細(xì)菌、病毒等致病性微生物對人類的危害

張梅

摘要：細(xì)菌、病毒等致病性微生物危害著人類健康。抗生素被經(jīng)常用于各種細(xì)菌感染的醫(yī)學(xué)治療，但過量的抗生素使用導(dǎo)致了大量的耐藥細(xì)菌的產(chǎn)生，并且對環(huán)境造成污染。因此，開發(fā)探究有效、安全的抗菌材料，在抑制細(xì)菌的生長，減弱對人體的傷害，具有非常重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用意義。本文簡述了聚六亞甲基胍鹽酸鹽（PHMG）的抗菌機(jī)理以及將其與硬脂酸鈉復(fù)合得到單胍硬脂酸鹽（PHMG-SS）的方法，并且對其合成工藝進(jìn)行了實驗探究，最后其進(jìn)一步工作和發(fā)展前景進(jìn)行了簡述。

關(guān)鍵詞：抗菌劑;PHMG;SS;PHMG-SS;抗菌機(jī)理;單胍硬脂酸鹽

1前言

細(xì)菌、病毒等致病性微生物危害著人類健康，抗生素被經(jīng)常用于各種細(xì)菌感染的醫(yī)學(xué)治療，但過量的抗生素使用導(dǎo)致了大量的耐藥細(xì)菌的產(chǎn)生，并且對環(huán)境造成污染。因此，開發(fā)探究有效、安全的抗菌材料，在抑制細(xì)菌的生長，減弱對人體的傷害，具有非常重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用意義。抗菌劑是指能夠干擾或者破壞微生物的生理活動，從而殺死微生物或使其繁殖能力降低到一定必要水平的化學(xué)物質(zhì)[1]。聚六亞甲基單胍鹽酸鹽（PHMG）作為一種性能優(yōu)異且無毒的抗菌劑，它的抗菌機(jī)理是由于細(xì)菌/真菌細(xì)胞膜外層是帶負(fù)電的，使得帶正電的胍類聚合物對細(xì)菌或真菌細(xì)胞膜具有很強(qiáng)的選擇性，且胍基具有很高的活性，因而易被各類細(xì)菌、病毒吸附;PHMG通過細(xì)胞膜擴(kuò)散并與細(xì)胞質(zhì)膜結(jié)合，與磷脂雙分子層之間形成復(fù)合物，主要通過破壞其滲透平衡和細(xì)胞質(zhì)膜，從而使細(xì)菌、病毒喪失生殖能力[2]。硬脂酸鈉（SS）的去污原理：硬脂酸鈉由極性的COO-和非極性的碳鏈組成。當(dāng)SS分子進(jìn)入水中時，CCO-會破壞水分子間的吸引力而使水的表面張力降低，使水分子乎均地分配在待清洗的衣物或皮膚表面。因此筆者想結(jié)合PHMG和SS的優(yōu)良性能，復(fù)合成一種性能更加優(yōu)異的抗菌劑，現(xiàn)對其工藝進(jìn)行實驗探究。

2實驗部分

PHMG-SS工藝合成：去離子水→加入硬脂酸鈉（加熱至90℃攪拌）→調(diào)節(jié)溶液pH值不變→緩慢加PHMG溶液→恒溫聚合反應(yīng)2h→過濾，干燥。

圖1 2-1、2、3與SS DSC曲線圖

從圖1可以看出，當(dāng)硬脂酸根：胍基的摩爾比小于或等于1（投料比為3.8：2.5為接近1，）時產(chǎn)物的DSC曲線在100℃后無明顯吸收峰，而當(dāng)摩爾比大于1時，則在高溫出有多處吸收峰，與SS的曲線接近，這說明產(chǎn)物中殘留了較多SS材料，且在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)后的溶液可用于下一批次使用，無原料浪費(fèi)情況。因此，建議投料比硬脂酸根：胍基的摩爾比小于或等于1。

從表1可以看出，當(dāng)SS與PHMG摩爾質(zhì)量相同時，SS濃度越高，則收率越高，如比較3-2、5-2、5-1，SS濃度逐步提高，而收率呈相同的增長趨勢; 當(dāng)SS與PHMG的摩爾質(zhì)量相同時，SS濃度越低越容易反應(yīng)完全。因此，SS濃度應(yīng)低一點的好，這樣有利于使反應(yīng)完全進(jìn)行。還有一點單胍硬脂酸鹽純度越低，產(chǎn)物初融溫度應(yīng)當(dāng)越高。再投料比為1：1下，增大pH值是有利于是充分進(jìn)行的，因而要使反應(yīng)更加充分，需要提高其pH值。

3結(jié)果與討論

綜上所述，在原料上，原料的差異有一定影響，但影響不大，在原料使用上需考慮盡量減少差異;在投料摩爾比上，硬脂酸鈉過量則可能會殘留在產(chǎn)物中，且原料可循環(huán)反應(yīng)，無浪費(fèi)情況，因此建議投料比硬脂酸根：胍基的摩爾比小于或等于1;在SS濃度及pH上，針對SS的濃度增加會削弱反應(yīng)充分性及pH值升高會加強(qiáng)反應(yīng)的充分性，同時考慮生產(chǎn)效率，建議SS濃度在20-25%之間，且溶液pH值適當(dāng)調(diào)高;在反應(yīng)完成后續(xù)處理上，溫水或冷水洗滌雖無明顯差異，但根據(jù)SS溶于熱水在冷水中析出的性質(zhì)，建議反應(yīng)后直接過濾或冷卻至聚合物可過濾溫度。

4結(jié)語和展望

本實驗簡單的探究了PHMG-SS單胍硬脂酸鹽合成工藝，進(jìn)一步的工作需要盡快進(jìn)行單胍硬脂酸鹽的抗菌性能檢測;以及單胍硬脂酸鹽工藝微調(diào)。PHMG作為一種環(huán)保型的有機(jī)抗菌殺毒劑，將其制成復(fù)合抗菌劑，可以應(yīng)用在廚房用品、醫(yī)療衛(wèi)生、等諸多領(lǐng)域，減少細(xì)菌、病毒等微生物對人身造成的危害，有較好的應(yīng)用前景。隨著研究的深入以及人們健康意識的提高，我相信PHMG-SS單胍硬脂酸鹽在抗菌高分子材料中的應(yīng)用會越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]張超.含聚六亞甲基單胍的抗菌材料的制備與性能研究[D].浙江大學(xué)，2017.

[2]彭開美，丁偉，涂偉萍，胡劍青，Liu Chao，Yang Jian.胍類抗菌聚合物的構(gòu)建及應(yīng)用[J].化學(xué)學(xué)報，2016，74（09）：713-725.