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无毒高效广谱抗菌剂之胍类化合物

2017-2-20
        胍为无色吸湿性有机强碱,一般以其盐的状态存在,如盐酸胍、硝酸胍、碳酸胍等。胍类抗菌剂是指结构中含有胍基团的抗菌化合物,因其强碱性、高稳定性、较好的生物活性等优良特性,被广泛应用在医药、工农业、日用品等方面。作为一种无毒高效广谱抗菌剂,胍类化合物逐渐引起了人们的重视。本文将对其杀菌机理和应用领域进行简介。
胍类化合物的杀菌机理
        细菌的死亡主要分为“接触死亡”和“细菌溶体”死亡:当带负电荷的细菌与阳离子接触时,会被阳离子所吸引,从而束缚细菌的活动,抑制其呼吸机能,发生“接触死亡”;另外,在电场引力的作用下,细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不均匀造成变形,发生物理性破裂,使细胞内的水、蛋白质等渗出体外,发生“细菌溶体”现象而死亡。胍基化合物具有很高的活性,溶于水后带正电荷,易吸附在带负电荷的微生物表面,并且能渗透到微生物体内,破坏微生物体的细胞结构和能量物质代谢,使细菌和病毒丧失活性。
胍类化合物的应用
        胍类化合物在抗菌剂方面的应用十分广泛,一般包括以下几个方面:
医药领域
        胍类化合物大部分具有生理活性,如抗病毒、抗肿瘤、抗艾滋病等。目前作为药物的胍基化合物主要分五类:第一类为抗高血压药物,主要通过交感神经抑制直接或间接地影响心脏及血管而发挥降压作用,代表性药物有胍乙啶、盐酸可乐定、胍氯酚;第二类为降血糖药,通过增加组织的无氧酵解,促进组织对葡萄糖的摄取,增加机体对葡萄糖的利用来降低血糖,代表性的药物有盐酸二甲基胍、盐酸苯乙双胍;第三类为抗病毒药,这类化合物主要通过抑制病毒DNA或蛋白质的合成起抗病毒作用,代表性的药物有阿普洛韦、更普洛韦和盐酸吗琳胍;第四类为抗癌药,通过选择性包结磷酸酪氨酸形成稳定的包结物,从而达到阻止癌细胞生长的效果,代表药物有胍基修饰的环糊精;第五类是营养剂,以肌酸及其衍生物为代表,对促进蛋白质合成,增加体内能量有重要作用。
农业领域
        烷基双胍同时具有抗菌和杀菌的活性,对引起灰菌、叶斑的微生物有抑制作用;双胍辛乙酸盐是新的广谱杀菌剂,对农业和园艺的主要真菌有很高的生长抑制活性,主要用于防治谷类种子和柑橘贮藏防腐;长链的烷基胍用于消灭农作物和动物的致病菌和发癣菌十分有效;取代的亚硝基胍、烷基、羧基胍等均发现具有一定的抗菌性;多基团取代的胍基化合物还可用作制备植物保护剂的中间体。
工业领域
        抗菌纸张:纸制品是人们生产和生活中不可或缺的产品,纸张中的纤维能够吸附很多微生物,如果温度适宜,就会迅速繁殖,进而对人体产生危害。为了防止纸张使用过程中有害细菌的传播和交叉感染所引起的各种传染病,研究和开发具有多功能及高效抗菌性能的生活和医疗用纸具有重要意义,有科学家就研制出了壳聚糖-盐酸胍抗菌纸。壳聚糖是从海洋甲壳类动物的外壳中提取得到的一种天然抗菌材料,具有安全性好等优点,但是耐热性较差、有效时间不长、应用范围较窄,而盐酸胍具有强碱性、高稳定性、较好的生物活性等优良特性,同时具有很好的抗菌性能。将二者结合,制备成具有多功能抗菌效果的复合纳米抗菌剂,同时发挥壳聚糖与盐酸胍的抗菌性能。
        纺织品:将溶解性良好的胍基聚合物配制成一定浓度的溶液,用以浸渍整理手术衣、床单、袜类、抹布等可获得抗菌产品。多年以来,人们也一直在努力利用胍基抗菌剂直接获得抗菌纤维,以适应更广泛的需求。利用胍基化合物良好的热稳定性和抗菌性能,与聚合物进行共混纺丝,可制备抗菌性能持久的纺织品,能满足人们对衣着的卫生性和舒适性的要求,而且急性毒性较低,不会严重影响健康,因此胍盐类抗菌剂具有很大的开发潜力。
        胍是一类具有重要应用价值和良好生物活性的有机化合物,广泛应用于医药、农药、化工等领域。近年来,随着科学技术的进步,胍类化合物的开发愈加受到人们的关注,其在未来的应用也将更加广泛。
相关链接:盐酸胍
本文由苏州亚科科技编辑部编辑