季銨鹽類化合物在生物材料中的應用

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-04-13 09:31:00【大中小】

季銨鹽是銨離子中的四個氫原子全部被烴基取代的化合物。是一種具有良好殺菌性能的陽離子表面活性劑，其殺菌有效部位是有機根與氮原子結合形成的陽離子基團，常作為防腐劑、消毒劑、纖維柔軟劑等使用。

季銨鹽表面活性劑作用機制

一般，陽離子表面活性劑的作用靶點是微生物的細胞膜，細胞膜的主要成分是磷脂和膜蛋白，磷脂是指磷酸甘油酯，它既有疏水末端，又有親水末端。當季銨鹽單體聚合于生物材料中后，暴露于其表面的陽離子季銨基團吸附到帶負電的細菌上，將親脂側鏈尾部插入細胞膜，導致細菌表面電荷分布的紊亂，細菌細胞膜的破裂，胞內DNA、RNA等物質的泄漏，發生死亡[1]。此外，季銨鹽還可以通過破壞細菌的蛋白和酶使其變性發揮抗菌作用。

季銨鹽表面活性劑分類

季銨鹽抗菌活性的強弱是由其N原子上烷基鏈的鏈長決定的，烷基鏈長小于4或者大于18的季銨鹽基本上沒有抗菌活性[2]。根據其結構組成特點，大致可分為單鏈季銨鹽、雙鏈季銨鹽、聚季銨鹽、混合季銨鹽等。單鏈季銨鹽的抗菌性依賴于細胞表面的疏水性，雙鏈季銨鹽可以通過干擾核酸和蛋白質的合成，增強了殺菌性能。而聚季銨鹽由于正電荷密度的提高，比前一代產品殺菌效能更大。

季銨鹽表面活性劑應用范圍

大多數季銨鹽都是小分子，在藥物載體方面受到限制，很多生物大分子可以作為藥物載體，將生物大分子與季銨鹽結合來提高其抗菌活性，增加應用范圍。季銨鹽抗菌生物材料可分為兩類：一類是季銨鹽型抗菌單體，即通過基團聚合將抗菌基團橋接為聚合物網絡的一部分；另一類是具有抗菌活性的填料顆粒，將其填充到聚合物基質中。殼聚糖是現在應用較多的生物大分子，季銨鹽與其作用后，形成聚陽離子，殼聚糖季銨鹽的抑菌活性大于殼聚糖，抗菌譜廣。殼聚糖季銨鹽還可用于開發手術縫合線、醫用輔料、人工皮膚、抗凝血劑等方面，應用范圍比較廣。

季銨鹽類藥用輔料

貨號	品名	CAS	主要用途
AIE0060A	聚季銨鹽-1 Polyquaternium 1	5345-27-6	抗菌劑、防腐劑
AIE0061A	聚季銨鹽-7 Polyquaternium 7	26590-05-6	抗靜電劑、柔順劑等
ACH0068D	苯扎氯銨 Benzalkonium chloride	63449-41-2	殺菌防腐劑
AIE0063A	苯扎溴銨 Benzyldodecyldimethylammonium bromide	7281-04-1	殺菌防腐劑
AIE0064A	咪吡氯銨 Miripirium chloride	2748-88-1	抗菌防腐劑
AIE0065A	西吡氯銨 HexadecylPyridinium chloride	123-03-5	抗菌防腐劑
ACH0412B	西他氯銨 Cetalkonium chloride	122-18-9	防腐劑、溶劑等
ACH0176E	芐索氯銨 Benzethonium chloride	121-54-0	抗菌防腐劑，消毒劑

參考文獻

[1] Gou YP, Meghil MM, Pucci CR , et al. Optimizing resin-dentin bond stability using a bioactive adhesive with concomitant antibacterial properties and anti-proteolytic activities[J]. Acta Biomater, 2018,75:171-182

[2] Buffet-Bataillon S , Tattevin P , Bonnaure-Mallet M , et al. Emergence of resistance to antibacterial agents: the role of quaternary ammonium compounds—a critical review[J]. International Journal of Antimicrobial Agents, 2012, 39(5):381-389.