有机硅季铵盐抗菌剂的抗菌机理

有机硅季铵盐的优良抗菌抑菌性能是经过实践证明的。有研究表明,将其用于纯棉织物整理,发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠球菌24 h 后的抑菌率分别达到98.12 %、96.86 %、95.14 % ,显示出广谱抗菌效果和较高抗菌率且安全无毒、无致酶反应。黄作鑫[3 ]等研究了带有苄基二甲基硅丙基氯化铵侧基的聚硅氧烷在纯棉床单布上的吸附性能及其对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的杀菌活性, 结果表明杀菌活性很强。日本专利报道 ,将三甲氧基硅基取代的异氰脲化合物、含有C10～30季铵基团的三甲氧基硅烷以及CH2Cl2 配成整理剂,用来处理聚酯织物,100 ℃热处理10 min后可使织物具有优异的抗菌及耐洗性。
有机硅季铵盐是一类新型阳离子表面活性剂,它具有耐高温、耐水洗、持久的效果,抑菌范围广,能有效地抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和真菌。其杀菌机理是:以有机硅作为媒介,将具有杀菌性能的铵阳离子基团强有力地吸附于细菌的表面,改变细菌细胞壁的通透性,使菌体内的酶、辅酶和代谢中间产物溢出,致使微生物停止呼吸功能而致死,从而达到杀菌、抑菌的作用,即发生了“接触死亡” 。
现今最优秀的抗菌整理剂是美国Dow Corn-ing 公司研制出的DC-5700 ,这和国内许多单位研制的有机硅季铵盐抗菌剂结构类似,都是三烷氧基硅烷的季铵盐。
结构中R 为活性基团, 如OCH3 、OC2H5 等,可水解成易起交联反应的硅羟基,与织物表面上的羟基脱水缩合,由共价键将它附着和固定在织物表面,同时又通过有机硅的接枝聚合,形成一层能够杀菌抑菌的牢固的薄膜。此薄膜无毒,无刺激性气味,对人体无害,安全可靠。R1 为烃基、含氧或含氮基团, 如(CH2) 3NHCH2CH2 ,CH2COCH2CH2 , CH2 等; R2 为含碳原子1～20 个的烃基;X 为酸根阴离子。
国内许多单位也在研制有机硅季铵盐抗菌剂,如山东大学与山东省纺织研究所合作研制STU-1 ,上海树脂厂研制的SAQ-1 ,中国纺织大学的CTU-1 ,南通崇川科光新材料研究所的KGS-999 均属于同类产品。