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1、季铵盐基聚硅氧烷的抗菌活性 黄作鑫黄英 中围科学院化学所分子科学中心，北京，1 0 0 0 8 0 ) 摘要研究带有苄基：甲基硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷在纯棉床单布r 的吸附性能及其对九肠杆菌与金黄色葡萄球菌的系 苗话性。结果表明该策硅氧烷对大肠杆菌与金黄色衙萄球荫均具有强的杀菌活性 关键词：抗微生物整理带季铵蕞聚硅氧烷吸附量 抗菌活性 中围涪分类号：T s1 9 55 8文献标识码：A 在分子中有着与氮原予相连的1 到2 个长链烷 基( c 。c 。) 的有机季镀盐化合物具有优良的抗菌 活性”“。由疏水的长链烷基与亲水的季铵基所构 成的这种两亲结构决定r 这样的有机季铵盐化合物 均为阳离子型
2、表面活性剂，它们极易吸附在细菌的 细胞壁上，干扰细菌的新陈代谢过程，从而起到杀灭 细菌的作用在专利报道的可用作抗菌剂的有机 季铵盐中，在季铵氮原子上也都带有一个8 个碳原 子以上的长链脂族烷基”“，显然，这些季铵化合物 的杀菌作用是与它们的表面活性紧密相关的。 聚二甲基硅氧烷的分子结构决定了它们具有很 低的表面张力，显示出很高的表面活性。分子链上 带有一定数量的苄基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚 硅氧烷是一种高分子的季铵盐，聚二q J 基硅氧烷分 子链赋予其表面活性，并可降低其毒性。这种在季 铵氮原子上没有K 链脂族烷基的聚硅氧烷的抗菌活 性还未见报道， 本文用带有苄基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚
3、硅氧烷B O A s P D M s 一9 2 1 6 整理纯棉床单布，研究了 不同浓度的带有季铵基的聚硅氧烷对纯棉床单布的 吸附性及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌 活性。 1 实验及测试 1 1 原材料 带有苄基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷 B Q A s _ P D M s 一9 2 1 6 ，实验室自制，其制备见文献 6 。 B Q A s P D M s 一9 2 一1 6 的数均分子嚣为7 6 9 0 ( 由v P 0 法 测定) ，季铵基的摩尔分数为1 6 ( 由1 H N M R 谱测 定) 。2 0c m 2 0c m 的纯棉布样布，并在2 L 的十 二烷基苯磺酸钠的水
4、溶液巾浸泡2 0m ，n ( 浴比为l ： 3 0 ) ，取出后用清水漂洗干净，放入1 5 0 烘箱中鼓 风干燥2 0m i n ，然后在干燥器中自然冷却2h 后，用 分析天平称重备用。无水乙醇为分析纯试剂。 1 2 棉床单布的整理 将聚硅氧烷B O A s P D M s 一9 2 一1 6 分别溶于水与乙 醇的混合溶剂中( 水与乙醇的质量比为8 0 ：2 0 ) ，配 成质量浓度为0 2 5 0 5 ，l0 ，1 5 与2 的 处理液。将已洗净干燥并称重的样布按浴比1 ：3 0 分别在各浓度的处理液中浸泡1 0m i n ，取出后用胶 辊轧干，重复一次上述操作，然后将经处理的湿布称 重，保
5、持每块布的轧液率为l8 0 ，将处理后的泓市 在1 5 0 烘箱中鼓风干燥2 0m i n ，然后在干燥器中矗 然冷却2h 后，用分析天平称重，并按下式计算带苄 基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷的实际吸 附量： 实际吸附量= ( G 。一G 。) G 。1 0 0 其中G 。为处理前样布的重量，G 。为处理后样 布的重量。 1 0 0g 布上的计算吸附量由下式计算： 计算吸附嚣( g 1 0 0g ) = 处理液浓度轧液率 1 0 0 1 3 抗菌性能的测试 抗菌性能的测试方法参考卫生部颁布技术规 范，采用振荡烧瓶实验法，所采用的实验菌种：夫 肠杆菌A s 】9 0 ；金黄色葡萄球菌A s1
6、 8 9 。 实验步骤：将经一定浓度的聚硅氧烷溶液处理 的纯棉布裁成5c m 5c m 大小的5 块样布，经 1 2 0 灭菌1 5 嘶n 后置于已经灭菌的2 5 0m L 锥形瓶 中，加入7 0m I 洗液，分别加人O 7m L 菌液，充分振 荡后进行“O ”时间活菌计数，再在3 6 下振荡( 1 5 0r ， n lh 及2h 后进行活菌计数，分别计算其回收菌 数。抗菌效果用抑菌率( 或细菌减少) 来衡量，其 值通过下式计算： 抑菌率= 【_ 音 舻- o o 式中，A 为抗菌织物与细菌接触规定时阃后锥 形瓶内溶液中每毫升的活菌数；B 为抗菌织物与细 万方数据 PDF Watermark
7、Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 菌混合后在“0 ”接触时间时锥形瓶内每毫升溶液中 的活菌数；c 为未经抗菌处理的对照织物与细菌混 合后在“o ”接触时间时锥形瓶内每毫升溶液中的活 菌数。 2 结果与讨论 2 1 带季铵基的聚硅氧烷在纯棉布上的吸附 图1 给出了处理液中带季铵基的聚硅氧烷的浓 度与其在纯棉布上的吸附蘑之间的关系。 圈1 处理澈的裱度与聚硅氧烷在棉布t 的吸附量之阐的关系 由图l 可见，开始时B O A s P D M s 9 2 1 6 在棉布 上的吸附率随着浓度的增大而
8、增大，并高于计算吸 附量，这表明B Q A s P D M s 在棉布上发生优势吸附。 当处理液浓度超过1 5 后，吸附率的变化不明显， 这时计算吸附率高于实际吸附率，表明B Q A s P D M s 一 9 2 1 6 在棉布上的吸附已达到饱和。 2 2 带季铵基聚硅氧烷的抗菌活性 带季铵基聚硅氧烷对大肠杆菌的抗菌实验结果 列于表1 。 裹1 带季馈基聚硅氧烷对大腑杆菌的抗菌活性 样品上的吸附量数，02 日 由表1 的实验结果计算出处理布样震荡接触L h 后溶液中的抑菌率，其与带季铵基聚硅氧烷在布 上的吸附量之间的关系如图2 所示。 从表1 可见，未经B Q A s ，P D M s 整理
9、的空白布在 用大肠杆菌接种后，细菌随时问迅速繁殖，2h 后细 菌数已达到8 0 0 0 个，m L ，而经B O A s P D M s 整理的布 均显示出显著的抗菌效果。从图l 与图2 可见，抑 菌率随着B Q A s P D M s 一9 2 1 6 吸附量的增加而增大， 当处理液浓度太子1 后，B o A s P m s - 9 2 1 6 在布上 誉 * 坦 晕 吸附量，g ( 1 g ) o 围2 带季镟基的聚硅氧烷在布上的吸附量与抑茼率的关系 的吸附接近饱和，对细菌的抑制作用最强。 表2 列入了B O A s P D M s 一9 2 1 6 对金黄色葡萄球 菌的抗菌实验结果。，从
10、表2 可见，B Q A s P D M s 一9 2 1 6 在接触细菌后lh 内抑菌率已达1 0 0 ，这表明它对 金黄色葡萄球菌有着更强的杀菌效果。显然带有苄 基二甲基一7 丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷离聚体具 有广谱的抗菌性能。 表2 带季铵基的聚硅氧烷对金黄色葡萄球菌的抗苗活性 聚硅氧烷在 菌藏中金黄色葡萄球茼的 布样布r 的吸附话茵计数，02m L 量! 业塑吐 ”! 一! ! ，2 j 1 _ 一 束处理O1 2 61 3 I1 3 2 丝鉴壁墨堡墼堡! ：! ! ! 上述结果表明，带有苄基二甲基硅丙基氯化铵 侧基的聚硅氧烷虽然在其氮原子上不带有8 个碳原 子以上的长链脂族烷基，但它们
11、仍对大肠杆菌与金 黄色葡萄球菌显示出强的杀菌活性。 3 结论 带有苄基二甲基7 硅丙基氯化铵侧基的硅氧 烷离聚体B Q A s P D M s 一9 2 1 6 对大肠杆菌和金黄色葡 萄球菌均具有优良的抑菌、杀菌效果。B O A s P D M s 9 2 1 6 的抑菌率与其在棉布七的吸附量有关，而吸附 量则决定于硅氧烷离聚体的浓度，低浓度时，吸附量 随着处理液浓度的增加而增大，抑菌率增高。当质 量浓度超过15 时，B O A s P D M s 一9 2 1 6 在棉布上的 吸附达到饱和，抑菌率最高( 达1 0 0 ) 。 参考文献 l GD 0 衄壮D e n tM e dM m h s
12、 ，1 9 3 5 6 l8 2 9 7oR B 抽 _ 踟n n ，e 形 mm 螈“，b 甜1 9 4 7If 对 3 李柯等有机硅材料及应用，】9 9 9 ( 5 ) ：1 9 2 2 4 Ajl s q u I 山nm PA W a h e HU SP m e m ，37 3 0 l 5J Y e n e rU SP a k n 【，36 2 4 1 2 0 6消毒产品鉴定与妆铡宴验技术规范卫生部1 9 9 9 年8 月颁发 7 黄作鑫带季铵侧基的硅氧烷高雅体的研究中科院化学所博士 学位论文2 0 0 0 皋H)暑、棚莲替 h 。l 2 3 4 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark