摘要：通過(guò)對(duì)固載季磷、可再季銨、生不殺菌Tego型三類新型可再生不溶性殺菌劑的溶性殺菌性能評(píng)價(jià)，研究了相同載體不同殺菌活性官能團(tuán)及相同活性官能團(tuán)不同載體對(duì)殺菌活性的劑構(gòu)究影響，結(jié)果表明：三種類型的效關(guān)系研不溶性殺菌劑的殺菌效果均達(dá)99％以上，且殺菌效果隨載體粒徑的可再減小而增加。
關(guān)鍵詞：殺菌劑 微生物 構(gòu)效關(guān)系
Research on Structure-Activity Relationships of Renewable Insoluble Bactericides
tract: Quatemary phosphonium，生不殺菌quaternary ammonium and Tego on solid carrier bactericides are three
new renewable insoluble bactericides. The behaviours of the bactericides were evaluated to study the influences of different function groups on the same solid carrier and the same function group on the different solid carriers on the bactericidal effects．The results show that bactericidal efficiencies of three type renewable insoluble bactericides all exceed 99%，溶性and their bactericidal effects increase with the decrease of the diameter of the carriers．
Key words：bactericide；microbe；structure-activity relationship；water treatment
前言
近年來(lái)人們?cè)噲D開發(fā)既具良好的劑構(gòu)究殺菌效果，又不污染環(huán)境的效關(guān)系研殺菌劑，以滿足工業(yè)生產(chǎn)處理和環(huán)境保護(hù)兩方面的可再要求。可再生水不溶性殺菌劑具有良好的生不殺菌殺菌效果，而且不溶于水、溶性不污染環(huán)境，劑構(gòu)究并且可再生、效關(guān)系研可以重復(fù)使用。這些特性已引起人們的關(guān)注，如美國(guó)專利US349646報(bào)道的不溶性殺菌劑，對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒等具有良好的殺滅活性，對(duì)含5.0×108個(gè)/mL細(xì)菌的菌懸液的殺菌率達(dá)到99％～100％，并且可再生；美國(guó)專利US4426824報(bào)道的不溶性殺菌劑對(duì)細(xì)菌、真菌有優(yōu)良的殺菌活性，在2～5min的試驗(yàn)條件下可殺死幾乎所有的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌；Augusta等發(fā)現(xiàn)不溶性殺菌劑的殺菌活性取決于季銨鹽的結(jié)構(gòu)特性，并且與殺菌活性官能團(tuán)的固載量、載體性質(zhì)、載體與季銨鹽的結(jié)合位置有關(guān)。
上述研究尚處在初步探索階段，對(duì)不溶性殺菌劑的特性認(rèn)識(shí)和構(gòu)效關(guān)系的認(rèn)識(shí)不深。本文分別對(duì)以不同交聯(lián)度的聚苯乙烯為載體，分別與叔胺、叔膦和具有氨基酸結(jié)構(gòu)的Tego型化合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到的含季銨鹽、季磷鹽和Tego型官能團(tuán)的不溶性殺菌劑的殺菌性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，探索它們之間的構(gòu)效關(guān)系[1]。
1 實(shí)驗(yàn)方法
采用自制的含季銨、季磷、Tego型活性官能團(tuán)的不溶性殺菌劑作殺菌劑，采用循環(huán)水中危害最大的常見異養(yǎng)菌作試樣，按照《工業(yè)用水處理微生物分析》中的方法進(jìn)行殺菌性能評(píng)價(jià)。
2 結(jié)果與討論
2.1 相同載體不同活性官能團(tuán)的殺菌效果
2.1.1 不同性質(zhì)活性官能團(tuán)的殺菌效果
以交聯(lián)度1％的聚苯乙烯為載體，得到具有不同性質(zhì)活性官能團(tuán)的不溶性殺菌劑的殺菌結(jié)果如表1所示。表1結(jié)果顯示，分別固載三種不同性質(zhì)的活性官能團(tuán)的不溶性殺菌劑的殺菌效果均很好，殺菌率均大于99.9％，其中以季磷鹽的殺菌效果為最好，季銨鹽次之，Tego型再次之。這個(gè)結(jié)果與相應(yīng)的水溶性殺菌劑的實(shí)驗(yàn)效果一致。說(shuō)明不溶性殺菌劑的殺菌活性高低取決于所固載的活性官能團(tuán)的性質(zhì)，原因在于不溶性殺菌劑中的載體本身不具有殺菌活性，起作用的主要是所固載的活性官能團(tuán)。
| 官能團(tuán) | 實(shí)驗(yàn)前細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 作用后細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 殺菌率/ ％ |
| 季銨鹽 | 1.2×1011 | 1.2×107 | 99.990 |
| 季磷鹽 | 1.2×1011 | 1.6×106 | 99.999 |
| Tego型 | 8.3×1010 | 1.8×107 | 99.978 |
2.1.2 相同性質(zhì)不同結(jié)構(gòu)活性官能團(tuán)的殺菌效果
相同載體不同鏈長(zhǎng)的季磷鹽活性官能團(tuán)的殺菌效果如表2。從表2結(jié)果可以看出，R為-C12H25的殺菌效果最好，-C10H23次之，-C14H29再次之。該結(jié)果與相應(yīng)的水溶性殺菌劑的殺菌效果不同，水溶性殺菌劑的殺菌效果是-C14H29＞-C12H25＞-C10H23。可能是由于活性官能團(tuán)的烷基鏈越長(zhǎng)，固載后受載體的影響越大，與細(xì)菌作用受到的阻力越大。
| 官能團(tuán)R | 實(shí)驗(yàn)前細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 作用后細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 殺菌率/ ％ |
| -C10H23 | 1.2×1011 | 1.2×107 | 99.982 |
| -C12H25 | 1.2×1011 | 1.6×106 | 99.999 |
| -C14H29 | 2.9×109 | 2.0×108 | 93.103 |
2.1.3 引入不同親水基對(duì)殺菌效果的影響
相同載體固載相同的活性官能團(tuán)并引入不同結(jié)構(gòu)的親水基后得到的不溶性殺菌劑的殺菌效果如表3所示。表3結(jié)果顯示，親水基引入后，不溶性殺菌劑的殺菌效果明顯增加，主要原因在于不溶性殺菌劑中引入親水基后，一方面使載體的親水性增加，增強(qiáng)與細(xì)菌的靜電吸附作用，有利于活性官能團(tuán)殺菌；另一方面由于不溶性殺菌劑載體的內(nèi)孔直徑遠(yuǎn)小于一般細(xì)菌的直徑，在一般條件下只是外表面活性官能團(tuán)起殺菌作用，親水基引入載體后可使載體內(nèi)孔擴(kuò)大，比表面積增加，有利于靠近外表面的內(nèi)孔活性官能團(tuán)與細(xì)菌接觸，從而使不溶性殺菌劑的殺菌效果大幅度提高。
| 親水基R | 實(shí)驗(yàn)前細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 作用后細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 殺菌率/ ％ |
| -H | 8.3×1010 | 3.7×107 | 99.955 |
| -N+(CH3)3I- | 2.9×109 | 0×106 | 100.000 |
| -N+(C2H5)3Cl- | 2.9×109 | 0×107 | 100.000 |
| -N+(C2H5)3Cl- | 2.9×109 | 0×107 | 100.000 |
| -N+(CH3)3I- |
2.2 相同活性官能團(tuán)不同載體的殺菌效果
相同結(jié)構(gòu)的季銨鹽活性官能團(tuán)固載在不同交聯(lián)度的聚苯乙烯上得到的不溶性殺菌劑的殺菌效果如表4所示。表4結(jié)果表明載體交聯(lián)度對(duì)固載相同活性官能團(tuán)得到的不溶性殺菌劑的殺菌效果影響很小。
| 載體交聯(lián)度/ ％ | 實(shí)驗(yàn)前細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 作用后細(xì)菌數(shù)/ (個(gè)·mL-1) | 殺菌率/ ％ |
| 1.0 | 1.7×1010 | 1.8×106 | 99.989 |
| 2.0 | 1.2×1010 | 2.0×106 | 99.988 |
