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यह लेख जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के रोगाणुरोधी तंत्र पर केंद्रित है, जो बैक्टीरिया को मारने में प्रभावी होने की उम्मीद है और नए कोरोनोवायरस के प्रसार को धीमा करने में कुछ मदद प्रदान कर सकता है।

सर्फ़ैक्टेंट, जो सरफेस, एक्टिव और एजेंट वाक्यांशों का संकुचन है। सर्फेक्टेंट ऐसे पदार्थ होते हैं जो सतहों और इंटरफेस पर सक्रिय होते हैं और सतह (सीमा) तनाव को कम करने की बहुत उच्च क्षमता और दक्षता रखते हैं, एक निश्चित एकाग्रता से ऊपर के समाधान में आणविक रूप से आदेशित असेंबली बनाते हैं और इस प्रकार अनुप्रयोग कार्यों की एक श्रृंखला रखते हैं। सर्फेक्टेंट में अच्छी फैलाव क्षमता, वेटेबिलिटी, पायसीकरण क्षमता और एंटीस्टेटिक गुण होते हैं, और वे ठीक रसायनों के क्षेत्र सहित कई क्षेत्रों के विकास के लिए महत्वपूर्ण सामग्री बन गए हैं, और प्रक्रियाओं में सुधार, ऊर्जा खपत को कम करने और उत्पादन दक्षता बढ़ाने में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। . समाज के विकास और विश्व के औद्योगिक स्तर की निरंतर प्रगति के साथ, सर्फेक्टेंट का अनुप्रयोग धीरे-धीरे दैनिक उपयोग वाले रसायनों से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में फैल गया है, जैसे कि जीवाणुरोधी एजेंट, खाद्य योजक, नई ऊर्जा क्षेत्र, प्रदूषक उपचार और बायोफार्मास्यूटिकल्स।

पारंपरिक सर्फेक्टेंट "एम्फीफिलिक" यौगिक हैं जिनमें ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक समूह और गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक समूह शामिल हैं, और उनकी आणविक संरचना चित्र 1 (ए) में दिखाई गई है।

 

संरचना

वर्तमान में, विनिर्माण उद्योग में शोधन और व्यवस्थितकरण के विकास के साथ, उत्पादन प्रक्रिया में सर्फैक्टेंट गुणों की मांग धीरे-धीरे बढ़ रही है, इसलिए उच्च सतह गुणों और विशेष संरचनाओं के साथ सर्फेक्टेंट को ढूंढना और विकसित करना महत्वपूर्ण है। जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की खोज इन अंतरालों को पाटती है और औद्योगिक उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करती है। एक सामान्य जेमिनी सर्फेक्टेंट दो हाइड्रोफिलिक समूहों (आमतौर पर हाइड्रोफिलिक गुणों के साथ आयनिक या गैर-आयनिक) और दो हाइड्रोफोबिक एल्काइल श्रृंखलाओं वाला एक यौगिक है।

जैसा कि चित्र 1(बी) में दिखाया गया है, पारंपरिक एकल-श्रृंखला सर्फेक्टेंट के विपरीत, जेमिनी सर्फेक्टेंट एक लिंकिंग समूह (स्पेसर) के माध्यम से दो हाइड्रोफिलिक समूहों को एक साथ जोड़ते हैं। संक्षेप में, जेमिनी सर्फेक्टेंट की संरचना को एक पारंपरिक सर्फेक्टेंट के दो हाइड्रोफिलिक हेड समूहों को एक लिंकेज समूह के साथ चतुराई से जोड़कर बनाया गया समझा जा सकता है।

मिथुन

जेमिनी सर्फैक्टेंट की विशेष संरचना इसकी उच्च सतह गतिविधि की ओर ले जाती है, जो मुख्य रूप से निम्न के कारण है:

(1) जेमिनी सर्फेक्टेंट अणु की दो हाइड्रोफोबिक पूंछ श्रृंखलाओं का बढ़ा हुआ हाइड्रोफोबिक प्रभाव और जलीय घोल छोड़ने के लिए सर्फेक्टेंट की बढ़ी हुई प्रवृत्ति।
(2) इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण हाइड्रोफिलिक हेड समूहों, विशेष रूप से आयनिक हेड समूहों की एक दूसरे से अलग होने की प्रवृत्ति, स्पेसर के प्रभाव से काफी कमजोर हो जाती है;
(3) जेमिनी सर्फेक्टेंट की विशेष संरचना जलीय घोल में उनके एकत्रीकरण व्यवहार को प्रभावित करती है, जिससे उन्हें अधिक जटिल और परिवर्तनशील एकत्रीकरण आकृति विज्ञान मिलता है।
पारंपरिक सर्फेक्टेंट की तुलना में जेमिनी सर्फेक्टेंट में उच्च सतह (सीमा) गतिविधि, कम क्रिटिकल मिसेल सांद्रता, बेहतर वेटेबिलिटी, पायसीकरण क्षमता और जीवाणुरोधी क्षमता होती है। इसलिए, जेमिनी सर्फेक्टेंट का विकास और उपयोग, सर्फेक्टेंट के विकास और अनुप्रयोग के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

पारंपरिक सर्फेक्टेंट की "एम्फीफिलिक संरचना" उन्हें अद्वितीय सतह गुण प्रदान करती है। जैसा कि चित्र 1(सी) में दिखाया गया है, जब एक पारंपरिक सर्फेक्टेंट को पानी में मिलाया जाता है, तो हाइड्रोफिलिक हेड समूह जलीय घोल के अंदर घुल जाता है, और हाइड्रोफोबिक समूह पानी में सर्फेक्टेंट अणु के विघटन को रोकता है। इन दो प्रवृत्तियों के संयुक्त प्रभाव के तहत, सर्फेक्टेंट अणु गैस-तरल इंटरफ़ेस पर समृद्ध होते हैं और एक व्यवस्थित व्यवस्था से गुजरते हैं, जिससे पानी की सतह का तनाव कम हो जाता है। पारंपरिक सर्फेक्टेंट के विपरीत, जेमिनी सर्फेक्टेंट "डिमर" होते हैं जो पारंपरिक सर्फेक्टेंट को स्पेसर समूहों के माध्यम से एक साथ जोड़ते हैं, जो पानी की सतह के तनाव और तेल/पानी के इंटरफेसियल तनाव को अधिक प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं। इसके अलावा, जेमिनी सर्फेक्टेंट में क्रिटिकल मिसेल सांद्रता कम होती है, पानी में बेहतर घुलनशीलता, पायसीकरण, झाग, गीलापन और जीवाणुरोधी गुण होते हैं।

ए
जेमिनी सर्फेक्टेंट का परिचय
1991 में, मेन्जर और लिटाऊ [13] ने कठोर लिंकेज समूह के साथ पहला बीआईएस-एल्काइल श्रृंखला सर्फेक्टेंट तैयार किया, और इसे "जेमिनी सर्फेक्टेंट" नाम दिया। उसी वर्ष, ज़ाना एट अल [14] ने पहली बार चतुर्धातुक अमोनियम नमक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स की एक श्रृंखला तैयार की और चतुर्धातुक अमोनियम नमक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स की इस श्रृंखला के गुणों की व्यवस्थित रूप से जांच की। 1996 में, शोधकर्ताओं ने पारंपरिक सर्फेक्टेंट के साथ मिश्रित होने पर विभिन्न जेमिनी सर्फेक्टेंट के सतह (सीमा) व्यवहार, एकत्रीकरण गुण, समाधान रियोलॉजी और चरण व्यवहार को सामान्यीकृत और चर्चा की। 2002 में, ज़ाना [15] ने जलीय घोल में जेमिनी सर्फेक्टेंट के एकत्रीकरण व्यवहार पर विभिन्न लिंकेज समूहों के प्रभाव की जांच की, एक ऐसा काम जिसने सर्फेक्टेंट के विकास को काफी आगे बढ़ाया और बहुत महत्वपूर्ण था। बाद में, किउ एट अल [16] ने सेटिल ब्रोमाइड और 4-अमीनो-3,5-डायहाइड्रोक्सीमिथाइल-1,2,4-ट्राईज़ोल पर आधारित विशेष संरचनाओं वाले जेमिनी सर्फेक्टेंट के संश्लेषण के लिए एक नई विधि का आविष्कार किया, जिसने इसके तरीके को और समृद्ध किया। जेमिनी सर्फैक्टेंट संश्लेषण।

चीन में जेमिनी सर्फ़ैक्टेंट्स पर शोध देर से शुरू हुआ; 1999 में, फ़ूज़ौ विश्वविद्यालय के जियानक्सी झाओ ने जेमिनी सर्फ़ैक्टेंट्स पर विदेशी शोध की एक व्यवस्थित समीक्षा की और चीन में कई शोध संस्थानों का ध्यान आकर्षित किया। उसके बाद, चीन में जेमिनी सर्फ़ैक्टेंट्स पर शोध फलने-फूलने लगा और फलदायी परिणाम प्राप्त हुए। हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने खुद को नए जेमिनी सर्फेक्टेंट के विकास और उनके संबंधित भौतिक-रासायनिक गुणों के अध्ययन के लिए समर्पित कर दिया है। साथ ही, जेमिनी सर्फेक्टेंट के अनुप्रयोगों को धीरे-धीरे नसबंदी और जीवाणुरोधी, खाद्य उत्पादन, डिफोमिंग और फोम निषेध, दवा धीमी रिलीज और औद्योगिक सफाई के क्षेत्र में विकसित किया गया है। सर्फेक्टेंट अणुओं में हाइड्रोफिलिक समूह चार्ज होते हैं या नहीं और वे किस प्रकार के चार्ज लेते हैं, इसके आधार पर, जेमिनी सर्फेक्टेंट को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: धनायनित, आयनिक, गैर-आयनिक और एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेंट। उनमें से, धनायनित जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट आम तौर पर चतुर्धातुक अमोनियम या अमोनियम नमक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट को संदर्भित करते हैं, आयनिक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट ज्यादातर जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट को संदर्भित करते हैं जिनके हाइड्रोफिलिक समूह सल्फोनिक एसिड, फॉस्फेट और कार्बोक्जिलिक एसिड होते हैं, जबकि नॉनऑनिक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट ज्यादातर पॉलीऑक्सीएथिलीन जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट होते हैं।

1.1 धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट

धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट जलीय घोलों में धनायनों को अलग कर सकते हैं, मुख्य रूप से अमोनियम और चतुर्धातुक अमोनियम नमक जेमिनी सर्फेक्टेंट। धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट में अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी, मजबूत परिशोधन क्षमता, स्थिर रासायनिक गुण, कम विषाक्तता, सरल संरचना, आसान संश्लेषण, आसान पृथक्करण और शुद्धिकरण होता है, और इसमें जीवाणुनाशक गुण, एंटीकोर्सोजन, एंटीस्टैटिक गुण और कोमलता भी होती है।
चतुर्धातुक अमोनियम नमक-आधारित जेमिनी सर्फेक्टेंट आम तौर पर एल्किलेशन प्रतिक्रियाओं द्वारा तृतीयक अमाइन से तैयार किए जाते हैं। दो मुख्य सिंथेटिक विधियाँ इस प्रकार हैं: एक है डाइब्रोमो-प्रतिस्थापित अल्केन्स और एकल लंबी-श्रृंखला एल्काइल डाइमिथाइल तृतीयक एमाइन को चतुर्भुज बनाना; दूसरा विलायक और हीटिंग रिफ्लक्स के रूप में निर्जल इथेनॉल के साथ 1-ब्रोमो-प्रतिस्थापित लंबी-श्रृंखला अल्केन्स और एन, एन, एन', एन'-टेट्रामिथाइल एल्काइल डायमाइन्स को चतुर्भुज करना है। हालाँकि, डाइब्रोमो-प्रतिस्थापित अल्केन्स अधिक महंगे हैं और आमतौर पर दूसरी विधि द्वारा संश्लेषित होते हैं, और प्रतिक्रिया समीकरण चित्र 2 में दिखाया गया है।

बी

1.2 अनियोनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट

एनियोनिक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स जलीय घोल में आयनों को अलग कर सकते हैं, मुख्य रूप से सल्फोनेट्स, सल्फेट लवण, कार्बोक्सिलेट्स और फॉस्फेट लवण जैसे जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स। अनियोनिक सर्फेक्टेंट में परिशोधन, फोमिंग, फैलाव, पायसीकरण और गीलापन जैसे बेहतर गुण होते हैं, और व्यापक रूप से डिटर्जेंट, फोमिंग एजेंट, गीला करने वाले एजेंट, पायसीकारी और फैलाने वाले के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

1.2.1 सल्फोनेट्स

सल्फोनेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट्स में अच्छे पानी में घुलनशीलता, अच्छी वेटेबिलिटी, अच्छे तापमान और नमक प्रतिरोध, अच्छी डिटर्जेंट और मजबूत फैलाव क्षमता के फायदे हैं, और वे व्यापक रूप से डिटर्जेंट, फोमिंग एजेंट, गीला करने वाले एजेंट, इमल्सीफायर और पेट्रोलियम में फैलाने वाले के रूप में उपयोग किए जाते हैं। कपड़ा उद्योग, और दैनिक उपयोग के रसायन अपने कच्चे माल के अपेक्षाकृत व्यापक स्रोतों, सरल उत्पादन प्रक्रियाओं और कम लागत के कारण। ली एट अल ने तीन-चरणीय प्रतिक्रिया में कच्चे माल के रूप में ट्राइक्लोरैमाइन, एलिफैटिक अमाइन और टॉरिन का उपयोग करके नए डायलकाइल डिसल्फोनिक एसिड जेमिनी सर्फेक्टेंट (2Cn-SCT), एक विशिष्ट सल्फोनेट-प्रकार के बेरियोनिक सर्फेक्टेंट की एक श्रृंखला को संश्लेषित किया।

1.2.2 सल्फेट लवण

सल्फेट एस्टर लवण डबल सर्फेक्टेंट में अल्ट्रा-लो सतह तनाव, उच्च सतह गतिविधि, अच्छा पानी घुलनशीलता, कच्चे माल का व्यापक स्रोत और अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण के फायदे हैं। इसमें धोने का अच्छा प्रदर्शन और फोमिंग क्षमता, कठोर पानी में स्थिर प्रदर्शन और जलीय घोल में सल्फेट एस्टर लवण तटस्थ या थोड़ा क्षारीय होते हैं। जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, सन डोंग एट अल ने मुख्य कच्चे माल के रूप में लॉरिक एसिड और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल का उपयोग किया और प्रतिस्थापन, एस्टरीफिकेशन और अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं के माध्यम से सल्फेट एस्टर बांड को जोड़ा, इस प्रकार सल्फेट एस्टर नमक प्रकार बेरियोनिक सर्फेक्टेंट-जीए 12-एस -12 को संश्लेषित किया।

सी
डी

1.2.3 कार्बोक्जिलिक एसिड लवण

कार्बोक्सिलेट-आधारित जेमिनी सर्फेक्टेंट आमतौर पर हल्के, हरे, आसानी से बायोडिग्रेडेबल होते हैं और इनमें प्राकृतिक कच्चे माल, उच्च धातु चेलेटिंग गुण, अच्छा कठोर पानी प्रतिरोध और कैल्शियम साबुन फैलाव, अच्छा फोमिंग और गीला करने के गुण होते हैं, और फार्मास्यूटिकल्स में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कपड़ा, बढ़िया रसायन और अन्य क्षेत्र। कार्बोक्जिलेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट में एमाइड समूहों की शुरूआत से सर्फेक्टेंट अणुओं की बायोडिग्रेडेबिलिटी बढ़ सकती है और उनमें अच्छा गीलापन, पायसीकरण, फैलाव और परिशोधन गुण भी हो सकते हैं। मेई एट अल ने कच्चे माल के रूप में डोडेसिलेमाइन, डाइब्रोमोइथेन और स्यूसिनिक एनहाइड्राइड का उपयोग करके एमाइड समूहों वाले कार्बोक्जिलेट-आधारित बैरोनिक सर्फेक्टेंट सीजीएस-2 को संश्लेषित किया।

 

1.2.4 फॉस्फेट लवण

फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेंट की संरचना प्राकृतिक फॉस्फोलिपिड्स के समान होती है और रिवर्स मिसेल और वेसिकल्स जैसी संरचनाएं बनाने की संभावना होती है। फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेंट का उपयोग व्यापक रूप से एंटीस्टेटिक एजेंटों और कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट के रूप में किया गया है, जबकि उनके उच्च पायसीकरण गुणों और अपेक्षाकृत कम जलन के कारण व्यक्तिगत त्वचा देखभाल में उनका व्यापक उपयोग हुआ है। कुछ फॉस्फेट एस्टर कैंसररोधी, ट्यूमररोधी और जीवाणुरोधी हो सकते हैं, और दर्जनों दवाएं विकसित की गई हैं। फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार के बायोसर्फैक्टेंट में कीटनाशकों के लिए उच्च पायसीकरण गुण होते हैं और इसका उपयोग न केवल जीवाणुरोधी और कीटनाशकों के रूप में बल्कि शाकनाशी के रूप में भी किया जा सकता है। झेंग एट अल ने पी2ओ5 और ऑर्थो-क्वाट-आधारित ऑलिगोमेरिक डायोल्स से फॉस्फेट एस्टर नमक जेमिनी सर्फेक्टेंट के संश्लेषण का अध्ययन किया, जिसमें बेहतर गीला प्रभाव, अच्छा एंटीस्टैटिक गुण और हल्के प्रतिक्रिया स्थितियों के साथ अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण प्रक्रिया है। पोटेशियम फॉस्फेट नमक बैरोनिक सर्फेक्टेंट का आणविक सूत्र चित्र 4 में दिखाया गया है।

चार
पाँच

1.3 गैर-आयनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट

नॉनऑनिक जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स को जलीय घोल में अलग नहीं किया जा सकता है और वे आणविक रूप में मौजूद होते हैं। इस प्रकार के बैरोनिक सर्फेक्टेंट का अब तक कम अध्ययन किया गया है, और यह दो प्रकार के होते हैं, एक चीनी व्युत्पन्न और दूसरा अल्कोहल ईथर और फिनोल ईथर। नॉनऑनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट समाधान में आयनिक अवस्था में मौजूद नहीं होते हैं, इसलिए उनमें उच्च स्थिरता होती है, मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स से आसानी से प्रभावित नहीं होते हैं, अन्य प्रकार के सर्फेक्टेंट के साथ अच्छी जटिलता होती है, और अच्छी घुलनशीलता होती है। इसलिए, नॉनऑनिक सर्फेक्टेंट में विभिन्न गुण होते हैं जैसे कि अच्छी डिटर्जेंट, फैलावशीलता, पायसीकरण, फोमिंग, वेटेबिलिटी, एंटीस्टैटिक संपत्ति और नसबंदी, और कीटनाशकों और कोटिंग्स जैसे विभिन्न पहलुओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है। जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, 2004 में, फिट्ज़गेराल्ड एट अल ने पॉलीऑक्सीएथिलीन आधारित जेमिनी सर्फेक्टेंट (नॉनऑनिक सर्फेक्टेंट) को संश्लेषित किया, जिसकी संरचना (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (या GemnEm) के रूप में व्यक्त की गई थी।

छह

जेमिनी सर्फेक्टेंट के 02 भौतिक रासायनिक गुण

2.1 जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स की गतिविधि

सर्फेक्टेंट की सतह गतिविधि का मूल्यांकन करने का सबसे सरल और सीधा तरीका उनके जलीय घोल की सतह के तनाव को मापना है। सिद्धांत रूप में, सर्फेक्टेंट सतह (सीमा) तल पर उन्मुख व्यवस्था द्वारा समाधान की सतह के तनाव को कम करते हैं (चित्रा 1 (सी))। जेमिनी सर्फेक्टेंट की क्रिटिकल मिसेल सांद्रता (सीएमसी) परिमाण के दो ऑर्डर से अधिक छोटी है और समान संरचनाओं वाले पारंपरिक सर्फेक्टेंट की तुलना में सी20 मान काफी कम है। बैरोनिक सर्फेक्टेंट अणु में दो हाइड्रोफिलिक समूह होते हैं जो लंबी हाइड्रोफोबिक लंबी श्रृंखला होने के साथ-साथ पानी में अच्छी घुलनशीलता बनाए रखने में मदद करते हैं। जल/वायु इंटरफेस पर, स्थानिक साइट प्रतिरोध प्रभाव और अणुओं में सजातीय आवेशों के प्रतिकर्षण के कारण पारंपरिक सर्फेक्टेंट शिथिल रूप से व्यवस्थित होते हैं, जिससे पानी की सतह के तनाव को कम करने की उनकी क्षमता कमजोर हो जाती है। इसके विपरीत, जेमिनी सर्फेक्टेंट के लिंकिंग समूहों को सहसंयोजक रूप से जोड़ा जाता है ताकि दो हाइड्रोफिलिक समूहों के बीच की दूरी एक छोटी सीमा के भीतर रखी जा सके (पारंपरिक सर्फेक्टेंट के हाइड्रोफिलिक समूहों के बीच की दूरी से बहुत कम), जिसके परिणामस्वरूप जेमिनी सर्फेक्टेंट की बेहतर गतिविधि होती है। सतह (सीमा)।

2.2 जेमिनी सर्फ़ैक्टेंट्स की असेंबली संरचना

जलीय घोल में, जैसे-जैसे बैरोनिक सर्फेक्टेंट की सांद्रता बढ़ती है, इसके अणु घोल की सतह को संतृप्त करते हैं, जो बदले में अन्य अणुओं को मिसेल बनाने के लिए घोल के आंतरिक भाग में स्थानांतरित होने के लिए मजबूर करता है। वह सांद्रता जिस पर सर्फेक्टेंट मिसेल बनाना शुरू करता है उसे क्रिटिकल मिसेल कंसंट्रेशन (सीएमसी) कहा जाता है। जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है, सांद्रता सीएमसी से अधिक होने के बाद, गोलाकार मिसेल बनाने के लिए एकत्र होने वाले पारंपरिक सर्फेक्टेंट के विपरीत, जेमिनी सर्फेक्टेंट अपनी संरचनात्मक विशेषताओं के कारण विभिन्न प्रकार के मिसेल आकारिकी, जैसे रैखिक और बाइलेयर संरचनाएं उत्पन्न करते हैं। मिसेल आकार, आकार और जलयोजन में अंतर का समाधान के चरण व्यवहार और रियोलॉजिकल गुणों पर सीधा प्रभाव पड़ता है, और समाधान की विस्कोइलास्टिसिटी में भी बदलाव होता है। पारंपरिक सर्फेक्टेंट, जैसे कि आयनिक सर्फेक्टेंट (एसडीएस), आमतौर पर गोलाकार मिसेल बनाते हैं, जिनका समाधान की चिपचिपाहट पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। हालाँकि, जेमिनी सर्फेक्टेंट की विशेष संरचना अधिक जटिल मिसेल आकृति विज्ञान के निर्माण की ओर ले जाती है और उनके जलीय घोल के गुण पारंपरिक सर्फेक्टेंट से काफी भिन्न होते हैं। जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स के जलीय घोल की चिपचिपाहट जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स की बढ़ती सांद्रता के साथ बढ़ती है, शायद इसलिए क्योंकि गठित रैखिक मिसेल एक वेब जैसी संरचना में आपस में जुड़ जाते हैं। हालाँकि, सर्फ़ेक्टेंट सांद्रता बढ़ने के साथ समाधान की चिपचिपाहट कम हो जाती है, संभवतः वेब संरचना के विघटन और अन्य मिसेल संरचनाओं के गठन के कारण।

ई

जेमिनी सर्फेक्टेंट के 03 रोगाणुरोधी गुण
एक प्रकार के कार्बनिक रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में, बैरोनिक सर्फेक्टेंट का रोगाणुरोधी तंत्र मुख्य रूप से यह है कि यह सूक्ष्मजीवों की कोशिका झिल्ली की सतह पर आयनों के साथ जुड़ता है या उनके प्रोटीन और कोशिका झिल्ली के उत्पादन को बाधित करने के लिए सल्फहाइड्रील समूहों के साथ प्रतिक्रिया करता है, इस प्रकार माइक्रोबियल ऊतकों को नष्ट कर देता है। या सूक्ष्मजीवों को मार डालो.

3.1 आयनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट के रोगाणुरोधी गुण

रोगाणुरोधी आयनिक सर्फेक्टेंट के रोगाणुरोधी गुण मुख्य रूप से उनमें मौजूद रोगाणुरोधी अंशों की प्रकृति से निर्धारित होते हैं। प्राकृतिक लेटेक्स और कोटिंग्स जैसे कोलाइडल समाधानों में, हाइड्रोफिलिक श्रृंखलाएं पानी में घुलनशील फैलावों से जुड़ती हैं, और हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं दिशात्मक सोखना द्वारा हाइड्रोफोबिक फैलावों से बंधेंगी, इस प्रकार दो-चरण इंटरफ़ेस को घने आणविक इंटरफेशियल फिल्म में बदल देती हैं। इस घनी सुरक्षात्मक परत पर जीवाणु निरोधात्मक समूह बैक्टीरिया के विकास को रोकते हैं।
आयनिक सर्फेक्टेंट के जीवाणु निषेध का तंत्र धनायनित सर्फेक्टेंट से मौलिक रूप से भिन्न है। आयनिक सर्फेक्टेंट का जीवाणु निषेध उनके समाधान प्रणाली और निषेध समूहों से संबंधित है, इसलिए इस प्रकार के सर्फेक्टेंट को सीमित किया जा सकता है। इस प्रकार का सर्फेक्टेंट पर्याप्त स्तर पर मौजूद होना चाहिए ताकि सिस्टम के हर कोने में एक अच्छा माइक्रोबायिसाइडल प्रभाव पैदा करने के लिए सर्फेक्टेंट मौजूद हो। वहीं, इस प्रकार के सर्फेक्टेंट में स्थानीयकरण और लक्ष्यीकरण का अभाव होता है, जो न केवल अनावश्यक बर्बादी का कारण बनता है, बल्कि लंबे समय तक प्रतिरोध भी पैदा करता है।
उदाहरण के तौर पर, एल्काइल सल्फोनेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट्स का उपयोग नैदानिक ​​​​चिकित्सा में किया गया है। अल्काइल सल्फोनेट्स, जैसे बुसुल्फान और ट्रेओसल्फान, मुख्य रूप से मायलोप्रोलिफेरेटिव रोगों का इलाज करते हैं, ग्वानिन और यूरियाप्यूरिन के बीच क्रॉस-लिंकिंग उत्पन्न करने का कार्य करते हैं, जबकि इस परिवर्तन को सेलुलर प्रूफरीडिंग द्वारा ठीक नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एपोप्टोटिक कोशिका मृत्यु हो जाती है।

3.2 धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट के रोगाणुरोधी गुण

विकसित किया गया मुख्य प्रकार का धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट चतुर्धातुक अमोनियम नमक प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेंट है। चतुर्धातुक अमोनियम प्रकार के धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट में मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव होता है क्योंकि चतुर्धातुक अमोनियम प्रकार के बैरोनिक सर्फेक्टेंट अणुओं में दो हाइड्रोफोबिक लंबी अल्केन श्रृंखलाएं होती हैं, और हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं कोशिका दीवार (पेप्टिडोग्लाइकन) के साथ हाइड्रोफोबिक सोखना बनाती हैं; साथ ही, उनमें दो सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाइट्रोजन आयन होते हैं, जो नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए बैक्टीरिया की सतह पर सर्फेक्टेंट अणुओं के सोखने को बढ़ावा देंगे, और प्रवेश और प्रसार के माध्यम से, हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली लिपिड परत में गहराई से प्रवेश करती हैं, परिवर्तन करती हैं। कोशिका झिल्ली की पारगम्यता, जिससे प्रोटीन में गहरे हाइड्रोफिलिक समूहों के अलावा बैक्टीरिया का टूटना होता है, जिससे एंजाइम गतिविधि का नुकसान होता है और प्रोटीन विकृतीकरण होता है, इन दोनों प्रभावों के संयुक्त प्रभाव के कारण, कवकनाशी बनता है मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव.
हालाँकि, पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, इन सर्फेक्टेंट में हेमोलिटिक गतिविधि और साइटोटॉक्सिसिटी होती है, और जलीय जीवों के साथ लंबे समय तक संपर्क और बायोडिग्रेडेशन उनकी विषाक्तता को बढ़ा सकता है।

3.3 नॉनऑनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट के जीवाणुरोधी गुण

वर्तमान में दो प्रकार के नॉनऑनिक जेमिनी सर्फेक्टेंट हैं, एक चीनी व्युत्पन्न है और दूसरा अल्कोहल ईथर और फिनोल ईथर है।
चीनी-व्युत्पन्न बायोसर्फैक्टेंट का जीवाणुरोधी तंत्र अणुओं की आत्मीयता पर आधारित होता है, और चीनी-व्युत्पन्न सर्फेक्टेंट कोशिका झिल्ली से बंध सकते हैं, जिसमें बड़ी संख्या में फॉस्फोलिपिड होते हैं। जब चीनी डेरिवेटिव सर्फेक्टेंट की सांद्रता एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाती है, तो यह कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को बदल देती है, जिससे छिद्र और आयन चैनल बनते हैं, जो पोषक तत्वों के परिवहन और गैस विनिमय को प्रभावित करता है, जिससे सामग्री का बहिर्वाह होता है और अंततः मृत्यु हो जाती है। जीवाणु.
फेनोलिक और अल्कोहलिक ईथर रोगाणुरोधी एजेंटों का जीवाणुरोधी तंत्र कोशिका दीवार या कोशिका झिल्ली और एंजाइमों पर कार्य करना, चयापचय कार्यों को अवरुद्ध करना और पुनर्योजी कार्यों को बाधित करना है। उदाहरण के लिए, डिफेनिल ईथर और उनके डेरिवेटिव (फिनोल) की रोगाणुरोधी दवाएं बैक्टीरिया या वायरल कोशिकाओं में डूबी होती हैं और कोशिका दीवार और कोशिका झिल्ली के माध्यम से कार्य करती हैं, न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के संश्लेषण से संबंधित एंजाइमों की क्रिया और कार्य को रोकती हैं, सीमित करती हैं। बैक्टीरिया की वृद्धि और प्रजनन। यह बैक्टीरिया के भीतर एंजाइमों के चयापचय और श्वसन कार्यों को भी पंगु बना देता है, जो तब विफल हो जाते हैं।

3.4 एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेंट के जीवाणुरोधी गुण

एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेंट सर्फेक्टेंट का एक वर्ग है जिनकी आणविक संरचना में धनायन और आयन दोनों होते हैं, जलीय घोल में आयनित कर सकते हैं, और एक मध्यम स्थिति में आयनिक सर्फेक्टेंट और दूसरे मध्यम स्थिति में धनायनित सर्फेक्टेंट के गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं। एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट के जीवाणु निषेध का तंत्र अनिर्णायक है, लेकिन आम तौर पर यह माना जाता है कि निषेध चतुर्धातुक अमोनियम सर्फेक्टेंट के समान हो सकता है, जहां सर्फेक्टेंट आसानी से नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए जीवाणु सतह पर सोख लिया जाता है और जीवाणु चयापचय में हस्तक्षेप करता है।

3.4.1 अमीनो एसिड जेमिनी सर्फेक्टेंट के रोगाणुरोधी गुण

अमीनो एसिड प्रकार बैरोनिक सर्फेक्टेंट दो अमीनो एसिड से बना एक धनायनित एम्फोटेरिक बैरोनिक सर्फेक्टेंट है, इसलिए इसका रोगाणुरोधी तंत्र चतुर्धातुक अमोनियम नमक प्रकार बैरोनिक सर्फेक्टेंट के समान है। इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण सर्फेक्टेंट का सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया हिस्सा बैक्टीरिया या वायरल सतह के नकारात्मक चार्ज वाले हिस्से की ओर आकर्षित होता है, और बाद में हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं लिपिड बाईलेयर से बंध जाती हैं, जिससे कोशिका सामग्री का प्रवाह होता है और मृत्यु तक लसीका होता है। चतुर्धातुक अमोनियम-आधारित जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर इसके महत्वपूर्ण फायदे हैं: आसान बायोडिग्रेडेबिलिटी, कम हेमोलिटिक गतिविधि और कम विषाक्तता, इसलिए इसे इसके अनुप्रयोग के लिए विकसित किया जा रहा है और इसके आवेदन के क्षेत्र का विस्तार किया जा रहा है।

3.4.2 गैर-अमीनो एसिड प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेंट के जीवाणुरोधी गुण

गैर-अमीनो एसिड प्रकार के एम्फोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेंट में सतह पर सक्रिय आणविक अवशेष होते हैं जिनमें गैर-आयनीकरण योग्य सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज केंद्र दोनों होते हैं। मुख्य गैर-अमीनो एसिड प्रकार जेमिनी सर्फेक्टेंट बीटाइन, इमिडाज़ोलिन और अमीन ऑक्साइड हैं। बीटाइन प्रकार को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, बीटाइन-प्रकार के एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट के अणुओं में आयनिक और धनायनित दोनों समूह होते हैं, जो अकार्बनिक लवणों से आसानी से प्रभावित नहीं होते हैं और अम्लीय और क्षारीय दोनों समाधानों में सर्फेक्टेंट प्रभाव डालते हैं, और धनायनित जेमिनी सर्फेक्टेंट का रोगाणुरोधी तंत्र है अम्लीय समाधानों में इसका पालन किया जाता है और क्षारीय समाधानों में आयनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का पालन किया जाता है। इसमें अन्य प्रकार के सर्फेक्टेंट के साथ उत्कृष्ट संयोजन प्रदर्शन भी है।

04 निष्कर्ष एवं दृष्टिकोण
जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का उपयोग उनकी विशेष संरचना के कारण जीवन में तेजी से किया जा रहा है, और इन्हें जीवाणुरोधी नसबंदी, खाद्य उत्पादन, डिफोमिंग और फोम अवरोध, दवा धीमी गति से रिलीज और औद्योगिक सफाई के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हरित पर्यावरण संरक्षण की बढ़ती मांग के साथ, जेमिनी सर्फेक्टेंट धीरे-धीरे पर्यावरण के अनुकूल और बहुक्रियाशील सर्फेक्टेंट के रूप में विकसित हो रहे हैं। जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स पर भविष्य का शोध निम्नलिखित पहलुओं में किया जा सकता है: विशेष संरचनाओं और कार्यों के साथ नए जेमिनी सर्फ़ेक्टेंट्स का विकास करना, विशेष रूप से जीवाणुरोधी और एंटीवायरल पर अनुसंधान को मजबूत करना; बेहतर प्रदर्शन वाले उत्पाद बनाने के लिए सामान्य सर्फेक्टेंट या एडिटिव्स के साथ संयोजन; और पर्यावरण के अनुकूल जेमिनी सर्फेक्टेंट को संश्लेषित करने के लिए सस्ते और आसानी से उपलब्ध कच्चे माल का उपयोग करना।


पोस्ट करने का समय: मार्च-25-2022