有機抗菌劑

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　　有機抗菌劑是指以有機酸類、酚類、季銨鹽類、苯並咪唑類等有機物為抗菌物質的抗菌劑。有機抗菌劑種類繁多，根據其用途通常可分為殺菌劑、防腐劑和防霉劑。

　　1.天然有機抗菌劑

　　天然有機抗菌劑主要是從蟹和蝦的殼中提煉出來的殼聚糖，殼聚糖是一種價廉、具有活性—NH₂，的天然高分子，具有廣譜抗菌性，對黴菌、細菌都有很好的抗菌性能，對人體無毒、無刺激。不過殼聚糖的抗菌性能受pH值、相對分子質量、脫乙酰度的影響，一般pH值為5．5～6．5時抗菌性最強，相對分子質量在10000～100000範圍內抗菌性能更好，隨著脫乙酰度的增加而出現極值。為了更好地利用殼聚糖作抗菌劑，JiaZhishen等在殼聚糖上接上不同長度的烷基季銨鹽，製備了一系列的殼聚糖衍生物。由於殼聚糖的衍生物在酸性和鹼性條件下都可溶，因此有著更廣泛的應用。對抗菌性能的研究表明經過改性的殼聚糖抗菌活性有所提高，而且抗菌活性隨著烷基鏈的增長而增加。SunYun等通過兩步法在海藻酸鈉(SA)中引入殼聚糖齊聚物(COS)支鏈，實驗表明SA-COS中，只需含1．8％的COS，就能使金黃色葡萄球菌減少99．9％。這種抗菌海藻酸鹽可以與多價金屬離子(通常為Ca^{2 +} )交聯形成各種形狀的水凝膠。用這種水凝膠做成的傷口覆蓋物，既能保持有利於傷口愈合的濕度，又能防止細菌感染。由於殼聚糖及其衍生物對人體無毒和具有生物相容性，被廣泛用於食品加工行業及醫葯行業。但是天然有機抗菌劑的耐熱性差，不適宜用在塑料等對耐熱性要求較高的行業。

　　2.低分子有機抗菌劑

　　低分子有機抗菌劑主要有季銨鹽類、季鱗鹽、雙胍類、醇類、酚類、有機金屬、吡啶類、咪唑類等。其抗菌機理主要是與細菌和黴菌的細胞膜錶面的陰離子相結合，或與巰基反應，破壞蛋白質和細胞膜的合成系統，從而抑制細菌和黴菌的繁殖。

　　(1)季銨鹽類抗茵劑

　　(2)季鱗鹽抗菌劑

　　3.高分子有機抗菌劑

　　高分子有機抗菌劑和低分子有機抗菌劑相比，其性能更穩定，不揮發，使用壽命長，易於加工，易於貯存，不會滲入人或動物表皮，因此近幾年來的研究較多。抗菌高分子的抗菌性能是通過引入抗菌官能團而獲得的，抗菌官能團可以通過帶官能團單體均聚或共聚引入，也可以通過接枝的方式引入。

　　(1)單體均聚或共聚製備高分子有機抗菌劑

　　(2)接枝法製備高分子有機抗菌劑

　　4.有機-無機複合抗菌劑

　　有機-無機複合抗菌劑兼有了有機抗菌劑的高效性、持續性及無機抗菌劑的安全性，耐熱性日本多將有機聚硅氧烷、可水解硅烷、含t唑基的化合物及沸石混合，所得產品不僅抗菌效果好，不受紫外線的干擾，而且與聚合物有很好的相容性，還可利用層間插入技術。將有機抗菌劑引入到銀離子交換過的層狀粘土的層間隙中，這類硅酸鹽有足夠的層間距離和耐熱溫度，在高溫下使用時，銀離子和有機抗菌劑可一起慢慢釋放出來，收到綜合抗菌、防霉的效果，本實驗室利用不變色的、價格較低的金屬離子與層狀粘土進行離子交換，然後將具有高效抗菌性能的有機抗菌劑插層到離子交換過的層狀粘土的層間隙中，實驗表明對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黴菌都有很好的抗菌效果，並且具有較好的熱穩定性和長效性，被用在各種塗料中。還有一類有機一無機複合抗菌劑是利用具有抗菌性能的有機配體和具有抗菌性能的無機陽離子形成複合鹽抗菌劑。張欣等合成了酰基吡唑啉酮與Ni ⁺ 、Cu^{2 +} 、Co^{2 +} 、zn^{2 +} 的配合物，實驗表明配體和配合物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有一定的抑製作用，配合物的抑菌活性比配體的高，說明配合物形成後，過渡金屬離子對配體的抑菌活性起到了增強的效應。又如，Noriko Chikaraishi Kasuga等合成了四縮氨基硫脲和2個縮氨基硫脲與Ni ⁺ 、Cu^{2 +} 、Zn^{2 +} 穩定的螯合物，其抗菌性能比配體和金屬離子都好。但是有的具有抗菌性能的配體形成配合物後抗菌性能降低，對於這方面的機理還不是很清楚。