यो लेख जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूको एन्टिमाइक्रोबियल मेकानिज्ममा केन्द्रित छ, जुन ब्याक्टेरियालाई मार्न प्रभावकारी हुने आशा गरिन्छ र नयाँ कोरोनाभाइरसको फैलावटलाई सुस्त बनाउन केही मद्दत गर्न सक्छ।
Surfactant, जुन सतह, सक्रिय र एजेन्ट वाक्यांशहरूको संकुचन हो। Surfactants पदार्थहरू हुन् जुन सतहहरू र इन्टरफेसहरूमा सक्रिय हुन्छन् र सतह (सीमा) तनाव कम गर्नमा धेरै उच्च क्षमता र दक्षता हुन्छ, एक निश्चित एकाग्रता माथिको समाधानहरूमा आणविक रूपमा क्रमबद्ध असेंबलीहरू बनाउँछ र यसरी अनुप्रयोग प्रकार्यहरूको दायरा हुन्छ। Surfactants राम्रो dispersibility, wettability, emulsification क्षमता, र antistatic गुणहरू छन्, र राम्रो रसायन को क्षेत्र सहित धेरै क्षेत्रहरु को विकास को लागी प्रमुख सामाग्री बनेको छ, र प्रक्रियाहरु लाई सुधार गर्न, ऊर्जा खपत कम गर्न, र उत्पादन दक्षता बढाउन मा महत्वपूर्ण योगदान छ। । समाजको विकास र विश्वको औद्योगिक स्तरको निरन्तर प्रगतिको साथ, सर्फ्याक्टेन्टको प्रयोग बिस्तारै दैनिक प्रयोग हुने रसायनहरूबाट राष्ट्रिय अर्थतन्त्रको विभिन्न क्षेत्रहरूमा फैलिएको छ, जस्तै एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्टहरू, खाना थप्ने, नयाँ ऊर्जा क्षेत्रहरू, प्रदूषक उपचार र। बायोफार्मास्युटिकल्स।
परम्परागत सर्फेक्टेन्टहरू ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक समूहहरू र गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक समूहहरू मिलेर बनेका "एम्फिफिलिक" यौगिकहरू हुन्, र तिनीहरूको आणविक संरचनाहरू चित्र 1(a) मा देखाइएको छ।
वर्तमानमा, निर्माण उद्योगमा परिष्कृत र व्यवस्थितीकरणको विकासको साथ, उत्पादन प्रक्रियामा सर्फेक्टन्ट गुणहरूको माग बिस्तारै बढ्दै गएको छ, त्यसैले उच्च सतह गुणहरू र विशेष संरचनाहरूको साथ सर्फेक्टन्टहरू फेला पार्न र विकास गर्न महत्त्वपूर्ण छ। Gemini Surfactants को खोजले यी खाडलहरू पूरा गर्दछ र औद्योगिक उत्पादनको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। एक सामान्य जेमिनी सर्फेक्टन्ट दुई हाइड्रोफिलिक समूहहरू (सामान्यतया हाइड्रोफिलिक गुणहरू सहितको आयनिक वा नोनियोनिक) र दुई हाइड्रोफोबिक अल्काइल चेनहरू भएको यौगिक हो।
चित्र 1(b) मा देखाइए अनुसार, परम्परागत एकल-चेन सर्फ्याक्टेन्टको विपरित, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूले लिंक गर्ने समूह (स्पेसर) मार्फत दुई हाइड्रोफिलिक समूहहरूलाई एकसाथ जोड्छन्। छोटकरीमा, मिथुन सर्फ्याक्टेन्टको संरचनालाई परम्परागत सर्फ्याक्ट्यान्टका दुई हाइड्रोफिलिक हेड समूहहरूलाई चतुरतापूर्वक जोड्ने समूहसँग जोडेर बनेको रूपमा बुझ्न सकिन्छ।
मिथुन Surfactant को विशेष संरचना यसको उच्च सतह गतिविधि को नेतृत्व गर्दछ, जुन मुख्य कारण:
(1) मिथुन सर्फैक्टेन्ट अणुको दुई हाइड्रोफोबिक टेल चेनहरूको परिष्कृत हाइड्रोफोबिक प्रभाव र जलीय घोल छोड्ने सर्फ्याक्टेन्टको बढ्दो प्रवृत्ति।
(२) हाइड्रोफिलिक हेड समूहहरू एकअर्काबाट अलग हुने प्रवृत्ति, विशेष गरी इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षणको कारणले आयनिक हेड समूहहरू, स्पेसरको प्रभावबाट पर्याप्त रूपमा कमजोर हुन्छ;
(३) मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूको विशेष संरचनाले जलीय घोलमा तिनीहरूको एकत्रीकरण व्यवहारलाई प्रभाव पार्छ, तिनीहरूलाई थप जटिल र परिवर्तनशील एग्रीगेशन मोर्फोलजी दिन्छ।
मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूमा उच्च सतह (सीमा) गतिविधि, कम महत्वपूर्ण माइकल एकाग्रता, राम्रो भिजाउने क्षमता, इमल्सिफिकेशन क्षमता र परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरूको तुलनामा जीवाणुरोधी क्षमता हुन्छ। तसर्थ, मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूको विकास र उपयोग सर्फ्याक्टेन्टहरूको विकास र प्रयोगको लागि ठूलो महत्त्व छ।
परम्परागत surfactants को "एम्फिफिलिक संरचना" ले तिनीहरूलाई अद्वितीय सतह गुण दिन्छ। चित्र 1(c) मा देखाइए अनुसार, जब पानीमा पारम्परिक सर्फ्याक्टेन्ट थपिन्छ, हाइड्रोफिलिक हेड समूह जलीय घोल भित्र पग्लन्छ, र हाइड्रोफोबिक समूहले पानीमा सर्फ्याक्टेन्ट अणुको विघटनलाई रोक्छ। यी दुई प्रवृतिहरूको संयुक्त प्रभाव अन्तर्गत, सर्फेक्टन्ट अणुहरू ग्याँस-तरल इन्टरफेसमा समृद्ध हुन्छन् र व्यवस्थित व्यवस्थाबाट गुजर्छन्, जसले गर्दा पानीको सतह तनाव कम हुन्छ। परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू भन्दा फरक, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू "डाइमरहरू" हुन् जसले स्पेसर समूहहरू मार्फत परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरूलाई एकसाथ जोड्दछ, जसले पानी र तेल/पानी इन्टरफेसियल तनावलाई अझ प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ। थप रूपमा, जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरूमा कम महत्वपूर्ण माइकल सांद्रता, राम्रो पानी घुलनशीलता, इमल्सिफिकेशन, फोमिंग, भिजाउने र जीवाणुरोधी गुणहरू छन्।
| मिथुन सर्फेक्टेन्ट्स को परिचय 1991 मा, मेङ्गर र लिट्टाउ [13] ले कडा लिंकेज समूहको साथ पहिलो बिस-अल्काइल चेन सर्फेक्टन्ट तयार पारे, र यसलाई "जेमिनी सर्फेक्टेन्ट" नाम दिए। सोही वर्षमा, Zana et al [14] ले पहिलो पटक क्वाटरनरी अमोनियम नुन जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टको श्रृंखला तयार गर्यो र व्यवस्थित रूपमा क्वाटरनरी अमोनियम नुन जेमिनी सर्फैक्टेन्टको यस श्रृंखलाको गुणहरूको अनुसन्धान गर्यो। 1996, अन्वेषकहरूले सतह (सीमा) व्यवहार, एकत्रीकरण गुणहरू, समाधान rheology र विभिन्न मिथुन सर्फेक्टन्टहरूको चरण व्यवहारलाई पारम्परिक सर्फ्याक्टेन्टहरूसँग मिश्रित गर्दा सामान्यीकृत र छलफल गरे। 2002 मा, Zana [15] ले जलीय घोलमा जेमिनी सर्फैक्टेन्टहरूको एकत्रीकरण व्यवहारमा विभिन्न लिंकेज समूहहरूको प्रभावको अनुसन्धान गर्यो, एउटा काम जसले सर्फेक्टन्टहरूको विकासलाई धेरै अगाडि बढायो र ठूलो महत्त्व थियो। पछि, किउ एट अल [१६] ले सेटाइल ब्रोमाइड र ४-एमिनो-३,५-डाइहाइड्रोक्सिमेथिल-१,२,४-ट्रायाजोलमा आधारित विशेष संरचना भएको मिथुन सर्फेक्टेन्टहरूको संश्लेषणको लागि नयाँ विधि आविष्कार गरे, जसले थप समृद्धि हासिल गरेको थियो। मिथुन Surfactant संश्लेषण। |
चीनमा मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूमा अनुसन्धान ढिलो सुरु भयो; 1999 मा, फुझाउ विश्वविद्यालयका जियान्क्सी झाओले जेमिनी सर्फेक्टन्टहरूमा विदेशी अनुसन्धानको व्यवस्थित समीक्षा गरे र चीनका धेरै अनुसन्धान संस्थाहरूको ध्यान आकर्षित गरे। त्यस पछि, चीनमा जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टको अनुसन्धान फस्टाउन थाल्यो र फलदायी नतिजाहरू प्राप्त भयो। हालैका वर्षहरूमा, शोधकर्ताहरूले आफूलाई नयाँ मिथुन सर्फेक्टन्टहरूको विकास र तिनीहरूसँग सम्बन्धित भौतिक रसायनिक गुणहरूको अध्ययनमा समर्पित गरेका छन्। एकै समयमा, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टका अनुप्रयोगहरू नसबंदी र एन्टिब्याक्टेरियल, खाद्य उत्पादन, डिफोमिंग र फोम निषेध, औषधि ढिलो रिलीज र औद्योगिक सफाईको क्षेत्रमा बिस्तारै विकास गरिएको छ। सर्फ्याक्टेन्ट अणुहरूमा हाइड्रोफिलिक समूहहरू चार्ज भएका छन् वा छैनन् र तिनीहरूले बोक्ने चार्जको प्रकारको आधारमा, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूलाई निम्न कोटीहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ: क्याटनिक, एनियोनिक, नोनियोनिक र एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टन्टहरू। ती मध्ये, cationic Gemini Surfactants सामान्यतया quaternary ammonium वा ammonium salt Gemini Surfactants, anionic Gemini Surfactants ले प्राय जसो Gemini Surfactants लाई बुझाउँछ जसको हाइड्रोफिलिक समूह सल्फोनिक एसिड, फस्फेट र कार्बोक्सिलिक एसिड हो, जबकि nonionic Gemini Surfactants प्राय: Polyoxyethyne Surfactants हो।
1.1 Cationic Gemini Surfactants
Cationic Gemini Surfactants ले क्याशनलाई जलीय घोलहरूमा अलग गर्न सक्छ, मुख्यतया अमोनियम र क्वाटरनरी अमोनियम नुन जेमिनी सर्फेक्टन्टहरू। Cationic Gemini Surfactants मा राम्रो बायोडिग्रेडेबिलिटी, बलियो डिकन्टामिनेशन क्षमता, स्थिर रासायनिक गुण, कम विषाक्तता, सरल संरचना, सजिलो संश्लेषण, सजिलो विभाजन र शुद्धिकरण, साथै ब्याक्टेरिसाइडल गुण, anticorrosion, antistatic गुण र कोमलता छ।
क्वाटरनरी अमोनियम नुनमा आधारित जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरू सामान्यतया अल्किलेसन प्रतिक्रियाहरूद्वारा तृतीयक अमाइनहरूबाट तयार हुन्छन्। त्यहाँ निम्नानुसार दुई मुख्य सिंथेटिक विधिहरू छन्: एउटा डिब्रोमो-प्रतिस्थापित अल्केनहरू र एकल लामो-चेन अल्काइल डाइमिथाइल टर्टियरी एमाइन्सलाई क्वाटरनाइज गर्ने; अर्को भनेको 1-ब्रोमो-प्रतिस्थापित लामो-चेन अल्कानेस र N,N,N',N'-टेट्रामेथाइल अल्काइल डाइमाइन्सलाई विलायक र तताउने रिफ्लक्सको रूपमा एनहाइड्रस इथानोलसँग क्वाटरनाइज गर्नु हो। यद्यपि, डिब्रोमो-प्रतिस्थापित अल्केनहरू अधिक महँगो हुन्छन् र सामान्यतया दोस्रो विधिद्वारा संश्लेषित हुन्छन्, र प्रतिक्रिया समीकरण चित्र 2 मा देखाइएको छ।
1.2 एनियोनिक जेमिनी सर्फेक्टन्ट
एनियोनिक जेमिनी सर्फैक्टेन्टहरूले जलीय घोलमा एनोनहरू अलग गर्न सक्छन्, मुख्यतया सल्फोनेट, सल्फेट लवण, कार्बोक्सिलेट र फस्फेट लवण प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरू। एनियोनिक सर्फ्याक्टेन्टहरूमा डिकन्टेमिनेशन, फोमिङ, डिस्पर्सन, इमल्सिफिकेशन र भिजाउने जस्ता राम्रा गुणहरू हुन्छन् र डिटर्जेन्ट, फोमिङ एजेन्ट, भिजाउने एजेन्ट, इमल्सीफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
१.२.१ सल्फोनेट
सल्फोनेटमा आधारित बायोसर्फ्याक्टेन्टहरूसँग राम्रो पानी घुलनशीलता, राम्रो भिजेको क्षमता, राम्रो तापक्रम र नुन प्रतिरोध, राम्रो डिटर्जेन्सी, र बलियो फैलाउने क्षमताको फाइदाहरू छन्, र तिनीहरू व्यापक रूपमा डिटर्जेन्ट, फोमिङ एजेन्ट, भिजाउने एजेन्ट, इमल्सीफायरहरू, र पेट्रोलियममा डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। कपडा उद्योग, र दैनिक प्रयोग हुने रसायनहरू तिनीहरूको कच्चा मालको तुलनात्मक रूपमा फराकिलो स्रोतहरू, साधारण उत्पादन प्रक्रियाहरू, र कम लागतहरूका कारण। Li et al ले तीन-चरण प्रतिक्रियामा कच्चा मालको रूपमा trichloramine, aliphatic amine र taurine प्रयोग गरेर, नयाँ डायलकाइल डिसल्फोनिक एसिड जेमिनी सर्फैक्टेन्ट्स (2Cn-SCT), एक विशिष्ट सल्फोनेट-प्रकारको ब्यारियोनिक सर्फेक्टन्टको श्रृंखला संश्लेषित गर्नुभयो।
1.2.2 सल्फेट लवण
सल्फेट एस्टर साल्ट डबलट सर्फेक्टेन्टहरूमा अल्ट्रा-लो सतह तनाव, उच्च सतह गतिविधि, राम्रो पानी घुलनशीलता, कच्चा मालको फराकिलो स्रोत र अपेक्षाकृत सरल संश्लेषणको फाइदाहरू छन्। यसमा राम्रो धुने कार्यसम्पादन र फोम गर्ने क्षमता, कडा पानीमा स्थिर कार्यसम्पादन, र सल्फेट एस्टर लवणहरू जलीय घोलमा तटस्थ वा थोरै क्षारीय हुन्छन्। चित्र 3 मा देखाइए अनुसार, Sun Dong et al ले मुख्य कच्चा पदार्थको रूपमा lauric acid र polyethylene glycol प्रयोग गर्यो र प्रतिस्थापन, एस्टेरिफिकेशन र थप प्रतिक्रियाहरू मार्फत सल्फेट एस्टर बन्डहरू थप्यो, यसरी सल्फेट एस्टर नुन प्रकार ब्यारियोनिक सर्फेक्टन्ट-GA12-S-12 को संश्लेषण गर्दै।
1.2.3 कार्बोक्सीलिक एसिड लवण
कार्बोक्सिलेटमा आधारित जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू सामान्यतया हल्का, हरियो, सजिलैसँग बायोडिग्रेडेबल हुन्छन् र तिनीहरूसँग प्राकृतिक कच्चा पदार्थको समृद्ध स्रोत, उच्च धातुको चेलेटिंग गुणहरू, राम्रो कडा पानी प्रतिरोधी र क्याल्सियम साबुन फैलाउने, राम्रो फोमिंग र भिजाउने गुणहरू छन्, र व्यापक रूपमा औषधिमा प्रयोग गरिन्छ। कपडा, राम्रो रसायन र अन्य क्षेत्रहरू। कार्बोक्सिलेट-आधारित बायोसर्फ्याक्टेन्टहरूमा एमाइड समूहहरूको परिचयले सर्फ्याक्टेन्ट अणुहरूको बायोडिग्रेडेबिलिटी बढाउन सक्छ र उनीहरूलाई राम्रो भिजाउने, इमल्सिफिकेशन, फैलावट र प्रशोधन गुणहरू पनि बनाउन सक्छ। मेई एट अलले कच्चा मालको रूपमा डोडेसाइलामाइन, डिब्रोमोएथेन र सुसिनिक एनहाइड्राइड प्रयोग गरेर एमाइड समूहहरू समावेश गर्ने कार्बोक्सिलेट-आधारित ब्यारियोनिक सर्फेक्टन्ट CGS-2 संश्लेषित गरे।
1.2.4 फास्फेट लवण
फास्फेट एस्टर नुन प्रकारको जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू प्राकृतिक फस्फोलिपिड्ससँग मिल्दोजुल्दो संरचना हुन्छन् र रिभर्स माइकेल र भेसिकल जस्ता संरचनाहरू बन्ने सम्भावना हुन्छ। फास्फेट एस्टर नुन प्रकार जेमिनी सर्फेक्टन्टहरू एन्टिस्टेटिक एजेन्टहरू र लुगा धुने डिटर्जेन्टको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ, जबकि तिनीहरूको उच्च इमल्सिफिकेशन गुणहरू र अपेक्षाकृत कम जलनले व्यक्तिगत छालाको हेरचाहमा उनीहरूको व्यापक प्रयोगको नेतृत्व गरेको छ। निश्चित फास्फेट एस्टरहरू एन्टीक्यान्सर, एन्टिट्यूमर र एन्टिब्याक्टेरियल हुन सक्छन्, र दर्जनौं औषधिहरू विकसित भएका छन्। फस्फेट एस्टर नुन प्रकारको बायोसर्फ्याक्टेन्टहरू कीटनाशकहरूको लागि उच्च इमल्सिफिकेशन गुणहरू छन् र एन्टिब्याक्टेरियल र कीटनाशकको रूपमा मात्र होइन तर जडीबुटीको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। Zheng et al ले P2O5 र ortho-quat-based oligomeric diols बाट फस्फेट एस्टर नुन जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टको संश्लेषणको अध्ययन गरे, जसमा राम्रो भिजाउने प्रभाव, राम्रो एन्टिस्टेटिक गुणहरू, र हल्का प्रतिक्रिया अवस्थाहरूसँग अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण प्रक्रिया छ। पोटासियम फस्फेट नुन ब्यारियोनिक सर्फेक्टेन्टको आणविक सूत्र चित्र 4 मा देखाइएको छ।
1.3 गैर-आयनिक मिथुन सर्फेक्टेन्टहरू
Nonionic Gemini Surfactants जलीय घोलमा पृथक हुन सक्दैन र आणविक रूप मा अवस्थित छ। यस प्रकारको ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्टको अहिलेसम्म कम अध्ययन गरिएको छ, र त्यहाँ दुई प्रकारका छन्, एउटा सुगर डेरिभेटिभ र अर्को अल्कोहल ईथर र फिनोल ईथर हो। Nonionic Gemini Surfactants समाधानमा आयनिक अवस्थामा अवस्थित छैन, त्यसैले तिनीहरू उच्च स्थिरता छन्, बलियो इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा सजिलै प्रभावित हुँदैनन्, अन्य प्रकारका सर्फ्याक्टेन्टहरूसँग राम्रो जटिलता छ, र राम्रो घुलनशीलता छ। तसर्थ, nonionic surfactants को विभिन्न गुणहरू छन् जस्तै राम्रो डिटर्जेन्सी, फैलावट, emulsification, foaming, wettability, antistatic गुण र नसबंदी, र व्यापक रूपमा कीटनाशक र कोटिंग्स जस्ता विभिन्न पक्षहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। चित्र 5 मा देखाइए अनुसार, 2004 मा, FitzGerald et al संश्लेषित polyoxythylene आधारित Gemini Surfactants (nonionic surfactants), जसको संरचना (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (वा GemnEm) को रूपमा व्यक्त गरिएको थियो।
०२ मिथुन सर्फेक्टेन्टको भौतिक रासायनिक गुण
2.1 मिथुन सर्फेक्टेन्टहरूको गतिविधि
surfactants को सतह गतिविधि को मूल्याङ्कन गर्न को लागी सरल र सबै भन्दा सीधा तरीका तिनीहरूको जलीय समाधान को सतह तनाव मापन गर्न को लागी छ। सिद्धान्तमा, सर्फेक्टेन्टहरूले सतह (सीमा) समतल (चित्र 1(c)) मा उन्मुख व्यवस्था गरेर समाधानको सतह तनाव कम गर्दछ। Gemini Surfactants को महत्वपूर्ण माइकल एकाग्रता (CMC) परिमाण को दुई अर्डर भन्दा बढी सानो छ र C20 मान समान संरचना संग परम्परागत surfactants को तुलना मा उल्लेखनीय कम छ। ब्यारियोनिक सर्फेक्टन्ट अणुमा दुई हाइड्रोफिलिक समूहहरू हुन्छन् जसले यसलाई लामो हाइड्रोफोबिक लामो चेनहरू हुँदा राम्रो पानी घुलनशीलता कायम राख्न मद्दत गर्दछ। पानी/एयर इन्टरफेसमा, स्थानीय साइट प्रतिरोध प्रभाव र अणुहरूमा एकसमान चार्जहरूको प्रतिकर्षणको कारणले परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू ढिलो रूपमा व्यवस्थित हुन्छन्, जसले गर्दा पानीको सतह तनाव कम गर्ने तिनीहरूको क्षमता कमजोर हुन्छ। यसको विपरित, मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूको लिङ्क गर्ने समूहहरू सहसंयोजक रूपमा बाँधिएका हुन्छन् जसले गर्दा दुई हाइड्रोफिलिक समूहहरू बीचको दूरीलाई सानो दायरा भित्र राखिएको हुन्छ (परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरूको हाइड्रोफिलिक समूहहरू बीचको दूरी भन्दा धेरै सानो), जसले गर्दा मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूको राम्रो गतिविधि हुन्छ। सतह (सीमा)।
2.2 मिथुन सर्फैक्टेन्टहरूको विधानसभा संरचना
जलीय समाधानहरूमा, ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्टको एकाग्रता बढ्दै जाँदा, यसको अणुहरूले घोलको सतहलाई संतृप्त गर्दछ, जसले अन्य अणुहरूलाई माइकलहरू बनाउनको लागि समाधानको भित्री भागमा माइग्रेट गर्न बाध्य पार्छ। सर्फ्याक्टेन्टले माइकलहरू बनाउन सुरु गर्ने एकाग्रतालाई क्रिटिकल माइकल कन्सेन्ट्रेसन (CMC) भनिन्छ। चित्र 9 मा देखाइए अनुसार, एकाग्रता CMC भन्दा ठूलो भएपछि, गोलाकार माइकलहरू बनाउन जम्मा हुने परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू भन्दा फरक, मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरूले तिनीहरूको संरचनात्मक विशेषताहरूको कारणले रैखिक र बाइलेयर संरचनाहरू जस्ता विभिन्न प्रकारका माइकल मोर्फोलोजीहरू उत्पादन गर्छन्। माइकेल आकार, आकार र हाइड्रेशनमा भिन्नताहरूले चरण व्यवहार र समाधानको rheological गुणहरूमा प्रत्यक्ष प्रभाव पार्छ, र समाधानको भिस्कोइलास्टिकिटीमा परिवर्तनहरू पनि निम्त्याउँछ। परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू, जस्तै एनियोनिक सर्फ्याक्टेन्टहरू (SDS), सामान्यतया गोलाकार माइकलहरू बनाउँछन्, जसले समाधानको चिपचिपापनमा लगभग कुनै प्रभाव पार्दैन। यद्यपि, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूको विशेष संरचनाले थप जटिल माइकेल मोर्फोलोजीको गठनमा नेतृत्व गर्दछ र तिनीहरूको जलीय समाधानहरूको गुणहरू परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू भन्दा उल्लेखनीय रूपमा भिन्न हुन्छन्। Gemini Surfactants को जलीय समाधान को चिपचिपापन जेमिनी Surfactants को बढ्दो एकाग्रता संग बढ्छ, सम्भवतः बनाइएको रैखिक माइकलहरू वेब-जस्तै ढाँचामा जोडिएको हुनाले। यद्यपि, समाधानको चिपचिपापन बढ्दो सर्फेक्टन्ट एकाग्रताको साथ घट्छ, सम्भवतः वेब संरचनाको अवरोध र अन्य माइकल संरचनाहरूको गठनको कारणले।
03 मिथुन सर्फेक्टेन्ट्स को एन्टिमाइक्रोबियल गुण
एक प्रकारको अर्गानिक एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टको रूपमा, ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्टको एन्टिमाइक्रोबियल मेकानिज्म मुख्यतया यो हो कि यसले सूक्ष्मजीवहरूको कोष झिल्ली सतहमा आयनहरूसँग मिल्छ वा तिनीहरूको प्रोटीन र कोशिका झिल्लीहरूको उत्पादनमा बाधा पुर्याउन सल्फहाइड्रिल समूहहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दछ, जसले गर्दा माइक्रोबियल टिसुमा नष्ट हुन्छ। वा सूक्ष्मजीवहरू मार्न।
3.1 एनियोनिक जेमिनी सर्फेक्टन्टहरूको एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू
एन्टिमाइक्रोबियल एनियोनिक सर्फ्याक्टेन्टहरूको एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू मुख्यतया तिनीहरूले बोक्ने एन्टिमाइक्रोबियल मोइटीहरूको प्रकृतिद्वारा निर्धारण गरिन्छ। प्राकृतिक लेटेक्स र कोटिंग्स जस्ता कोलोइडल समाधानहरूमा, हाइड्रोफिलिक चेनहरू पानीमा घुलनशील डिस्पर्सेन्टहरूसँग बाँधिन्छन्, र हाइड्रोफोबिक चेनहरू दिशात्मक सोखनद्वारा हाइड्रोफोबिक फैलावटहरूमा बाँध्छन्, यसरी दुई-चरण इन्टरफेसलाई घना आणविक इन्टरफेसियल फिल्ममा रूपान्तरण गर्दछ। यस घने सुरक्षात्मक तहमा ब्याक्टेरिया अवरोध गर्ने समूहहरूले ब्याक्टेरियाको वृद्धिलाई रोक्छ।
anionic surfactants को ब्याक्टेरिया अवरोध को संयन्त्र मौलिक रूपमा cationic surfactants को भन्दा फरक छ। anionic surfactants को ब्याक्टेरिया अवरोध तिनीहरूको समाधान प्रणाली र निषेध समूह संग सम्बन्धित छ, त्यसैले surfactant को यो प्रकार सीमित हुन सक्छ। यस प्रकारको सर्फ्याक्टेन्ट पर्याप्त स्तरमा उपस्थित हुनुपर्दछ ताकि सर्फ्याक्टेन्ट प्रणालीको प्रत्येक कुनामा राम्रो माइक्रोबाइसिडल प्रभाव उत्पादन गर्नको लागि उपस्थित हुन्छ। एकै समयमा, यस प्रकारको सर्फ्याक्टेन्टमा स्थानीयकरण र लक्ष्यीकरणको कमी छ, जसले अनावश्यक फोहोर मात्र निम्त्याउँदैन, तर लामो समयसम्म प्रतिरोध पनि सिर्जना गर्दछ।
उदाहरणको रूपमा, अल्काइल सल्फोनेट-आधारित बायोसर्फेक्टेन्टहरू नैदानिक औषधिमा प्रयोग गरिएको छ। अल्काइल सल्फोनेटहरू, जस्तै बुसल्फान र ट्रेओसल्फान, मुख्यतया माइलोप्रोलिफेरेटिभ रोगहरूको उपचार गर्दछ, गुआनिन र यूरियापुरिन बीच क्रस-लिङ्किङ उत्पादन गर्न कार्य गर्दछ, जबकि यो परिवर्तन सेलुलर प्रूफरीडिङद्वारा मर्मत गर्न सकिँदैन, परिणामस्वरूप एपोप्टोटिक सेल मृत्यु हुन्छ।
3.2 cationic Gemini Surfactants को एन्टिमाइक्रोबियल गुण
विकास गरिएको मुख्य प्रकारको क्याटनिक जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू क्वाटरनरी अमोनियम नुन प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरू हुन्। क्वाटरनरी अमोनियम प्रकारको क्याटनिक जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूमा कडा जीवाणुनाशक प्रभाव हुन्छ किनभने क्वाटरनरी अमोनियम प्रकार ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्ट अणुहरूमा दुई हाइड्रोफोबिक लामो अल्केन चेनहरू हुन्छन्, र हाइड्रोफोबिक चेनहरूले कोषको पर्खाल (पेप्टिडोग्लिकन) सँग हाइड्रोफोबिक शोषण बनाउँछन्; एकै समयमा, तिनीहरूमा दुई सकारात्मक चार्ज गरिएको नाइट्रोजन आयनहरू छन्, जसले नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको ब्याक्टेरियाको सतहमा सर्फ्याक्टेन्ट अणुहरूको शोषणलाई बढावा दिन्छ, र प्रवेश र प्रसारको माध्यमबाट, हाइड्रोफोबिक चेनहरू ब्याक्टेरियल सेल झिल्ली लिपिड तहमा गहिरो रूपमा प्रवेश गर्दछ, परिवर्तन गर्दछ। कोशिका झिल्लीको पारगम्यता, ब्याक्टेरियम फुट्न निम्त्याउँछ, हाइड्रोफिलिक समूहहरू बाहेक प्रोटीनमा गहिरो हुन्छ, जसले इन्जाइम गतिविधि र प्रोटीन विकृतीकरणको क्षतिलाई निम्त्याउँछ, यी दुई प्रभावहरूको संयुक्त प्रभावको कारणले, फङ्गिसाइड बनाउँछ। बलियो जीवाणुनाशक प्रभाव।
यद्यपि, वातावरणीय दृष्टिकोणबाट, यी सर्फेक्टेन्टहरूमा हेमोलाइटिक गतिविधि र साइटोटोक्सिसिटी हुन्छ, र जलीय जीवहरूसँग लामो सम्पर्क समय र बायोडिग्रेडेशनले तिनीहरूको विषाक्तता बढाउन सक्छ।
3.3 nonionic जेमिनी Surfactants को एन्टिब्याक्टेरियल गुण
हाल त्यहाँ दुई प्रकारका नोनियोनिक जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू छन्, एउटा सुगर डेरिभेटिभ र अर्को अल्कोहल ईथर र फिनोल ईथर हो।
चिनी-व्युत्पन्न बायोसर्फ्याक्टेन्टहरूको एन्टिब्याक्टेरियल मेकानिज्म अणुहरूको आत्मीयतामा आधारित हुन्छ, र चिनी-व्युत्पन्न सर्फेक्टेन्टहरू सेल झिल्लीहरूमा बाँध्न सक्छन्, जसमा फस्फोलिपिडहरूको ठूलो संख्या हुन्छ। जब चिनी डेरिभेटिभ सर्फ्याक्टेन्टहरूको एकाग्रता निश्चित स्तरमा पुग्छ, यसले कोशिका झिल्लीको पारगम्यता परिवर्तन गर्दछ, छिद्रहरू र आयन च्यानलहरू बनाउँछ, जसले पोषक तत्वहरू र ग्यास विनिमयको यातायातलाई असर गर्छ, जसले सामग्रीको बहिर्गमन निम्त्याउँछ र अन्ततः मृत्युको कारण बनाउँछ। ब्याक्टेरियम।
फेनोलिक र अल्कोहल ईथर एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टहरूको एन्टिब्याक्टेरियल मेकानिजम कोषको पर्खाल वा कोशिका झिल्ली र इन्जाइमहरूमा कार्य गर्नु हो, चयापचय कार्यहरू अवरुद्ध गर्नु र पुन: उत्पन्न गर्ने कार्यहरू अवरुद्ध गर्नु हो। उदाहरणका लागि, डिफेनिल ईथर र तिनका डेरिभेटिभहरू (फेनोलहरू) को एन्टिमाइक्रोबियल औषधिहरू ब्याक्टेरिया वा भाइरल कोशिकाहरूमा डुबेका हुन्छन् र कोशिकाको पर्खाल र कोशिका झिल्ली मार्फत कार्य गर्दछ, न्यूक्लिक एसिड र प्रोटिनहरूको संश्लेषणसँग सम्बन्धित इन्जाइमहरूको कार्य र कार्यलाई रोक्छ। ब्याक्टेरिया को वृद्धि र प्रजनन। यसले ब्याक्टेरिया भित्रका इन्जाइमहरूको मेटाबोलिक र श्वासप्रश्वासका कार्यहरूलाई पनि पक्षाघात गर्छ, जुन त्यसपछि असफल हुन्छ।
3.4 एम्फोटेरिक मिथुन सर्फेक्टेन्टहरूको एन्टिब्याक्टेरियल गुण
एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरू सर्फ्याक्टेन्टहरूको एक वर्ग हो जसको आणविक संरचनामा क्यासन र आयनहरू दुबै हुन्छन्, जलीय घोलमा आयनाइज गर्न सक्छन्, र एक मध्यम अवस्थामा एनियोनिक सर्फ्याक्टेन्टहरू र अर्को मध्यम अवस्थामा क्याशनिक सर्फ्याक्टेन्टहरूको गुणहरू प्रदर्शन गर्दछ। एम्फोटेरिक सर्फ्याक्टेन्टहरूको ब्याक्टेरिया अवरोधको संयन्त्र अनिर्णयपूर्ण छ, तर सामान्यतया यो मानिन्छ कि अवरोध क्वाटरनरी अमोनियम सर्फ्याक्टेन्टहरू जस्तै हुन सक्छ, जहाँ सर्फ्याक्टेन्ट सजिलैसँग नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको ब्याक्टेरियल सतहमा अवशोषित हुन्छ र ब्याक्टेरिया चयापचयमा हस्तक्षेप गर्दछ।
3.4.1 एमिनो एसिड जेमिनी सर्फैक्टेन्टको एन्टिमाइक्रोबियल गुणहरू
एमिनो एसिड प्रकारको ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्ट दुई एमिनो एसिडहरू मिलेर बनेको क्याटनिक एम्फोटेरिक ब्यारियोनिक सर्फ्याक्टेन्ट हो, त्यसैले यसको एन्टिमाइक्रोबियल मेकानिजम क्वाटरनरी अमोनियम नुन प्रकार ब्यारियोनिक सर्फेक्टन्टसँग मिल्दोजुल्दो छ। सर्फ्याक्टेन्टको सकारात्मक चार्ज गरिएको भाग इलेक्ट्रोस्टेटिक अन्तरक्रियाको कारण ब्याक्टेरिया वा भाइरल सतहको नकारात्मक चार्ज गरिएको भागमा आकर्षित हुन्छ, र पछि हाइड्रोफोबिक चेनहरू लिपिड बिलेयरमा बाँधिन्छ, जसले सेल सामग्रीहरूको बहाव र मृत्युसम्म लिसिस गर्दछ। क्वाटरनरी अमोनियममा आधारित जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूमा यसको महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्: सजिलो बायोडिग्रेडेबिलिटी, कम हेमोलाइटिक गतिविधि, र कम विषाक्तता, त्यसैले यसलाई यसको प्रयोगको लागि विकसित गरिएको छ र यसको प्रयोगको क्षेत्र विस्तार भइरहेको छ।
3.4.2 गैर-एमिनो एसिड प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरूको एन्टिब्याक्टेरियल गुणहरू
गैर-एमिनो एसिड प्रकारको एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूमा सतह सक्रिय आणविक अवशेषहरू हुन्छन् जसमा दुबै गैर-आयनीकरण योग्य सकारात्मक र नकारात्मक चार्ज केन्द्रहरू हुन्छन्। मुख्य गैर-एमिनो एसिड प्रकार जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू बेटेन, इमिडाजोलिन र एमाइन अक्साइड हुन्। betaine प्रकारलाई उदाहरणको रूपमा लिँदा, betaine-प्रकार एम्फोटेरिक सर्फ्याक्टेन्टहरू तिनीहरूका अणुहरूमा एनियोनिक र cationic समूहहरू हुन्छन्, जुन सजिलैसँग अकार्बनिक लवणहरूले प्रभावित हुँदैनन् र दुबै अम्लीय र क्षारीय समाधानहरूमा सर्फ्याक्टेन्ट प्रभावहरू हुन्छन्, र cationic Gemini Surfactants को antimicrobial तंत्र हो। अम्लीय समाधानहरूमा पछ्याइएको छ र क्षारीय समाधानहरूमा एनियोनिक जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरू। यसमा अन्य प्रकारका सर्फेक्टेन्टहरूसँग उत्कृष्ट कम्पाउन्डिङ प्रदर्शन पनि छ।
04 निष्कर्ष र दृष्टिकोण
मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरू तिनीहरूको विशेष संरचनाको कारणले जीवनमा बढ्दो रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र तिनीहरू ब्याक्टेरियल नसबंदी, खाद्य उत्पादन, डिफोमिंग र फोम निषेध, औषधि ढिलो रिलीज र औद्योगिक सफाईको क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हरित वातावरण संरक्षणको लागि बढ्दो मागको साथ, जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू बिस्तारै वातावरणमैत्री र बहु-कार्यात्मक सर्फेक्टन्टहरूमा विकसित हुन्छन्। जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूमा भविष्यको अनुसन्धान निम्न पक्षहरूमा गर्न सकिन्छ: विशेष संरचना र कार्यहरू सहित नयाँ जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरू विकास गर्दै, विशेष गरी एन्टिब्याक्टेरियल र एन्टिभाइरल अनुसन्धानलाई सुदृढ गर्दै; राम्रो कार्यसम्पादनका साथ उत्पादनहरू बनाउनको लागि सामान्य सर्फेक्टेन्ट वा additives सँग कम्पाउन्डिङ; र सस्तो र सजिलैसँग उपलब्ध कच्चा पदार्थहरू प्रयोग गरी वातावरणमैत्री मिथुन सर्फ्याक्टेन्टहरू संश्लेषण गर्न।
पोस्ट समय: मार्च-25-2022