有机抗菌剂的抗菌机理
有机氮-卤代胺抗菌剂
有机氮-卤代胺抗菌剂张新航;耿志刚;常建国;邵晶;陈兆彬【摘要】微生物引起的各种污染给人类生命健康带来了严重威胁.防止微生物,特别是病原性微生物引起的污染及交叉感染成为当今研究的热点.氮-卤代胺类化合物是一种抗菌性能很强的有机抗菌剂,具有高效持久、稳定性好、毒性低、可再生等优点.自氮-卤代胺类化合物被发现以来,研究者们对其设计与合成、抗菌机理、抗菌性能、应用等方面进行了大量研究.系统描述了此类抗菌剂结构及性质,探讨了该类抗菌剂的抗菌机理和毒副作用,详尽介绍了该类物质表征的技术手段,以及该类物质的应用及前景.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】6页(P68-72,79)【关键词】氮-卤代胺;可再生;抗菌高分子材料【作者】张新航;耿志刚;常建国;邵晶;陈兆彬【作者单位】西安长峰机电研究所,西安 710065;西安长峰机电研究所,西安710065;长春理工大学化学与环境工程学院,长春 130022;长春理工大学化学与环境工程学院,长春 130022;中科院长春应用化学研究所高分子复合材料工程实验室,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】O621.2目前，微生物引起的各种污染给人类生命健康带来了严重威胁。
如何防止微生物，特别是病原微生物引起的污染及交叉感染成为当今微生物研究的话题。
大家使用的物理方法有温度、粒子射线、电磁波等方法，化学方法为利用化学药品、调节溶液的酸碱度进行了相关抑菌研究。
通过抗菌剂赋予材料抗菌性能是应用较多的有效方法之一。
常用的抗菌剂可分为无机抗菌剂、天然抗菌剂及有机抗菌剂三大类，常用无机抗菌剂，如银等添加量大，易变色［1］；天然抗菌剂加工复杂，溶解性不好，耐热性较差［2］；而有机抗菌剂因其抗菌速度快，易操作等，愈来愈受到人们的重视［3］。
氮-卤代胺作为一类含有一个或多个氮-卤键（N-X）的有机抗菌剂，其稳定性好，低毒，低环境污染，具有广谱高效的抗菌性能，且具有可再生性［4］（式1），近来颇受关注。
有机高分子抗菌剂的制备及抗菌机理
基金项目:国家自然科学基金资助项目(N O .20976068/B060805);作者简介:李淳(1986-),男,硕士,暨南大学生科院高分子化学与物理专业;＊通讯联系人:E -mail :tao nj @jnu .edu .cn .有机高分子抗菌剂的制备及抗菌机理李 淳1,孙 蓉1,曾秋苑2,敖宁建2＊(1.暨南大学化学系,2.暨南大学生物医学工程系,广州 510632) 摘要:综述了有机高分子抗菌剂的研究进展,分别对带有季铵盐、季鏻盐、有机锡、吡啶类、胍盐类、卤代胺类和壳聚糖衍生物类七种抗菌基团的有机高分子抗菌剂的合成及应用等方面作了评述,重点介绍了季铵盐与季鏻盐两种有机高分子抗菌剂的发展情况,对季铵盐和季鏻盐应用于抗菌剂领域的优劣进行了比较。
介绍了近几年发展较快的几种有机高分子抗菌剂的制备方法和抗菌机理,并对高分子抗菌剂的发展趋势做出了展望,指出提高抗菌性能和稳定性将是今后研究的热点。
关键词:高分子抗菌剂;抗菌基团;制备方法;抗菌机理引言为了抑制细菌生长,减少细菌对人类的危害,各种新型的抗菌材料不断涌现出来,尤其在医疗卫生行业,抗菌材料的使用更为广泛。
如何采用简便的方法,制备出具有高抗菌效率的抗菌剂和抗菌材料一直被国内外从事抗菌剂研究的团队所关注。
抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂两大类,其中有机抗菌剂又分为天然、低分子和高分子有机抗菌剂。
低分子有机抗菌剂的研究已经颇为成熟,主要有季铵盐类、季鏻盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属、吡啶类、咪唑类等[1]。
然而低分子有机抗菌剂存在如下缺点:易挥发、不易加工、化学稳定性差、毒性较大、对环境污染较大、释放难以控制以及时效短[2,3]。
相对低分子有机抗菌剂来说,高分子有机抗菌剂具有性能稳定,不挥发,使用寿命长,易于加工,易于贮存,不会渗入人或动物表皮等优点[1],且通过改变材料表面的物理化学性质,可以从源头上防止细菌生物膜的形成,达到治标先治本,事半功倍的效果[4],因此有机高分子抗菌材料成为了近几年的研究热点。
抗菌材料
抗菌材料的出现势在必行!!
何谓抗菌材料？
• 抗菌材料：自身具有杀灭或抑制微生物功 能的新型功能材料。 • 抗菌本质：抗菌剂的加入使基体材料具有 抑制或杀灭其表面细菌能力。
二.抗菌剂
• 抗菌剂：一些微生物高度敏感、少量添加到材料中即可赋 予材料抗微生物性能的化学物质，属于抗生素。 分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂.
性电子,h+代表空穴)
特点
• 光催化特性
• 对光照的选择性吸收 • 分解有机物速度快、彻底有效，是目前使 用最广泛的光催化抗菌剂
存在的问题及解决办法
存在的问题
• 太阳能利用率低 (<385nm) • 空气中易氧化、吸湿 • 电子—空穴对极易复 合，降低其杀菌性能
解决办法
• 控制晶型（锐钛型+金 红石型） • 金属离子的掺杂,使其 获得可见光催化活性 （Co2+、Fe3+） • 重金属沉积掺杂,抑制 电子—空穴对的复合 （Ag Pt）
改进前后的比较
• 将金属Ag+的抗菌效果 与纳米TiO2抗菌剂的 光催化性能相结合,不 仅能杀死细菌,而且能 穿透细胞膜,破坏细胞 膜机构,并降解内毒素 引起的后期污染 • 其抗菌性能不会随抗 菌剂消耗而降低甚至 消失,而会产生持久的 抗菌性.
四.抗菌材料的应用
Ⅰ.抗菌材料在医疗领 域的应用:
• 抗菌生物活性陶瓷 • 新型生物敷料膜
复合抗菌剂的协同作用模式
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无 机 银 系 抗 菌 剂
抗菌剂的特点
• 抗菌谱：具有广谱抗菌性或特异抗菌性 ；
• 持久性：耐洗涤、耐磨损、寿命长； • 耐候性(居室 办公室 露天)：耐热、耐日照，物性 不易变化；
防腐剂,杀菌剂,抑菌剂
【抗菌剂起源】抗菌材料的起源从远古时代人们就开始使用，人们发现用银和铜容器留存的水不宜变质，后来皇宫达贵富人吃饭时又习惯使用银筷子，民间又用银制成饰品佩带，我国民间很早就开始认识到银有抗菌作用。
【抗菌剂定义】能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等）的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
抗菌剂是一类具有抑菌和杀菌性能的新型助剂。
【抗菌剂特点】抗菌剂应具有以下特点：a. 抗菌能力和广谱抗菌性；b. 特效性，既耐洗涤、耐磨损、寿命长；c. 耐候性：既耐热、耐日照，不宜分解失效；d. 与基材的相容性或可加工性好，既易添加到基材中、不变色、不降低产品使用价值或美感；e. 安全性好，对健康无害，不造成对环境的污染；f. 细胞不易产生耐【银离子抗菌原理】银离子及其化合物的抗菌机理：接触反应抗菌机理：银离子接触反应，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。
当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离于穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。
银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。
【抗菌剂分类】抗菌剂一般分为无机类和有机类两大类。
前者以银、锌、铜等为主原料，以无机填料为载体，制成无机抗菌剂，耐高温性能好。
后者以酯类、醇类、酚类为主要原料，耐高温性较低，一般在200℃以下，个别为250℃，杀菌时间短，偶有析出等现象。
一、无机抗菌剂利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属（或其离子）固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。
水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钻等离子带有颜色，将影响产品的美观，锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的 1/1000 。
因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。
抗菌纤维的抗菌机理、加工方法与未来发展展望
专选课《新型纺织纤维》大作业姓名学号班级抗菌纤维的抗菌机理、加工方法与未来发展展望摘要目前,对抗菌纤维的研究、开发是一个很活跃的领域。
文章综述了抗菌纤维的研究概况,重点阐述抗菌纤维的抗菌机理和加工方法,对抗菌纤维生态未来进行分析，给出抗菌纤维开发的建议。
关键词：抗菌纤维；抗菌机理；加工方法；未来发展The antibacterial mechanism ,processing methods and futuredevelopment prospect of antibacterial fiberAbstract Nowadays, the study of antibacterial fiber is a very active field. The article summarizes the general research situation of antibacterial fiber,emphasis on antibacterial mechanism and the processing method of antibacterial fiber, analysis the future of antibacterial fiber, and give a recommendation on antibacterial fiber development.Key words Antibacterial fiber; Antibacterial mechanism; Processing method; Future development.在生活中,人们不可避免地接触到各种各样的细菌、真菌等微生物,这些微生物在合适的外界条件下会迅速繁殖,并通过接触等方式传播疾病,影响人们的身体健康和正常的工作、学习和生活。
人的皮肤是一种很好的营养基,而各种各样的纺织品则是这些微生物的优良寄居场所,也是疾病的重要传播源。
抗菌纤维的最新进展_采用有机抗菌体系的永久性抗菌纤维
性能。如纳米级的 ＴｉＯ２、ＺｎＯ 在 阳光或紫外光的照射下，在空气
和水份存在的环境里，自行分解
出自由电子并产生带正电的空穴：
ＺｎＯ／ＴｉＯ２＋ｈｖ ｅ －＋ ｈ＋ ｅ－＋ Ｏ２ ·Ｏ２－ ｈ ＋ Ｈ２Ｏ ·ＯＨ ＋ Ｈ＋ 所 产 生 的 羟 基 自 由 基·Ｏ Ｈ
和
超
氧
（平均粒径 ０．５μｍ）和 １．５％的可流
动的聚酯增塑剂与 Ｐ Ｅ Ｔ 共混熔
纺，抗菌效果的耐洗性良好。日
本帝人公司将 ０．２％～１０％ 由磷酸
铝、磷酸钙陶瓷粉和金属（Ａｇ）化
合物组成的复合抗菌剂在 ＰＥＴ 缩
聚时加入，然后纺丝。帝人公司
的另一项专利是：将黏度≤ ３０ 泊
（２５ ℃）、羟值（Ｖ） ≤１０ ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、
国内最早开发成功的是原中 国纺织大学的 ＡＢ 抗菌腈纶纤维， 其原理是在 ＰＡＮ 纤维上接枝两个 具有协同效应的基团，使纤维具 有抗菌功能。但由于含有 Ｃｕ离子 而使纤维带有特定的蓝绿色，对 扩大应用带来很大的局限。
采用含 Ａｇ沸石，以共混熔纺 制备抗菌纤维近年来在我国取得 长足进展，产品包括 ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＡ 和黏胶等。
针 织 工 业
· ５ １ ·
目前世界上已全面进入推广 应用阶段的抗菌腈纶是由英国 考陶尔兹公司开发的 Ａｍｉｃｏｒ ＡＢ （抗细菌型）和 Ａｍｉｃｏｒ ＡＦ（抗真 菌型）两种抗菌聚丙烯腈系短纤 维。其中 Ａｍｉｃｏｒ ＡＢ 采用的抗菌 剂为化妆品中常用的Ｔｒｉｃｌｏｓａ（ｎ 二 氯苯氧基氯酚）， Ａｍｉｃｏｒ ＡＦ 采用 的则是可消灭毛癣菌的抗菌剂 Ｔｒｉｃｈｏｐｈｔｏｎ。这两种纤维可混纺 使用（Ａｍｉｃｏｒ Ｐｌｕｓ）。
通常情况下不会对人体造成 聚酰胺纤维—Ｌｙｖｅｆｒｅｓｈ－Ｎ，１９９１ 当活跃，而且对抗菌剂的选择范
抗菌剂分类
有机系抗菌剂有机系抗菌剂的优点是：初始杀菌力强、杀菌即效和抗菌广谱性好，无论是粉状或液态，都能比较容易地分散使用。
加上已开发几十年，技术成熟，价格也相对便宜。
但是它也有诸多致命弱点：如化学稳定性差，不耐热。
遇热、光或水等容易挥发，难以实现长效；在许多高聚物的高温、高压、高剪切加工条件下易分解失效，甚至产生有毒的分解产物。
特别是在塑料中使用时易迁移，导致抗菌寿命短（使用寿命只有2-3年），成本高。
有机系抗菌剂的分类有机系抗菌剂可分为化学合成抗菌剂和天然抗菌剂两大类。
1.化学合成抗菌剂（见下表）：类别主要产品2. 天然抗菌剂：主要来自天然物质的提取物，如壳聚糖由来自于天然贝壳、蟹壳、虾壳、鱼骨及昆虫等动物壳体的非常坚硬的部分，经脱去N-乙酰基获得。
类别主要产品天然抗菌剂的优点是，不属化学制品，完全是从天然食物或植物中提取，或直接使用的，在生产和使用过程中，对人畜或环境一般不产生污染危害，生物相容性好，因而受到青睐。
但其缺点也是明显的：抗菌功能有限，做不到广谱长效。
使用这种抗菌剂后，会使食品、用品产生异味或变色，特别是天然类抗菌剂在150~180℃就开始炭化分解，使应用范围受到极大限制。
有机系抗菌剂的灭菌机理有机抗菌剂因品种繁多，灭菌原理不尽相同。
天然抗菌剂：酸碱性物质是通过其破坏微生物的细胞壁、细胞膜，进而使细胞蛋白质凝固，实现灭菌；各种醇类是使细胞蛋白质变性，干扰细胞代谢，完成灭菌的；脱乙酰壳多糖类天然抗菌剂，其灭菌原理是，本身含有氨基酸，属阳离子，而微生物细胞壁是由酸和磷脂阴离子等组成的。
两者结合后，阻碍微生物的发育和繁殖。
化学合成抗菌剂有的是阻碍微生物细胞的能量代谢，有的是阻碍微生物细胞的蛋白质合成（DNA合成），有的是阻碍微生物细胞壁的合成等。
无机系抗菌剂:无机系抗菌剂可分为4类：1. 含金属离子的抗菌剂；2. TiO2光催化（或叫光触媒）抗菌剂；3. 金属氧化物抗菌剂4. 具有远红外辐射功能的抗菌剂。
抗菌剂及其抗菌机理
中南大学学报( 自然科学版) J. CENT. SOUTH UNIV. ( NATURAL SCIENCE)
抗菌剂及其抗菌机理
Vol. 35 No1 1 Feb. 2004
夏金兰, 王 春, 刘新星
( 中南大学 资源加工与生物工程学院, 湖南长沙, 410083)
金属元素以其离子形式起抗菌作用。在金属离 子浓度相对过高的环境中, 微生物生存受到的影响 是多方面的。
首先, 微生物膜外存在高浓度的金属阳离子, 改 变了正常的生物膜内外的极化状态, 并引起新的离 子浓差, 从而阻碍或破坏细胞维持生理所需的小分 子和大分子物质的运输, 如在 N a+ / K +- 泵的驱动作 用下糖和氨基酸的运送, 一些金属离子也可以进入 微生物胞内。实验结果证明, 重金属能使大多数酶 失活, 但其失活机理还不清楚。有人认为是正价的 重金属离子与蛋白质的 N 和 O 元素络合后, 破坏酶 蛋白分子的空间构象; 也可能是重金属离子与 ) SH 基反应, 替换出质子, 甚至破坏或置换维持酶活力所 必需的金属离子, 如 M g2+ , F e3+ 和 Ca2+ 等。酶是一 切生物的催化剂, 控制着微生物生化反应, 酶一旦失 活, 引起催化效率降低或性能丧失, 从而使其所催化 的生化反应无法正常进行, 并影响相关的生化反应, 导致微生物的能量代谢和物质代谢受阻, 从而达到 抗菌的目的。此外, 进入细胞内的金属离子也可以 与核酸结合, 破坏细胞的分裂繁殖能力。
质, 影响微生物的运动、跨膜物质运输或生化反应等。不同 的抗菌 剂对同 一种病 原菌有 不同的抗 菌作用 机理和 有
效性 , 同一种抗菌剂对于不同的病原菌也有不同的抗菌作 用机制和抑制范围; 得到 既长效又广 谱、既 高效又安全 的
天然抗菌剂的杀菌原理研究
天然抗菌剂的杀菌原理研究天然抗菌剂是指从天然植物或动物中提取的具有抗菌活性的物质。
它们在食品工业、医药领域和生活日用品中具有广泛的应用。
近年来，随着人们对化学抗菌剂安全性的关注不断增加，天然抗菌剂得到了更多的重视和研究。
本文将对天然抗菌剂的杀菌原理进行研究，主要包括植物抗菌物质和动物抗菌物质。
天然植物抗菌物质是指从植物中提取的具有杀菌作用的化合物。
植物抗菌物质主要包括鞣酸类、黄酮类、生物碱类、多糖类等，它们通过以下几种机制发挥杀菌作用。
首先是破坏菌体的细胞膜结构。
一些植物抗菌物质能破坏细菌细胞膜的完整性，导致细胞内外物质的交换紊乱，进而引起菌体的死亡。
例如，鞣酸类物质可与细菌膜蛋白结合，改变其结构，导致细菌死亡。
其次是抑制细菌酶和蛋白质的活性。
某些植物抗菌物质能抑制特定的细菌酶活性，阻断其生理代谢过程，从而对细菌产生抑制作用。
同时，它们还可以结合细菌蛋白质，干扰其正常功能，影响其生长和繁殖。
此外，天然植物抗菌物质还可以通过调节细菌细胞内的信号传导通路，从而影响细菌的生长和繁殖。
一些植物抗菌物质可以干扰细菌的代谢途径，使其无法正常获取能量和营养物质，导致菌体死亡。
还有一些植物抗菌物质能影响细菌细胞内的DNA合成和蛋白质合成，抑制细菌的遗传物质复制和基因表达。
与植物抗菌物质相比，动物抗菌物质的研究相对较少。
动物抗菌物质主要包括抗菌肽和抗菌蛋白。
它们通过以下几种机制发挥杀菌作用。
首先是破坏细菌膜的完整性。
动物抗菌肽和蛋白可以与细菌膜上的磷脂类物质相互作用，破坏细菌膜的完整性，导致细胞内外物质的交换紊乱，最终导致细菌死亡。
其次是与细菌DNA或RNA结合，干扰其复制和转录过程。
动物抗菌物质可以与细菌的遗传物质结合，干扰细菌的DNA复制和RNA转录，阻碍细菌的遗传物质的复制和表达，从而抑制细菌的生长和繁殖。
此外，动物抗菌物质还可以通过增强宿主的免疫力发挥抗菌作用。
一些抗菌肽和蛋白可以刺激宿主机体产生相关的免疫因子，促进免疫细胞的活化和杀菌活性的提高，进一步加强对细菌的杀灭作用。
银离子抗菌剂的原理特点和用途
银离子抗菌剂的原理特点和用途银离子抗菌剂是指添加了银离子的化合物，用于杀灭或抑制细菌的生长。
银离子具有非常广泛的抗菌作用，可以有效抵抗细菌、真菌和病毒等微生物的侵害。
本文将简要介绍银离子抗菌剂的原理特点及其应用领域。
银离子抗菌剂的原理银离子可以通过与蛋白质结合，从而抑制细胞的生长和繁殖。
银离子稳定性较好，其电子结构使其与细菌细胞膜上的磷酸基团和硫醇基团结合，破坏了其功能，从而导致了微生物的死亡。
银离子抗菌剂不仅可以杀死细菌和真菌，还可以接触面上的病毒和细菌，从而达到杀灭它们的目的。
银离子抗菌剂的特点银离子抗菌剂有许多特点，使其成为微生物抑制和消灭的有用工具。
•银离子抗菌剂可以杀菌和抑制多种微生物。
•银离子抗菌剂无毒无害，对人类和动物没有伤害。
•银离子抗菌剂的稳定性较好，不受光、温度和湿度等因素的影响。
•银离子抗菌剂的杀菌效果持久，不易产生耐药性。
•银离子抗菌剂可以应用于各种不同的领域，例如医疗、生物科技、环保、民用和军事等。
银离子抗菌剂的用途银离子抗菌剂可以用于许多不同的领域。
医疗领域银离子抗菌剂可作为外科用品、医疗器械、医疗材料、药物等的杀菌剂，可有效预防手术切口感染、敷料性感染、导管感染等。
生物科技领域银离子抗菌剂可以用于制造生物传感器、质谱预处理、DNA测序等过程中的抑菌和消毒。
环保领域银离子抗菌剂可以用作水资源处理、废水处理、空气杀菌、地下水受污染场地等环保领域。
民用领域银离子抗菌剂可以用作皮革、纺织品、塑料制品、电子产品等民用产品的抗菌处理。
军事领域银离子抗菌剂可以用于士兵的抗菌消毒，以及军用水资源处理等方面。
结论银离子抗菌剂的应用非常广泛，随着人们对健康和卫生的重视，其使用范围还会不断扩大。
尽管银离子抗菌剂有诸多优点，但它也有一些潜在的副作用和风险。
因此，在其应用方面还需加强研究，以期发挥其最大的优势。
抗菌剂的特性比较
对细菌的抗菌效果 As5+ = Sb2+ = Se2+ >Hg2+ >Ag+ >Cu2+ >Zn2+>Ce3+ = Ca2+
As5+ = Sb2+ = Se2+ >Hg2+ >Zn2+>Cu2+ >Ag+ >Ce3+ = Ca2+
对人的危害程度
2.光催化类抗菌剂 目前, 光催化抗菌剂主要有TiO2 、 ZnO、WO3 、SnO2 和Fe2O3 等N 型 半导体金属氧化物。
CH3 (C3H O3)Si(C2)3HN+C18H37 Cl
CH3
2、苯酚类 苯酚类化合物具有抗菌活性，其中对氯间甲苯
酚和对氯间二甲苯酚具有很活的杀菌力，但苯酚的 气味影响了它们在纺织品上的应用。2，4，4’-三氯2’-羟基二甲苯醚是一个著名的织物整理剂。其化学 构为 ：
Cl
OH
Cl
O
Cl
三氯生，学名“二氯苯氧氯酚”，又名“三氯新”、“三氯沙”等，化学名为“2,4,4'-三氯-2'羟基二苯醚”。三氯生常态为白色或灰白色晶状粉末，稍有酚臭味。不溶于水，易溶于碱液和 有机溶剂。三氯生是一种广谱抗菌剂，被广泛应用于肥皂、牙膏等日用化学品之中。
价带egtio粒子ee19二有机抗菌剂的抗菌机理如硫氰酸酯类化合物如有机锡抗菌剂如醌类抗菌剂降低或消除微生物细胞内各种代谢酶的活性阻碍微生物的呼吸作用降低或消除微生物细胞内各种代谢酶的活性阻碍微生物的呼吸作用阻碍核糖核酸的合成破坏孢子的发芽阻碍核糖核酸的合成破坏孢子的发芽加速磷酸氧化体系破坏细胞的正常生理机能加速磷酸氧化体系破坏细胞的正常生理机能11223320阻碍微生物的生物合成干扰微生物生长阻碍微生物的生物合成干扰微生物生长破坏细胞壁的合成破坏细胞壁的合成阻碍类酯的合成阻碍类酯的合成21第3节抗菌纤维生产31甲壳素与壳聚糖纤维的生产1
抗菌整理剂
壳聚糖——天然抗菌整理剂摘要纺织品的抗菌性是由织物上抗菌剂的抗菌性能来体现的。
不同的抗菌剂又有着不同的抗菌性能。
因此，了解抗菌剂的分类以及抗菌剂的抗菌机理有着重要的意义。
而在各种抗菌剂中，天然抗菌剂又有其独特的优点。
本文共分为两部分，第一部分介绍了抗菌剂的分类以及各类抗菌剂的抗菌机理和各类典型的抗菌剂。
第二部分则以天然抗菌剂壳聚糖为例，着重介绍了壳聚糖的性质、抗菌机理、抗菌性的影响因素以及壳聚糖抗菌剂在纺织品中的应用。
最后是个人对壳聚糖抗菌性未来应用的思索和展望。
关键词：抗菌剂、抗菌剂分类、壳聚糖、壳聚糖抗菌性前言在日常生活中，人们不可避免地会接触到各种各样的微生物，这些微生物在适宜的环境下会迅速地生长繁殖、传播疾病、污染环境、影响人们的身心健康，因此抗菌卫生纺织品不仅为医院、军队所需要，还更广泛地被用于无纺布、内衣、鞋袜、毛巾、床上用品和装饰布等日用纺织品。
例如，医院病房中MRSA(耐青霉素金黄色葡萄球菌)很容易通过床单、病员服、手术服等医疗用纺织品传染，而且一旦被感染就很难治愈。
微生物还会对人体的皮肤产生各种刺激，诱发各种皮肤病，如湿疹、皮炎、褥疮、脚癣等。
随着社会的发展，人们对抗菌功能服装越来越青睐，对其要求也越来越高，抗菌剂不仅要高效、安全，而且还要对环境友好，高效、耐久及安全的抗菌剂开发日益受到重视。
因此，进行纺织品的抗菌整理研究就很有意义[1]。
理想的抗菌整理及其工艺应该满足以下条件：无毒，不引起皮肤过敏或不适；不影响纺织品性能或外观；能与常规加工工艺相容且耐多次水洗，整理工艺必须对环境友好，整理后仍保持整理剂的内在功能，整理过的产品具有耐久性并保留织物所需要的功能及服用性能。
即在赋予纺织品抗菌功能的同时，要考虑对人体的安全性和工艺过程的环保性。
壳聚糖作为一种天然抗菌剂，壳聚糖及其衍生物的抗菌性能在纺织、食品、日用化妆品、农业和生物医药等方面已得到了很广泛的应用，其作用也很显著。
在纺织上的应用主要是对纤维和织物进行整理加工，处理后的织物抗菌作用明显，抗菌率接近100%，同时提高了织物的吸湿、透湿、防皱、防缩、染色等性能，并且，织物经过多次洗涤后，抗菌率仍可达80%以上[2]。
纺织品的抗菌性能与应用分析
纺织品的抗菌性能与应用分析在日常生活中，纺织品与我们息息相关，从衣物到床上用品，从家居装饰到医疗用品，无处不在。
随着人们对健康和卫生的关注度不断提高，纺织品的抗菌性能逐渐成为一个重要的研究和应用领域。
具有抗菌性能的纺织品不仅能够保持自身的清洁，还能为使用者提供更健康、舒适的环境。
一、纺织品抗菌性能的原理要了解纺织品的抗菌性能，首先需要明白其抗菌的原理。
目前，常见的纺织品抗菌方式主要有以下几种：1、物理抗菌物理抗菌是通过改变纺织品的纤维结构或表面形态来实现抗菌效果。
例如，采用纳米技术将纤维细化到纳米级别，增加纤维的比表面积，从而减少细菌在纤维表面的附着。
此外，通过对纤维进行特殊的物理处理，如等离子体处理、紫外线照射等，也能改变纤维表面的性能，达到抗菌的目的。
2、化学抗菌化学抗菌是在纺织品中添加抗菌剂来抑制或杀灭细菌。
抗菌剂可以分为有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类。
有机抗菌剂如季铵盐类、胍类等，通过与细菌细胞膜作用，破坏其结构和功能，从而起到抗菌作用。
无机抗菌剂如银离子、铜离子、氧化锌等，具有较强的氧化还原能力，可以直接与细菌细胞内的物质发生反应，导致细菌死亡。
3、天然抗菌一些天然的物质也具有抗菌性能，如壳聚糖、艾草提取物、茶多酚等。
这些天然抗菌物质通常具有良好的生物相容性和安全性，对人体刺激性较小。
它们通过破坏细菌的细胞壁、细胞膜或干扰细菌的代谢过程来发挥抗菌作用。
二、影响纺织品抗菌性能的因素纺织品的抗菌性能并非一成不变，而是受到多种因素的影响。
1、抗菌剂的种类和浓度不同种类的抗菌剂抗菌效果不同，而且抗菌剂的浓度也直接影响抗菌性能。
一般来说，抗菌剂浓度越高，抗菌效果越好，但同时也可能会带来成本增加、对人体和环境潜在风险增大等问题。
2、纤维的种类和结构不同的纤维材料对细菌的吸附和生长有不同的影响。
例如，天然纤维如棉、麻等，由于其具有良好的吸湿性，容易为细菌提供生长的环境；而合成纤维如聚酯、尼龙等，相对来说不易吸湿，细菌生长的条件较差。
抗菌剂的发展阶段 第四代抗菌剂安慕斯小电水
1.安心无添加：不含酒精、不含香精等其他化学成分。纯物理灭菌模式。
2.有效抗菌：唯一通过全球各国实验室，证实有效对抗各种传染病原微生物。
3.通过全球顶级检测：不是氯系化学消毒液、不含塑化剂及八大重金属。
4.荣获国际官方认证：EOW通过美国食药署FDA、美国环保署EPA、日本厚生省、台湾卫福部疾病管制局推荐。
第四代抗菌剂的杀菌原理
首先，pH值（PH:2.3-3.0）超出了病源微生物的生存范围，使微生物细胞的膜电位发生改变。其次，高电位（ORP≥1100mV）以致细胞膜通透性屏障被迅速破坏，对细胞的核酸、蛋白质和代谢酶具有分解与灭活作用，从而杀灭细菌微生物。最后是独家专利技术制造的次亚盐素酸(HCIO)，使其蛋白酶、RNA及DNA立刻失去活性，作用后还原成水，环保安心无毒。
漂白水主要成分为次氯酸钠，在低浓度时杀菌力有限。对黏膜、皮肤及呼吸道皆具刺激性，接触吸入过量易致癌，亦造成环境污染，破坏生态。
EOW成分中(HCIO)和高电位ORP-1100MV被美国FDA(食品药物管理局)及EPA(环保局)核准认可，无污染、不刺激，对生物环境无毒害。
EOW喷雾可使用于日常外出的清洁，如：公共座椅、门把、桌面、手机、私人用品等。甲护生产的EOW为了能让大家随身带上飞机使用，随身喷雾的容量设计皆在航空公司规定100ml以内，为让旅客能更安心搭乘。
5.环保无毒：作用后还原成水，对生物环境无毒害。
6、EOW其中含有的(HCIO)和人体白血球杀菌因子相同，为何我们还需要使用人体内已有的成分呢？
白血球是人体防御机制，能杀灭侵入人体细胞的细菌病毒。但是防御机制会受到生理机能不佳而下降，常见的症状就是抵抗力弱，免疫力差，特别容易生病(感冒，拉肚子，发炎....等)。
抗菌剂的分类及应用
抗菌剂的分类及应用王小娟【摘要】综述了抗菌剂的概念、分类及应用,分析了不同类别抗菌整理剂的抗菌机理及特点,重点分析了抗菌剂在纺织品、塑料上的应用.【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】5页(P14-17,21)【关键词】抗菌剂;纺织品;应用【作者】王小娟【作者单位】陕西工业职业技术学院,陕西咸阳 712000【正文语种】中文【中图分类】TS195.2微生物在自然界中的分布极其广泛，为生产、生活带来了很多益处；但也造成不少危害。
由细菌、霉菌和酵母菌等导致的微生物危害，如动植物的病变；另外，饲料、木材、纸张、纺织品、皮革、化妆品、涂料以及某些塑料等营养源在环境条件适宜的情况下会令微生物迅速生长和繁殖，从而破坏材料的物质结构，使其劣化、腐蚀、破坏和变质，致使造成了巨大的经济损失。
因此，抗菌一直是全人类共同关注的课题[1]。
抗菌的方法可以分为物理法、化学法和生物法三类。
物理方法主要通过改变温度、压力、水分含量（干燥），或使用滤菌器、电磁波、电子射线等物理手段杀菌。
化学方法则通过调节pH、利用化学药剂等手段灭菌。
生物方法包括控制营养源、改变材料抗微生物性能及应用抗微生物的生物体，如乳酸菌等。
其中，使用抗菌防腐剂防止微生物生长是迄今采用最广泛的方法。
从古埃及、古巴比仑、古代中国到21世纪的美国，从战国时代的“流赭以涂牛马之病，熏草佩之可以己疠”到1996年日本在全国范围掀起的“抗菌潮”，这些都表明抗菌剂已引起人们的高度重视并被应用于各个领域，以消灭病菌和抑制菌体的滋生[2]。
1 抗菌剂的概念自然界存在的微生物至少在10万种以上，常见的微生物主要是病毒、细菌、真菌等。
根据杀灭微生物种类的不同，抗菌剂通常可分为杀（抗）病毒剂、抗（细）菌剂、杀真菌剂、防霉剂、杀粘液菌剂、杀孢子剂、杀念珠菌剂、灭藻剂等，若按照抗微生物作用程度和方式的不同，则可分为杀菌剂、抑菌剂和治疗剂。
可以直接导致微生物死亡的杀菌剂又称铲除剂、杀灭剂。
有机硅季铵盐抗菌剂__概述及解释说明
有机硅季铵盐抗菌剂概述及解释说明1. 引言1.1 概述有机硅季铵盐抗菌剂是一类在抗菌和杀菌领域中广泛应用的化学物质。
它们由有机硅与季铵盐结合而成，具有优异的抗菌性能和多功能应用特点。
这些抗菌剂被广泛应用于家居、医疗、食品加工、农业等领域，有效地防止了细菌、真菌和其他微生物的繁殖和传播。
1.2 文章结构本文将分为五个部分来全面介绍有机硅季铵盐抗菌剂。
首先，在引言部分将对该主题进行概述，并介绍文章的结构安排。
然后，在第二部分将详细解释有机硅季铵盐抗菌剂的定义、原理以及分类和特点。
接着，在第三部分将解释该类抗菌剂的作用机制、效果与安全性评估，以及使用方法和注意事项。
在第四部分，将介绍相关研究进展和趋势，包括新型有机硅季铵盐抗菌剂的开发、绿色环保方向上的研究努力，以及市场发展前景与挑战分析。
最后，在第五部分将对全文进行总结概述，并展望该领域的研究前景，以及对行业应用的建议。
1.3 目的本文的目的是全面介绍有机硅季铵盐抗菌剂，从定义、原理、分类和特点等方面进行详细解释说明。
同时，通过阐述其抗菌机制、效果与安全性评估以及使用方法和注意事项，旨在为读者提供更加深入了解和正确应用有机硅季铵盐抗菌剂的信息。
此外，通过介绍相关研究进展和趋势，并分析市场发展前景与挑战，在激励读者投入更多绿色环保方向研究中展望行业未来发展时加入自己观点也能使文章更具有说服力。
注：在每部分下方空出足够空间以便填写具体内容。
2. 有机硅季铵盐抗菌剂2.1 定义和原理有机硅季铵盐抗菌剂是一类具有抗菌活性的化合物。
它们通常由一个含有氨基或羟基的有机硅与四个短链烷基、芳香族或烷基链等连接在一起的季铵盐离子组成。
这种特殊结构赋予了有机硅季铵盐抗菌剂优异的溶解度、分散性和表面活性，使其能够广泛应用于多种领域。
2.2 分类和特点根据其化学结构和性质，有机硅季铵盐抗菌剂可以分为阳离子型和非离子型两种。
阳离子型有机硅季铵盐抗菌剂具有正电荷，可通过静电作用吸附在细菌细胞膜表面，从而干扰其渗透平衡、导致膜损伤，并最终引发细胞死亡。
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书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
有机抗菌剂的抗菌机理
有机抗菌剂的主要作用机理式通过和微生物细胞膜表面阴离子结合组逐渐进入细胞，或与细胞表面的巯基等基团反应，破坏蛋白质和细胞膜的合成系统，抑制微生物的繁殖。
微生物细胞的外膜是半透膜，由脂肪层和蛋白质构成，内外两层是蛋白质，中间夹着脂肪层，因此要渗透生物细胞膜需要有机抗菌剂具有亲水性和亲油性。
抗菌纺织品所采用的有机抗菌剂根据其种类不同具有不同的抗菌机理，
总括而言，抗菌剂的抗菌机理主要有以下几类：
使细菌细胞内的各种代谢酶失活，阻碍生物的呼吸作用，达到杀菌效果；
微生物在呼吸时消耗糖类物质、释放能量维持细胞内各种成分的合成和
利用、能量贮存及转化都涉及酶类物质。
酶是一种大分子蛋白质，带有巯基、氨基或微量金属离子。
如果抗菌剂进入菌体后能和酶类物质结合，并在一定程度上影响酶的活性，能量代谢体系的运转就会受到影响，呼吸作用也就被抑制或停止。
如硫氰酸酯类化合物进入菌体后就可和菌体内酶分子中的巯基、氨基起作用，使之失活而产生抗菌效果：
一般铜、汞、砷制剂、有机硫等具有这种作用机制。
与细菌细胞内的蛋白酶发生反应，破坏其机能，达到杀菌效果；
抑制孢子的生成，阻断DNA的合成，从而抑制细菌的生长；
极大的加快磷酸氧化还原体系，打乱细胞的正常生长体系；
破坏细胞内的能量释放体系；
阻碍电子转移系统及氨基酸转酯的生成；
专注下一代成长，为了孩子。