新型牙科抗菌修复材料的制备与微结构研究(4)

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硫氰酸酯类化合物抗菌机理

图1.1 硫氰酸酯类化合物抗菌机理

一般来说，铜、汞、砷制剂、有机硫等都可以进行这种作用机制。与细菌细胞内的蛋白酶发生反应，或通过破坏其机能，从而达到杀菌目的；或通过抑制孢子的生成，阻断DNA的合成，从而抑制细菌的生长；或极大的加快磷酸氧化还原体系的运作，通过打乱细胞的正常生长体系，从而达到杀菌目的；或通过破坏细胞内的能量释放体系，从而达到杀菌目的；或通过阻碍电子转移系统及氨基酸转酯的生成，从而达到杀菌目的；或通过静电场的吸附作用，穿透细菌细胞破壁，从而杀灭细菌。文献综述

20世纪30年代以来，五氯酚及其钠盐作为杀菌剂、除草剂、杀虫剂和木材防腐剂在全球广泛使用。在我国,由于曾长期将之用于消灭池塘、稻田内寄生血吸虫的宿主钉螺上，产生了很多环境上的负面问题，尤其是对地下水造成严重的污染。五氯酚钠可用于落叶树休眠期的喷射剂，用以防治褐腐病，也可用作触杀型灭生性除草剂来除草，主要除去稗草和其他多种由种子萌发的幼草，如鸭舌草、瓜皮草、水马齿、狗尾草、节节草、马唐、看麦娘、廖草等，对牛毛草也有一定的抑制作用，还可用于消灭钉螺、蚂蟥等有害生物。也可作为木材防腐剂，蛋白质和淀粉型粘结剂及水基油漆的杀菌剂来使用。

山梨酸和山梨酸钾则通过有效抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物生长的目的。还可起防腐作用，通过有效地抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的活性，但是对乳酸菌及厌氧性芽孢菌的作用较差。山梨酸和山梨酸钾作为国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂，被广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业。而作为不饱和酸，也被用于树脂、香料和橡胶等工业[12]。醇类杀菌剂中乙醇最为常用，浓度为70%-75%时杀菌效果最好。它的作用机制是通过“萃取”细菌细胞膜中的脂类，使菌体蛋白质变性，从而达到杀菌目的。但是浓度过高，会导致菌体表面的蛋白质迅速凝固，反而使杀菌力降低。季铵盐类抗菌剂的抗菌作用机制，也是通过破坏细胞膜外层带负电荷的磷酯官能团。阳离子作用于细胞壁和细胞膜，通过破坏细菌的渗透结构，使菌体物质外渗，阻碍细菌代谢从而起杀灭作用[13]。季铵盐类抗菌剂抗菌性能的强弱，则与连接的烷基链的长短紧密相关，一般认为，连接的烷基链链长在8个碳以上时，季铵盐类抗菌剂才具有抗菌性[14]；连接的烷基链中碳原子数小于10或大于16时，抗菌剂对细菌的杀伤力不大；而当连接的烷基链碳原子数为14时，抗菌剂的抗菌力达到最大。当取代基为苄基及其衍生物时，季铵盐类抗菌剂抗菌力要比取代基为甲基时高得多[15]。戊二醛的杀菌原理：醛类杀菌剂对微生物的杀灭主要依靠醛基，这类杀菌剂主要作用于菌体蛋白质的疏基、羟基、羧基和氨基，使此类基团烷基化，从而引起蛋白质凝固导致细菌死亡。其优点是，戊二醛属广谱、高效消毒剂，可以杀灭一切微生物，可用于不耐热的医疗器械的灭菌；戊二醛在其使用浓度下，具有刺激性小、腐蚀性低、安全低毒的优点；另外其受有机物的影响较小，20%的有机物对其杀菌效果的影响不大。其缺点是，灭菌时间长，灭菌时间一般要达到10个小时。脂类抗菌剂富马酸二甲酯，抑菌机理是：处于分子状态的富马酸二甲酯，通过接触和熏蒸双重途径穿透微生物的细胞膜而进入细胞中，通过抑制微生物细胞的分裂，从而有效抑制微生物的生长繁殖[16]。同时有机小分子抗菌剂加入到材料体系中也有其缺点，如李罡等将含银抗菌剂加入到树脂材料中，最初能很好地抑制细菌的生长，后来在树脂材料缝隙出发现了大量细菌[17]。之后还有类似小分子的研究开发，但小分子抗菌剂的释放在开始一段时间内可以抑制细菌的生长，但在后期其抗菌性能却难以持久[18-19]，而且小分子的释放会降低材料的力学性能 [20]，而且对人体可能有副作用。这些不足都激励着人们研究开发新的抗菌剂。