R3N + RX → R4N+X-
单链和双链季铵盐的分子通式如下:
结构中烷基R1~R4可以相同或不同,氮原子与烷基相连形成带正电荷的阳离子基团,是杀菌的有效部分。通过离子键与氮原子相连的可以是任意一种阴离子。
季铵盐类消毒剂在水中水解后带正电荷,吸附于微生物表面,形成离子微团,逐步渗入细胞质的类脂层和蛋白层,从而改变细胞膜的通透性,使细胞内容物外渗,导致微生物死亡,从而起到消毒作用。同时又可使细胞蛋白质凝固,使酶及其结构蛋白变性,破坏微生物的代谢和使胞浆蛋白、胞膜沉淀,将微生物杀死。
季铵盐类消毒剂的杀菌效果受外界影响较大,主要有以下因素:温度、pH、拮抗物质、水质硬度、有机物、吸附作用等。
1. PH
酸碱度对单链季铵盐类的消毒效果影响十分明显,季铵盐类消毒剂在碱性溶液中,杀菌效果较强。pH越高,杀菌作用越好,反之越差。pH值为9时杀菌作用是pH 值为3时的10倍。
双链季铵盐消毒剂受酸碱度的影响不大,有研究表明百毒杀在pH值7.0时,杀菌效果较好。随着pH值的升高或降低,对其杀菌效果稍有影响,但要小于单长链季铵盐类消毒剂(如苯扎溴铵)。pH值8.5时所需的杀菌时间是pH值5.5时的1倍。
2. 温度
双链季铵盐消毒剂的杀菌作用随着温度的升高而增强,并且不受高温、低温的影响。有研究表明在4~34℃范围内,观察百毒杀(双十烷基二甲基氯化铵)在0.05%有效浓度下杀灭大肠杆菌的效果,结果发现,温度与杀灭指数呈直线正相关,回归方程为Y=5.7490+0.0458X(r=0.9856, P<0.01)。
3. 水质硬度
双链季铵盐类消毒剂带有1个亲水基和2个亲油基,具有很好的成胶性和更强的降低表面张力的能力,能增强其水溶性,因此在水的硬度较大的情况下也呈现出较好的溶解性,具有较好的稳定性,其杀菌效力受水的硬度影响较小。
有机物可减弱季铵盐类消毒剂的杀菌作用,如血清等能降低其的杀菌浓度,严重者可降低其浓度95%以上。有研究发现用200 mg/L苯扎溴铵杀灭布片上的大肠杆菌,需50 min,用含20%小牛血清的菌悬液制备菌片,杀灭时间则需>70min。在菌液中加入小牛血清对杀灭率有明显的影响。
5. 拮抗物质
某些银离子表面活性剂对阳离子季铵盐类有拮抗作用。如肥皂、卵磷脂、洗衣粉、吐温-80、牛奶、牛胆汁等物质。主要是阴、阳离子相互吸引,使阳离子季铵盐类与细菌等微生物结合收到影响而大大降低了杀菌作用。对季铵盐类有拮抗作用的物质还有碘、碘化钾、硫酸锌、硝酸银、蛋白银、枸橼酸、水杨酸、硼酸(5%以上),升汞、过氧化物、磺胺类药物、以及钙、镁、铁、铝等金属离子。
6. 吸附作用
参考文献:
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2.《现代消毒学》薛广波 主编
3.《消毒剂》陈昭斌 主编
4.《现代消毒学进展 第一卷》薛广波 主编
5.《灭菌•消毒•防腐•保藏 第2版》 薛广波 主编
6.《医院消毒技术与应用》岳荣喜,冯继贞 主编
7. T/WSJD 001-2019《载体消毒剂》
8.《医学消毒学较新进展》张流波,杨华明主编
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