2020年初(chu)新型冠狀病毒肺(fèi)炎疫情爆發，“消毒(du)殺菌”幾乎成了每(měi)天必備的工作，而(ér)消毒殺菌劑産品(pin)一時間也供不應(ying)💚求。消🙇🏻毒殺菌劑是(shi)一類能有效控制(zhi)或殺⭕滅細菌🧡、真菌(jun1)、病毒、藻類等微生(sheng)物的化學制劑，按(àn)其作用機制可分(fèn)爲氧化性殺菌劑(ji)和非氧化性殺菌(jun1)劑。
氧化(hua)性殺菌劑是通過(guò)使細菌内活性酶(mei)失活或者其強氧(yǎng)化性直接氧化殺(sha)滅細菌，主要産品(pǐn)一般爲含氯和過(guò)氧化物制劑，具有(yǒu)殺菌力強，原料易(yi)得，使用簡單的優(you)點；但這類制劑在(zài)生産和使用過程(chéng)中會對人體的皮(pi)膚、呼吸道黏膜🌂和(he)眼睛産生強烈的(de)刺激作用和🌍氧化(hua)腐蝕性，且在貯存(cun)和運輸過程中🤟易(yi)發生燃燒、爆炸事(shi)故；此類制劑一般(bān)單獨使用，難以用(yong)于配制具有殺菌(jun1)功☀️能的洗滌用品(pin)。非氧化性殺菌劑(ji)包括氯酚類、有機(ji)醛類、季铵鹽類、雙(shuang)胍類等非氧化性(xing)🥰化合物，其中季铵(an)鹽是重要的一類(lei)，此類🛀殺菌劑是一(yi)類廣譜高效且低(dī)毒的殺菌劑，廣泛(fan)用于日常生活和(he)工業領域的殺菌(jun1)消毒。在抗擊此次(cì)疫情中爲廣大醫(yi)護人員和人民群(qún)衆提供洗滌、消毒(du)、殺菌保🌈障的殺菌(jun1)洗衣液、殺菌洗手(shǒu)液等洗滌産品中(zhōng)，季铵鹽類消毒🏃♀️殺(sha)菌劑起到了關鍵(jian)的作用。
一、季铵鹽(yán)的發展曆程和殺(sha)菌機理
早在20世紀(ji)三十年代，季铵鹽(yán)作爲殺菌劑開始(shi)逐漸引起人們的(de)關注，然而直到20世(shì)紀八十年代中期(qi)前季铵鹽産品的(de)開發在國内一直(zhi)未得到規模發展(zhǎn)，主要原因是由🚶♀️于(yú)制備季铵鹽的原(yuan)料——烷基叔胺未能(neng)實現國産化。“七五(wǔ)”期間，中國日化院(yuan)承擔的科技攻關(guan)項目成功開發了(le)國際領先的“脂肪(fang)醇一步法💰制叔胺(àn)”工藝，打㊙️破了國外(wai)的壟斷，之後季铵(ǎn)鹽在國内才得以(yi)快速發展。
季铵鹽(yán)類殺菌劑發展到(dao)現在衍生了七代(dài)産品，第一代殺菌(jun)劑💛苯紮氯/溴铵（潔(jié)爾滅/新潔爾滅）；第(dì)二代爲第一代的(de)衍生品💛；三代殺菌(jun1)劑爲雙長鏈季铵(an)鹽（DDAC）；四代殺菌劑爲(wèi)一、三代的複合物(wu)；五代殺菌劑爲雙(shuāng)子季铵鹽；六代殺(sha)菌劑爲聚季铵鹽(yan)；七代殺菌劑爲三(san)、六代複合物。這類(lei)殺菌劑的作用機(jī)💃🏻理主要是帶正電(dian)荷的陽離💘子吸附(fu)帶負電的細菌體(ti)并聚集在細胞壁(bi)上，産生室阻效應(ying)🥵，導緻細菌生長受(shou)抑而死亡；同時其(qí)疏水基與細菌的(de)親水基作用，改變(bian)膜的通透性，繼♈而(ér)發生溶胞作用，破(pò)壞細胞結構，引🧑🏾🤝🧑🏼起(qi)細胞的溶解和死(si)亡（圖1）。具有高效、低(dī)毒、不易受pH值變化(hua)✊的影響、持續時間(jian)長的殺菌活性，且(qiě)對粘液層有較強(qiáng)的剝離作用、化學(xué)性能穩定、分散及(jí)緩蝕作用較🌈好，還(hái)具有滅藻、絮凝等(děng)特點。
圖1 季铵鹽類(lèi)殺菌劑殺菌機理(lǐ)
二、季铵鹽殺菌劑(ji)産品現狀
季铵鹽(yán)作爲殺菌劑應用(yong)已具有近百年曆(li)史，經過研究開發(fa)，現已有多種季铵(an)鹽類（單鏈和雙鏈(lian)化合物）殺⭕菌劑📱和(he)衛生産品問世。由(you)于其低濃度有效(xiao)、副作用小、無色、無(wú)氣味、低毒安全，被(bei)廣泛💔用作外科手(shǒu)術和醫療器械的(de)殺菌消毒劑🈚，工業(yè)循環🌈水處理的殺(sha)菌滅藻劑，油田水(shuǐ)回注♻️的處理劑，林(lín)業和建築行👄業的(de)防腐劑，家庭個人(rén)、公共衛生和硬表(biao)面的洗滌消毒劑(jì)，家畜的消毒洗淨(jing)🔱劑，肉類、蛋類和其(qi)他食品加工設備(bèi)的洗淨殺菌劑，以(yǐ)及用于配制具有(you)殺菌功能的洗❤️衣(yī)液、洗手液等洗滌(dí)産品。
目前國内市(shi)場上成熟的季铵(ǎn)鹽殺菌劑包括：單(dān)鏈💋類📱（烷😄基三甲基(jī)氯/溴化铵1231-1831），含苄基(ji)類（烷基二甲基苄(biàn)基氯/溴化铵1227、1427等🆚），雙(shuāng)鏈類（雙癸基二甲(jia)基氯/溴化铵DDAC/B），吡啶(ding)類（十🌈四烷基🈲-2-甲基(jī)吡啶溴化铵等）等(děng)。
三、季铵鹽殺菌劑(jì)新品種開發
一些(xiē)傳統季铵鹽類抗(kang)菌劑由于長期使(shi)用會使細菌産生(sheng)一🏃♀️定的抗藥性，通(tong)過改變疏水基、親(qin)水基以及反離子(zi)的結構，可☎️以衍生(sheng)出很多新型的季(ji)铵鹽。近年來，研究(jiū)人🏃♂️員不斷開發研(yán)🌈制出一些季铵鹽(yán)新品種，并通🔴過不(bú)同殺🙇♀️菌劑的複方(fang)增效來提高殺菌(jun)效果和避免細菌(jun)産生耐藥性。
（1）新型(xíng)反離子季铵鹽
此(cǐ)類季铵鹽是利用(yong)綠色化工原料“碳(tàn)酸二甲酯”作爲季(jì)👅铵化劑🌈得到的，其(qi)陰離子部分不再(zài)局限于鹵素離子(zǐ)，幾乎所有無機酸(suan)和有機酸根均可(kě)作爲季铵鹽的反(fan)離子，極大豐富了(le)季铵鹽的品種，新(xīn)型反離子季铵鹽(yan)與傳統季铵鹽相(xiàng)比，具有更強的殺(sha)菌效果（如雙癸基(jī)二甲基甲/乙/丙酸(suān)铵在5 ppm的濃度下對(dui)金黃色葡萄球菌(jun1)和大腸杆菌的抑(yi)菌率可達100%），毒性和(hé)刺激性更低，解決(jue)了傳統季铵鹽長(zhang)期使用而産生的(de)細菌耐藥性問題(ti)。中國日化院率先(xiān)開發了該工藝技(jì)術并已具備規模(mó)化生産的能力。
（2）含(hán)羟乙基或羟丙基(jī)季铵鹽
羟乙基/羟(qiǎng)丙基季铵鹽（雙癸(guǐ)基甲基羟乙基/羟(qiang)丙基氯化铵DEQ/DPQ）爲新(xin)型結構的季铵鹽(yan)，屬于典型的功能(neng)性品種🔅，是傳🤩統季(ji)铵鹽的升✔️級換代(dai)産品。具有優良的(de)消毒殺菌性能🚶♀️（10 ppm的(de)濃度💋下對金黃色(se)葡萄球菌和大腸(chang)杆菌的抑菌率可(ke)達100%），生态毒性低，和(he)環🈲境具有良好的(de)相容性，且配伍性(xìng)能良好。中國日📧化(hua)院開發了🧑🏾🤝🧑🏼綠色高(gao)效的制✌️備工藝技(ji)術，該技術無三廢(fei)排放，反應時間短(duan)，溫度、壓力低，目前(qian)羟乙基季铵鹽已(yi)實現産業化生産(chan)。
（3）雙子季铵鹽
雙子(zǐ)季铵鹽的分子結(jie)構中有兩個帶正(zhèng)電荷的氮離🚩子以(yǐ)及兩個長鏈的疏(shū)水基團，由于1個分(fen)子中有2個季铵正(zhèng)離子🔞，電荷密度♋更(geng)高，增強了其對細(xi)菌細胞表面🈲的有(yǒu)效⛱️吸附，從而改變(bian)細胞壁的滲透性(xìng)，比典型的單季铵(an)鹽有💋更強的抗細(xi)菌和抗黴菌活性(xìng)。傳統烷基雙子季(jì)铵鹽由于生物降(jiang)解性差，使用受限(xian)，中國日化院的研(yan)究人員在烷基鏈(liàn)中引入了酰胺基(ji)團，不🏃♂️僅提高了生(shēng)物降解性，同時提(ti)高了殺菌抑菌性(xing)（10 ppm的濃度下對🏃🏻♂️金黃(huang)色葡萄球菌和大(da)腸杆菌的抑菌率(lü)☂️可達100%），該工藝也已(yǐ)實現産業化生産(chǎn)。
（4）聚季铵鹽
聚季铵(an)鹽類殺菌劑是通(tōng)過将帶有殺菌活(huó)性官能🐕團的單❌體(ti)聚😘合，或是通過在(zai)高分子聚合物基(jī)體上接枝具有殺(sha)菌功能的小♍分子(zi)而獲得的，可分爲(wèi)水溶性和🌂水不溶(róng)性聚季✍️铵鹽殺⛹🏻♀️菌(jun)劑，與普通季铵鹽(yán)相比，延長了抗菌(jun1)劑的作用時效，減(jiǎn)少了🔴對環境的💋污(wū)染，同時還‼️具有絮(xù)凝、緩蝕等作用。避(bì)免了在使用過程(cheng)中的毒性、餘毒、刺(cì)激性及使用安全(quán)性等問題💜，是一類(lèi)具有很好📱前景的(de)❗消毒殺菌🈲劑。
（5）季铵(an)鹽複方産品
由于(yú)單一的季铵鹽殺(sha)菌劑在某些使用(yong)環境下殺菌效💔果(guǒ)會💃受到限制，且長(zhang)期單獨使用會産(chǎn)生耐藥性，研究人(ren)員發現複配型的(de)季铵鹽協同作用(yòng)會具有更優異的(de)廣譜殺菌🌐效果和(he)許多别的優點，如(rú)：延長殺菌周🥵期、擴(kuò)大抗❤️菌譜和抗菌(jun1)範圍、降低了使用(yòng)濃度、防止細菌産(chǎn)生抗藥性等。有研(yan)究表明，第一、三代(dài)的複合物即第四(sì)代殺菌劑比前3代(dài)提高了4-20倍。相信通(tōng)過傳統季铵鹽與(yǔ)新型季铵鹽以及(ji)其它類型表💃🏻面活(huo)性劑或殺菌劑的(de)複配同樣可達到(dào)協同增效提高殺(shā)菌效果的作用。
四(sì)、結束語
經過近一(yī)個世紀的發展，季(jì)铵鹽類消毒殺菌(jun1)劑已成爲一個重(zhong)要的品種，未來的(de)發展方向有：（1）開發(fa)應用廣譜、高效低(di)毒、适🥵用範🌈圍廣并(bing)對環境安全的新(xin)型結構🚶季铵鹽消(xiāo)殺産品；（2）加強複合(hé)配方技術的開發(fa)，使不同成分能發(fā)揮協同增效和互(hù)補💛滅菌作用，克服(fu)單一組分的殺菌(jun)弱點，同時降低成(chéng)本；（3）加強老藥劑新(xin)用及複⭕配型殺菌(jun1)機理的研究，指導(dǎo)新産品開發。
同泰(tai)化學提供季铵鹽(yán)殺菌劑BIO-22産品，可用(yòng)于消毒液🌈、電鍍藥(yao)🚶♀️水、清洗劑、塗料等(deng)多種用途。
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