细菌、病毒等致病性微生物对人类的危害

张梅

摘要：细菌、病毒等致病性微生物危害着人类健康。抗生素被经常用于各种细菌感染的医学治疗，但过量的抗生素使用导致了大量的耐药细菌的产生，并且对环境造成污染。因此，开发探究有效、安全的抗菌材料，在抑制细菌的生长，减弱对人体的伤害，具有非常重要的科学意义和广阔的应用意义。本文简述了聚六亚甲基胍盐酸盐（PHMG）的抗菌机理以及将其与硬脂酸钠复合得到单胍硬脂酸盐（PHMG-SS）的方法，并且对其合成工艺进行了实验探究，最后其进一步工作和发展前景进行了简述。

关键词：抗菌剂;PHMG;SS;PHMG-SS;抗菌机理;单胍硬脂酸盐

1前言

细菌、病毒等致病性微生物危害着人类健康，抗生素被经常用于各种细菌感染的医学治疗，但过量的抗生素使用导致了大量的耐药细菌的产生，并且对环境造成污染。因此，开发探究有效、安全的抗菌材料，在抑制细菌的生长，减弱对人体的伤害，具有非常重要的科学意义和广阔的应用意义。抗菌剂是指能够干扰或者破坏微生物的生理活动，从而杀死微生物或使其繁殖能力降低到一定必要水平的化学物质[1]。聚六亚甲基单胍盐酸盐（PHMG）作为一种性能优异且无毒的抗菌剂，它的抗菌机理是由于细菌/真菌细胞膜外层是带负电的，使得带正电的胍类聚合物对细菌或真菌细胞膜具有很强的选择性，且胍基具有很高的活性，因而易被各类细菌、病毒吸附;PHMG通过细胞膜扩散并与细胞质膜结合，与磷脂双分子层之间形成复合物，主要通过破坏其渗透平衡和细胞质膜，从而使细菌、病毒丧失生殖能力[2]。硬脂酸钠（SS）的去污原理：硬脂酸钠由极性的COO-和非极性的碳链组成。当SS分子进入水中时，CCO-会破坏水分子间的吸引力而使水的表面张力降低，使水分子乎均地分配在待清洗的衣物或皮肤表面。因此笔者想结合PHMG和SS的优良性能，复合成一种性能更加优异的抗菌剂，现对其工艺进行实验探究。

2实验部分

PHMG-SS工艺合成：去离子水→加入硬脂酸钠（加热至90℃搅拌）→调节溶液pH值不变→缓慢加PHMG溶液→恒温聚合反应2h→过滤，干燥。

图1 2-1、2、3与SS DSC曲线图

从图1可以看出，当硬脂酸根：胍基的摩尔比小于或等于1（投料比为3.8：2.5为接近1，）时产物的DSC曲线在100℃后无明显吸收峰，而当摩尔比大于1时，则在高温出有多处吸收峰，与SS的曲线接近，这说明产物中残留了较多SS材料，且在生产过程中，反应后的溶液可用于下一批次使用，无原料浪费情况。因此，建议投料比硬脂酸根：胍基的摩尔比小于或等于1。

从表1可以看出，当SS与PHMG摩尔质量相同时，SS浓度越高，则收率越高，如比较3-2、5-2、5-1，SS浓度逐步提高，而收率呈相同的增长趋势; 当SS与PHMG的摩尔质量相同时，SS浓度越低越容易反应完全。因此，SS浓度应低一点的好，这样有利于使反应完全进行。还有一点单胍硬脂酸盐纯度越低，产物初融温度应当越高。再投料比为1：1下，增大pH值是有利于是充分进行的，因而要使反应更加充分，需要提高其pH值。

3结果与讨论

综上所述，在原料上，原料的差异有一定影响，但影响不大，在原料使用上需考虑尽量减少差异;在投料摩尔比上，硬脂酸钠过量则可能会残留在产物中，且原料可循环反应，无浪费情况，因此建议投料比硬脂酸根：胍基的摩尔比小于或等于1;在SS浓度及pH上，针对SS的浓度增加会削弱反应充分性及pH值升高会加强反应的充分性，同时考虑生产效率，建议SS浓度在20-25%之间，且溶液pH值适当调高;在反应完成后续处理上，温水或冷水洗涤虽无明显差异，但根据SS溶于热水在冷水中析出的性质，建议反应后直接过滤或冷却至聚合物可过滤温度。

4结语和展望

本实验简单的探究了PHMG-SS单胍硬脂酸盐合成工艺，进一步的工作需要尽快进行单胍硬脂酸盐的抗菌性能检测;以及单胍硬脂酸盐工艺微调。PHMG作为一种环保型的有机抗菌杀毒剂，将其制成复合抗菌剂，可以应用在厨房用品、医疗卫生、等诸多领域，减少细菌、病毒等微生物对人身造成的危害，有较好的应用前景。随着研究的深入以及人们健康意识的提高，我相信PHMG-SS单胍硬脂酸盐在抗菌高分子材料中的应用会越来越广泛。

参考文献：

[1]张超.含聚六亚甲基单胍的抗菌材料的制备与性能研究[D].浙江大学，2017.

[2]彭开美，丁伟，涂伟萍，胡剑青，Liu Chao，Yang Jian.胍類抗菌聚合物的构建及应用[J].化学学报，2016，74（09）：713-725.