jun1)抑菌性(10 ppm的濃度(dù)下對金黃色葡(pu)萄球菌和大腸(cháng)杆菌的抑菌率(lǜ)可達100%),該工藝也(yě)已實現産業化(hua)生産。
(4)聚季铵鹽(yan)
聚季铵鹽類殺(sha)菌劑是通過将(jiang)帶有殺菌活性(xing)官能團的單體(tǐ)聚💞合,或是通過(guò)在高分子聚合(he)物基體上接枝(zhī)具有殺菌功能(neng)的小分子而獲(huo)得的,可分爲水(shuǐ)溶性和水不溶(róng)性聚季铵鹽殺(sha)菌劑,與普通季(jì)铵鹽相比,延長(zhang)了抗菌劑的作(zuo)用時效,減少了(le)對環境的污染(rǎn),同時還具有絮(xu)凝、緩蝕等作用(yong)。避免了在使用(yòng)過程中的毒☀️性(xing)、餘毒、刺激性及(ji)使用安全性等(deng)🧡問題,是一類具(ju)有很好⁉️前景的(de)💜消毒殺菌劑。
(5)季(ji)铵鹽複方産品(pin)
由于單一的季(ji)铵鹽殺菌劑在(zài)某些使用環境(jing)下殺㊙️菌效果會(huì)⛱️受到限制,且長(zhang)期單獨使用會(huì)産生耐藥性,研(yán)究人員發現複(fu)配型♉的季铵鹽(yan)協同作用會具(jù)有更優👄異的廣(guǎng)譜殺菌效果和(he)許多别的優點(diǎn),如:延長殺菌周(zhōu)期、擴大抗菌譜(pǔ)和抗💘菌範圍、降(jiàng)低了使用濃度(dù)、防止細菌産生(shēng)抗藥🍉性等。有研(yán)究表明,第一、三(sān)代的複合物即(ji)第四代殺菌劑(jì)比前3代提高了(le)4-20倍。相信通過傳(chuan)統季铵鹽與新(xin)型季铵鹽㊙️以及(jí)其它類型表面(mian)活性劑或殺菌(jun1)劑的複配同樣(yang)可達🛀到協同增(zeng)效提高殺菌效(xiao)果的作用。
四、結(jie)束語
經過近一(yī)個世紀的發展(zhan),季铵鹽類消毒(dú)殺菌劑已🔱成✏️爲(wei)一個重要的品(pǐn)種,未來的發展(zhan)方向有:(1)開發應(yīng)🐇用廣🔴譜、高🔞效低(di)毒、适用範圍廣(guang)并對環境安全(quan)的新型結構季(ji)铵鹽消殺産品(pin);(2)加強複合配方(fang)技術的開發,使(shi)不同🍓成分能發(fa)揮協同增效和(he)互補✍️滅菌作用(yong),克服單一組分(fèn)的殺菌弱點,同(tóng)時降低成本;(3)加(jia)強老藥劑新用(yòng)及✔️複配型殺菌(jun)機理💰的研究,指(zhǐ)導新㊙️産品開發(fā)。
同泰化學提供(gong)季铵鹽殺菌劑(ji)BIO-22産品,可用于消(xiao)毒液、電🔴鍍藥水(shui)、清洗劑、塗料等(deng)多種用途。
産品(pin)及技術咨詢電(diàn)話/Product Enquiry: +86-755-2722 5202 +86-157 9588 8262(吳經理)。