यह लेख जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के रोगाणुरोधी तंत्र पर केंद्रित है, जो बैक्टीरिया को मारने में प्रभावी होने की उम्मीद है और नए कोरोनविर्यूज़ के प्रसार को धीमा करने में कुछ मदद प्रदान कर सकता है।
सर्फेक्टेंट, जो सरफेस, एक्टिव और एजेंट वाक्यांशों का संकुचन है।सर्फेक्टेंट पदार्थ होते हैं जो सतहों और इंटरफेस पर सक्रिय होते हैं और सतह (सीमा) तनाव को कम करने में बहुत उच्च क्षमता और दक्षता रखते हैं, एक निश्चित एकाग्रता से ऊपर समाधान में आणविक रूप से आदेशित असेंबली बनाते हैं और इस प्रकार अनुप्रयोग कार्यों की एक श्रृंखला होती है।सर्फेक्टेंट में अच्छी फैलाव क्षमता, वेटेबिलिटी, इमल्सीफिकेशन क्षमता और एंटीस्टेटिक गुण होते हैं, और कई क्षेत्रों के विकास के लिए महत्वपूर्ण सामग्री बन गए हैं, जिसमें ठीक रसायनों का क्षेत्र भी शामिल है, और प्रक्रियाओं में सुधार, ऊर्जा की खपत को कम करने और उत्पादन क्षमता बढ़ाने में महत्वपूर्ण योगदान है। .समाज के विकास और दुनिया के औद्योगिक स्तर की निरंतर प्रगति के साथ, दैनिक उपयोग के रसायनों से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों जैसे कि जीवाणुरोधी एजेंट, खाद्य योजक, नए ऊर्जा क्षेत्र, प्रदूषक उपचार और सर्फेक्टेंट का अनुप्रयोग धीरे-धीरे फैल गया है। बायोफार्मास्यूटिकल्स।
पारंपरिक सर्फेक्टेंट "एम्फीफिलिक" यौगिक हैं जिनमें ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक समूह और गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक समूह शामिल हैं, और उनकी आणविक संरचनाएं चित्र 1 (ए) में दिखाई गई हैं।
वर्तमान में, विनिर्माण उद्योग में शोधन और व्यवस्थितकरण के विकास के साथ, उत्पादन प्रक्रिया में सर्फेक्टेंट गुणों की मांग धीरे-धीरे बढ़ रही है, इसलिए उच्च सतह गुणों और विशेष संरचनाओं के साथ सर्फेक्टेंट को खोजना 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 चेन वाला एक यौगिक है।
जैसा कि चित्र 1 (बी) में दिखाया गया है, पारंपरिक सिंगल-चेन सर्फैक्टेंट्स के विपरीत, जेमिनी सर्फैक्टेंट्स एक लिंकिंग ग्रुप (स्पेसर) के माध्यम से दो हाइड्रोफिलिक समूहों को एक साथ जोड़ते हैं।संक्षेप में, जेमिनी सर्फेक्टेंट की संरचना को एक लिंकेज समूह के साथ एक पारंपरिक सर्फेक्टेंट के दो हाइड्रोफिलिक हेड समूहों को चतुराई से जोड़कर समझा जा सकता है।
जेमिनी सर्फैक्टेंट की विशेष संरचना इसकी उच्च सतह गतिविधि की ओर ले जाती है, जो मुख्य रूप से:
(1) जेमिनी सर्फैक्टेंट अणु की दो हाइड्रोफोबिक पूंछ श्रृंखलाओं का बढ़ा हुआ हाइड्रोफोबिक प्रभाव और जलीय घोल छोड़ने के लिए सर्फेक्टेंट की बढ़ी हुई प्रवृत्ति।
(2) हाइड्रोफिलिक हेड समूहों की एक दूसरे से अलग होने की प्रवृत्ति, विशेष रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण आयनिक हेड समूह, स्पेसर के प्रभाव से काफी कमजोर हो जाते हैं;
(3) जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की विशेष संरचना जलीय घोल में उनके एकत्रीकरण व्यवहार को प्रभावित करती है, जिससे उन्हें अधिक जटिल और परिवर्तनशील एकत्रीकरण आकारिकी मिलती है।
जेमिनी सर्फैक्टेंट्स में पारंपरिक सर्फैक्टेंट्स की तुलना में उच्च सतह (सीमा) गतिविधि, कम महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता, बेहतर वेटेबिलिटी, इमल्सीफिकेशन क्षमता और जीवाणुरोधी क्षमता होती है।इसलिए, सर्फेक्टेंट के विकास और अनुप्रयोग के लिए जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का विकास और उपयोग 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 जोड़ा जाता है, तो हाइड्रोफिलिक हेड ग्रुप 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 इंटरफेस में समृद्ध होते हैं और एक व्यवस्थित व्यवस्था से गुजरते हैं, जिससे पानी की सतह का तनाव कम होता है।पारंपरिक सर्फैक्टेंट्स के विपरीत, जेमिनी सर्फैक्टेंट्स "डिमर" हैं जो पारंपरिक सर्फैक्टेंट्स को स्पेसर समूहों के माध्यम से एक साथ जोड़ते हैं, जो पानी और तेल / पानी के इंटरफेसियल तनाव की सतह के तनाव को अधिक प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं।इसके अलावा, जेमिनी सर्फैक्टेंट्स में कम महत्वपूर्ण मिसेल सांद्रता, बेहतर पानी की घुलनशीलता, पायसीकरण, झाग, गीलापन और जीवाणुरोधी गुण होते हैं।
| जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का परिचय 1991 में, मेन्जर और लिटौ [13] ने एक कठोर लिंकेज समूह के साथ पहला बीआईएस-अल्काइल चेन सर्फेक्टेंट तैयार किया और इसे "जेमिनी सर्फेक्टेंट" नाम दिया।उसी वर्ष, ज़ाना एट अल [14] ने पहली बार चतुष्कोणीय अमोनियम नमक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की एक श्रृंखला तैयार की और चतुर्धातुक अमोनियम नमक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की इस श्रृंखला के गुणों की व्यवस्थित रूप से जांच की।1996, शोधकर्ताओं ने सतह (सीमा) व्यवहार, एकत्रीकरण गुणों, समाधान रियोलॉजी और विभिन्न जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के चरण व्यवहार पर चर्चा की, जब पारंपरिक सर्फेक्टेंट के साथ मिश्रित किया गया।2002 में, ज़ाना [15] ने जलीय घोल में जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के एकत्रीकरण व्यवहार पर विभिन्न लिंकेज समूहों के प्रभाव की जांच की, एक ऐसा कार्य जिसने सर्फैक्टेंट्स के विकास को बहुत उन्नत किया और इसका बहुत महत्व था।बाद में, किउ एट अल [16] ने जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के संश्लेषण के लिए एक नई विधि का आविष्कार किया, जिसमें सीटीएल ब्रोमाइड और 4-एमिनो-3,5-डायहाइड्रॉक्सीमिथाइल-1,2,4-ट्राईज़ोल पर आधारित विशेष संरचनाएं थीं, जिसने आगे बढ़ने के तरीके को समृद्ध किया। मिथुन सर्फैक्टेंट संश्लेषण। |
चीन में जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर शोध देर से शुरू हुआ;1999 में, फ़ूज़ौ विश्वविद्यालय के जियान्ज़ी झाओ ने जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर विदेशी शोध की एक व्यवस्थित समीक्षा की और चीन में कई शोध संस्थानों का ध्यान आकर्षित किया।उसके बाद, चीन में जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर शोध फलने-फूलने लगा और इसके सार्थक परिणाम प्राप्त हुए।हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने खुद को नए जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के विकास और उनके संबंधित भौतिक-रासायनिक गुणों के अध्ययन के लिए समर्पित किया है।इसी समय, जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के अनुप्रयोगों को धीरे-धीरे नसबंदी और जीवाणुरोधी, खाद्य उत्पादन, डिफॉमिंग और फोम अवरोध, दवा धीमी रिलीज और औद्योगिक सफाई के क्षेत्र में विकसित किया गया है।सर्फेक्टेंट अणुओं में हाइड्रोफिलिक समूहों को चार्ज किया जाता है या नहीं और वे जिस प्रकार के चार्ज को ले जाते हैं, उसके आधार पर जेमिनी सर्फैक्टेंट्स को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: cationic, anionic, nonionic और amphoteric Gemini Surfactants।उनमें से, cationic Gemini Surfactants आमतौर पर चतुर्धातुक अमोनियम या अमोनियम नमक Gemini Surfactants को संदर्भित करते हैं, anionic Gemini Surfactants ज्यादातर Gemini Surfactants को संदर्भित करते हैं जिनके हाइड्रोफिलिक समूह सल्फोनिक एसिड, फॉस्फेट और कार्बोक्जिलिक एसिड होते हैं, जबकि nonionic Gemini Surfactants ज्यादातर पॉलीऑक्सीएथिलीन जेमिनी सर्फैक्टेंट होते हैं।
1.1 धनायनित मिथुन सर्फैक्टेंट्स
Cationic Gemini Surfactants जलीय घोलों में मुख्य रूप से अमोनियम और चतुष्कोणीय अमोनियम नमक मिथुन सर्फैक्टेंट्स को अलग कर सकते हैं।Cationic Gemini Surfactants 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, एंटीकोर्सोसियन, एंटीस्टेटिक गुण और कोमलता भी होती है।
चतुर्धातुक अमोनियम नमक-आधारित जेमिनी सर्फैक्टेंट आम तौर पर अल्काइलेशन प्रतिक्रियाओं द्वारा तृतीयक अमाइन से तैयार किए जाते हैं।निम्नानुसार दो मुख्य सिंथेटिक विधियाँ हैं: एक है डाइब्रोमो-प्रतिस्थापित अल्केन्स और सिंगल लॉन्ग-चेन एल्काइल डाइमिथाइल तृतीयक एमाइन को चतुष्कोणीय बनाना;दूसरा 1-ब्रोमो-प्रतिस्थापित लंबी-श्रृंखला अल्केन्स और एन, एन, एन', एन'-टेट्रामेथिल एल्काइल डायमाइन्स को विलायक और हीटिंग रिफ्लक्स के रूप में निर्जल इथेनॉल के साथ चतुष्कोण बनाना है।हालांकि, डाइब्रोमो-प्रतिस्थापित एल्केन्स अधिक महंगे हैं और आमतौर पर दूसरी विधि द्वारा संश्लेषित होते हैं, और प्रतिक्रिया समीकरण चित्र 2 में दिखाया गया है।
1.2 अनियोनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स
एनीओनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स जलीय घोल में आयनों को अलग कर सकते हैं, मुख्य रूप से सल्फोनेट्स, सल्फेट लवण, कार्बोक्सिलेट्स और फॉस्फेट लवण टाइप जेमिनी सर्फैक्टेंट्स।एनीओनिक सर्फैक्टेंट्स में परिशोधन, फोमिंग, फैलाव, पायसीकरण और गीलेपन जैसे बेहतर गुण होते हैं, और व्यापक रूप से डिटर्जेंट, फोमिंग एजेंट, गीले एजेंट, पायसीकारी और फैलाव के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
1.2.1 सल्फोनेट्स
सल्फोनेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट्स में अच्छे पानी की घुलनशीलता, अच्छी वेटेबिलिटी, अच्छे तापमान और नमक प्रतिरोध, अच्छी डिटर्जेंसी और मजबूत फैलाव क्षमता के फायदे हैं, और वे व्यापक रूप से डिटर्जेंट, फोमिंग एजेंट, वेटिंग एजेंट, इमल्सीफायर और पेट्रोलियम में डिस्पेंसर के रूप में उपयोग किए जाते हैं। कपड़ा उद्योग, और दैनिक उपयोग के रसायन कच्चे माल के उनके अपेक्षाकृत व्यापक स्रोत, सरल उत्पादन प्रक्रियाओं और कम लागत के कारण।ली एट अल ने तीन-चरण प्रतिक्रिया में कच्चे माल के रूप में ट्राइक्लोरैमाइन, एलिफैटिक अमाइन और टॉरिन का उपयोग करके एक विशिष्ट सल्फोनेट-प्रकार बेरोनिक सर्फैक्टेंट, नए डायलकिल डिसल्फोनिक एसिड जेमिनी सर्फैक्टेंट्स (2 सीएन-एससीटी) की एक श्रृंखला को संश्लेषित किया।
1.2.2 सल्फेट लवण
सल्फेट एस्टर लवण डबल सर्फेक्टेंट में अल्ट्रा-लो सरफेस टेंशन, उच्च सतह गतिविधि, अच्छे पानी में घुलनशीलता, कच्चे माल के व्यापक स्रोत और अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण के फायदे हैं।इसमें धुलाई 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 पॉलीथीन ग्लाइकोल का इस्तेमाल किया और प्रतिस्थापन, एस्टरीफिकेशन और अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं के माध्यम से सल्फेट एस्टर बांड जोड़े, इस प्रकार सल्फेट एस्टर नमक प्रकार बैरोनिक सर्फेक्टेंट-जीए12-एस-12 को संश्लेषित किया।
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 कीलेटिंग गुण, अच्छा कठोर जल प्रतिरोध और कैल्शियम साबुन फैलाव, अच्छे झाग और गीला करने वाले गुण होते हैं, और इनका व्यापक रूप से फार्मास्यूटिकल्स में उपयोग किया जाता है। कपड़ा, ठीक रसायन और अन्य क्षेत्रों।कार्बोक्सिलेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट्स में एमाइड समूहों की शुरूआत सर्फेक्टेंट अणुओं की बायोडिग्रेडेबिलिटी को बढ़ा सकती है और उन्हें गीला करने, पायसीकरण, फैलाव और परिशोधन गुण भी प्रदान कर सकती है।मेई एट अल ने कच्चे माल के रूप में डोडेसिलामाइन, डाइब्रोमोइथेन और सक्सिनिक एनहाइड्राइड का उपयोग करके एमाइड समूहों वाले कार्बोक्जिलेट-आधारित बैरोनिक सर्फैक्टेंट सीजीएस-2 को संश्लेषित किया।
1.2.4 फॉस्फेट लवण
फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार जेमिनी सर्फैक्टेंट्स में प्राकृतिक फॉस्फोलिपिड्स के समान संरचना होती है और ये रिवर्स मिसेल्स और वेसिकल्स जैसी संरचनाएं बनाने के लिए प्रवण होते हैं।फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का व्यापक रूप से एंटीस्टैटिक एजेंटों और कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि उनके उच्च पायसीकरण गुण और अपेक्षाकृत कम जलन ने व्यक्तिगत त्वचा देखभाल में उनका व्यापक उपयोग किया है।कुछ फॉस्फेट एस्टर एंटीकैंसर, एंटीट्यूमर और जीवाणुरोधी हो सकते हैं, और दर्जनों दवाएं विकसित की गई हैं।फॉस्फेट एस्टर नमक प्रकार के बायोसर्फैक्टेंट्स में कीटनाशकों के लिए उच्च पायसीकरण गुण होते हैं और इसका उपयोग न केवल जीवाणुरोधी और कीटनाशकों के रूप में किया जा सकता है, बल्कि शाकनाशियों के रूप में भी किया जा सकता है।झेंग एट अल ने P2O5 और ऑर्थो-क्वाट-आधारित ओलिगोमेरिक डायल्स से फॉस्फेट एस्टर नमक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के संश्लेषण का अध्ययन किया, जिसमें बेहतर गीला प्रभाव, अच्छा एंटीस्टैटिक गुण और हल्की प्रतिक्रिया स्थितियों के साथ अपेक्षाकृत सरल संश्लेषण प्रक्रिया है।पोटेशियम फॉस्फेट नमक बैरोनिक सर्फेक्टेंट का आणविक सूत्र चित्र 4 में दिखाया गया है।
1.3 गैर-आयनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स
नॉनऑनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स को जलीय घोल में अलग नहीं किया जा सकता है और आणविक रूप में मौजूद होता है।इस प्रकार के बैरोनिक सर्फेक्टेंट का अब तक कम अध्ययन किया गया है, और दो प्रकार हैं, एक चीनी व्युत्पन्न है और दूसरा अल्कोहल ईथर और फिनोल ईथर है।नॉनऑनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स आयनिक अवस्था में समाधान में मौजूद नहीं होते हैं, इसलिए उनके पास 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 डिटर्जेंसी, फैलाव, पायसीकरण, फोमिंग, वेटेबिलिटी, एंटीस्टेटिक 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, FitzGerald et al ने जेमिनी सर्फैक्टेंट्स (नॉनोनिक सर्फैक्टेंट्स) पर आधारित पॉलीऑक्सीएथिलीन को संश्लेषित किया, जिसकी संरचना (Cn-2H2n-3CHCH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (या GemnEm) के रूप में व्यक्त की गई थी।
जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के 02 भौतिक-रासायनिक गुण
2.1 जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की गतिविधि
सर्फेक्टेंट की सतह गतिविधि का मूल्यांकन करने का सबसे सरल और सबसे सीधा तरीका उनके जलीय घोल की सतह के तनाव को मापना है।सिद्धांत रूप में, सर्फैक्टेंट सतह (सीमा) विमान (चित्रा 1 (सी)) पर उन्मुख व्यवस्था द्वारा समाधान की सतह के तनाव को कम करते हैं।जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का क्रिटिकल मिसेल कंसंट्रेशन (CMC) परिमाण के दो ऑर्डर से अधिक छोटा है और समान संरचनाओं वाले पारंपरिक सर्फैक्टेंट्स की तुलना में C20 मान काफी कम है।बैरोनिक सर्फेक्टेंट अणु में दो हाइड्रोफिलिक समूह होते हैं जो लंबी हाइड्रोफोबिक लंबी श्रृंखला होने पर पानी में अच्छी घुलनशीलता बनाए रखने में मदद करते हैं।पानी/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 सर्फैक्टेंट्स के लिंकिंग समूह सहसंयोजक रूप से बंधे होते हैं ताकि दो हाइड्रोफिलिक समूहों के बीच की दूरी एक छोटी सी सीमा के भीतर रखी जाए (पारंपरिक सर्फेक्टेंट के हाइड्रोफिलिक समूहों के बीच की दूरी की तुलना में बहुत कम), जिसके परिणामस्वरूप जैमिनी सर्फैक्टेंट्स की बेहतर गतिविधि होती है। सतह (सीमा)।
2.2 जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की असेंबली संरचना
जलीय घोलों में, जैसे-जैसे बैरोनिक सर्फेक्टेंट की सांद्रता बढ़ती है, इसके अणु घोल की सतह को संतृप्त करते हैं, जो बदले में अन्य अणुओं को विलयन के आंतरिक भाग में स्थानांतरित करने के लिए मिसेल बनाने के लिए मजबूर करता है।वह सान्द्रता जिस पर पृष्ठसक्रियकारक मिसेल्स बनाना शुरू करता है, उसे क्रिटिकल मिसेल सान्द्रता (CMC) कहते हैं।जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है, सीएमसी की तुलना में एकाग्रता अधिक होने के बाद, गोलाकार मिसेल बनाने के लिए एकत्र होने वाले पारंपरिक सर्फेक्टेंट के विपरीत, जेमिनी सर्फैक्टेंट 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 चिपचिपाहट में परिवर्तन भी होता है।पारंपरिक सर्फेक्टेंट, जैसे कि एनीओनिक सर्फेक्टेंट (एसडीएस), आमतौर पर गोलाकार मिसेल बनाते हैं, जिनका समाधान की चिपचिपाहट पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।हालांकि, जेमिनी सर्फैक्टेंट्स की विशेष संरचना अधिक जटिल मिसेल आकृति विज्ञान के गठन की ओर ले जाती है और उनके जलीय घोल के गुण पारंपरिक सर्फैक्टेंट्स से काफी भिन्न होते हैं।जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के जलीय घोल की चिपचिपाहट मिथुन सर्फैक्टेंट्स की बढ़ती एकाग्रता के साथ बढ़ जाती है, शायद इसलिए कि गठित रैखिक मिसेल एक वेब जैसी संरचना में आपस में जुड़ जाते हैं।हालांकि, समाधान की चिपचिपाहट बढ़ती सर्फेक्टेंट एकाग्रता के साथ घट जाती है, शायद वेब संरचना के विघटन और अन्य मिसेल संरचनाओं के गठन के कारण।
जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के 03 रोगाणुरोधी गुण
एक प्रकार के कार्बनिक रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में, बैरोनिक सर्फेक्टेंट का रोगाणुरोधी तंत्र मुख्य रूप से 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 बाधित करने के लिए नष्ट कर देता है। या सूक्ष्मजीवों को मार डालो।
3.1 आयनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के रोगाणुरोधी गुण
एंटीमाइक्रोबियल एनीओनिक सर्फेक्टेंट के रोगाणुरोधी गुण मुख्य रूप से उनके द्वारा ले जाने वाले एंटीमाइक्रोबियल मौएट्स की प्रकृति से निर्धारित होते हैं।प्राकृतिक लेटेक्स और कोटिंग्स जैसे कोलाइडल समाधानों में, हाइड्रोफिलिक चेन पानी में घुलनशील डिस्पर्सेंट्स से बंधते हैं, और हाइड्रोफोबिक चेन दिशात्मक सोखना द्वारा हाइड्रोफोबिक फैलाव से बंधते हैं, इस प्रकार दो-चरण इंटरफ़ेस को घने आणविक इंटरफेसियल फिल्म में बदलते हैं।इस सघन सुरक्षात्मक परत पर जीवाणु अवरोधक समूह बैक्टीरिया के विकास को रोकते हैं।
आयनिक सर्फेक्टेंट के जीवाणु निषेध का तंत्र मूल रूप से cationic सर्फेक्टेंट से अलग है।एनीओनिक सर्फैक्टेंट का जीवाणु अवरोध उनके समाधान प्रणाली और अवरोध समूहों से संबंधित है, इसलिए इस प्रकार के सर्फैक्टेंट को सीमित किया जा सकता है।इस प्रकार के सर्फेक्टेंट पर्याप्त स्तर पर मौजूद होने चाहिए ताकि एक अच्छा माइक्रोबिसाइडल प्रभाव पैदा करने के लिए सिस्टम के हर कोने में सर्फेक्टेंट मौजूद हो।इसी समय, 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।
एक उदाहरण के रूप में, क्लिनिकल मेडिसिन में एल्काइल सल्फोनेट-आधारित बायोसर्फैक्टेंट्स का उपयोग किया गया है।अल्काइल सल्फोनेट्स, जैसे बुसुल्फान और ट्रेओसल्फान, मुख्य रूप से मायलोप्रोलिफेरेटिव रोगों का इलाज करते हैं, ग्वानिन और यूरियापुरिन के बीच क्रॉस-लिंकिंग का निर्माण करने के लिए कार्य करते हैं, जबकि इस परिवर्तन को सेलुलर प्रूफरीडिंग द्वारा ठीक नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एपोप्टोटिक कोशिका मृत्यु होती है।
3.2 धनायनित जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के रोगाणुरोधी गुण
विकसित किए गए मुख्य प्रकार के cationic Gemini Surfactants चतुर्धातुक अमोनियम नमक प्रकार के Gemini Surfactants हैं।चतुर्धातुक अमोनियम प्रकार cationic Gemini Surfactants का मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव होता है क्योंकि चतुर्धातुक अमोनियम प्रकार बैरोनिक सर्फेक्टेंट अणुओं में दो हाइड्रोफोबिक लंबी एल्केन श्रृंखलाएं होती हैं, और हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं कोशिका भित्ति (पेप्टिडोग्लाइकन) के साथ हाइड्रोफोबिक सोखना बनाती हैं;एक ही समय में, उनमें दो सकारात्मक रूप से आवेशित नाइट्रोजन आयन होते हैं, जो नकारात्मक रूप से आवेशित जीवाणुओं की सतह पर सर्फैक्टेंट अणुओं के सोखने को बढ़ावा देंगे, और पैठ और प्रसार के माध्यम से, हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाएं जीवाणु कोशिका झिल्ली लिपिड परत में गहराई से प्रवेश करती हैं, परिवर्तन करती हैं कोशिका झिल्ली की पारगम्यता, जीवाणु के टूटने के लिए अग्रणी, हाइड्रोफिलिक समूहों के अलावा प्रोटीन में गहरी, एंजाइम गतिविधि और प्रोटीन विकृतीकरण के नुकसान के लिए अग्रणी, इन दो प्रभावों के संयुक्त प्रभाव के कारण, कवकनाशी बनाने से ए मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव।
हालाँकि, पर्यावरण के दृष्टिकोण से, इन सर्फेक्टेंट में हेमोलिटिक गतिविधि और साइटोटॉक्सिसिटी होती है, और जलीय जीवों के साथ लंबे समय तक संपर्क समय और बायोडिग्रेडेशन उनकी विषाक्तता को बढ़ा सकते हैं।
3.3 नॉनऑनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के जीवाणुरोधी गुण
वर्तमान में दो प्रकार के नॉनऑनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स हैं, एक चीनी व्युत्पन्न है और दूसरा अल्कोहल ईथर और फिनोल ईथर है।
चीनी-व्युत्पन्न बायोसर्फैक्टेंट्स का जीवाणुरोधी तंत्र अणुओं की आत्मीयता पर आधारित होता है, और चीनी-व्युत्पन्न सर्फेक्टेंट कोशिका झिल्लियों से जुड़ सकते हैं, जिनमें बड़ी संख्या में फॉस्फोलिपिड होते हैं।जब चीनी डेरिवेटिव सर्फैक्टेंट्स की एकाग्रता एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाती है, तो यह कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को बदल देती है, छिद्र और आयन चैनल बनाती है, जो पोषक तत्वों और गैस एक्सचेंज के परिवहन को प्रभावित करती है, जिससे सामग्री का बहिर्वाह होता है और अंततः मृत्यु की ओर अग्रसर होता है। जीवाणु।
फेनोलिक और अल्कोहल ईथर रोगाणुरोधी एजेंटों का जीवाणुरोधी तंत्र कोशिका भित्ति या कोशिका झिल्ली और एंजाइमों पर कार्य करना है, चयापचय कार्यों को अवरुद्ध करना और पुनर्योजी कार्यों को बाधित करना है।उदाहरण के लिए, डाइफेनिल ईथर और उनके डेरिवेटिव (फिनोल) की रोगाणुरोधी दवाएं बैक्टीरिया या वायरल कोशिकाओं में डूब जाती हैं और कोशिका भित्ति और कोशिका झिल्ली के माध्यम से कार्य करती हैं, न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के संश्लेषण से संबंधित एंजाइमों की क्रिया और कार्य को बाधित करती हैं, सीमित करती हैं। बैक्टीरिया का विकास 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 सर्फैक्टेंट्स के जीवाणुरोधी गुण
एम्फ़ोटेरिक जेमिनी सर्फेक्टेंट सर्फेक्टेंट का एक वर्ग है, जिसमें उनके आणविक संरचना में धनायन और आयन दोनों होते हैं, जलीय घोल में आयनित हो सकते हैं, और एक मध्यम स्थिति में आयनिक सर्फेक्टेंट के गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं और एक अन्य मध्यम स्थिति में cationic सर्फेक्टेंट का प्रदर्शन कर सकते हैं।उभयधर्मी सर्फेक्टेंट के जीवाणु निषेध का तंत्र अनिर्णायक है, लेकिन आमतौर पर यह माना जाता है कि अवरोध चतुर्धातुक अमोनियम सर्फेक्टेंट के समान हो सकता है, जहां सर्फेक्टेंट आसानी से नकारात्मक चार्ज बैक्टीरिया की सतह पर सोख लिया जाता है और बैक्टीरिया के चयापचय में हस्तक्षेप करता है।
3.4.1 अमीनो एसिड जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के रोगाणुरोधी गुण
अमीनो एसिड टाइप बैरोनिक सर्फेक्टेंट दो अमीनो एसिड से बना एक cationic एम्फ़ोटेरिक बैरोनिक सर्फेक्टेंट है, इसलिए इसका रोगाणुरोधी तंत्र चतुर्धातुक अमोनियम नमक प्रकार बैरोनिक सर्फेक्टेंट के समान है।सर्फेक्टेंट का सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया हिस्सा इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण बैक्टीरिया या वायरल सतह के नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हिस्से की ओर आकर्षित होता है, और बाद में हाइड्रोफोबिक चेन लिपिड बाइलेयर से बंध जाती है, जिससे कोशिका सामग्री का प्रवाह होता है और मृत्यु तक लसीका होता है।चतुष्कोणीय अमोनियम-आधारित जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर इसका महत्वपूर्ण लाभ है: आसान बायोडिग्रेडेबिलिटी, कम हेमोलिटिक गतिविधि और कम विषाक्तता, इसलिए इसे इसके आवेदन 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 सर्फैक्टेंट्स के जीवाणुरोधी गुण
गैर-अमीनो एसिड प्रकार के एम्फ़ोटेरिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स में सतह सक्रिय आणविक अवशेष होते हैं जिनमें गैर-आयनीकरणीय सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज केंद्र होते हैं।मुख्य गैर-अमीनो एसिड प्रकार जेमिनी सर्फैक्टेंट्स बीटाइन, इमिडाज़ोलिन और अमीन ऑक्साइड हैं।एक उदाहरण के रूप में बीटाइन प्रकार को लेते हुए, बीटाइन-प्रकार के एम्फ़ोटेरिक सर्फैक्टेंट्स के अणुओं में आयनिक और कैशनिक समूह दोनों होते हैं, जो अकार्बनिक लवणों से आसानी से प्रभावित नहीं होते हैं और अम्लीय और क्षारीय दोनों समाधानों में सर्फेक्टेंट प्रभाव डालते हैं, और कैशनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का रोगाणुरोधी तंत्र है अम्लीय समाधानों में और क्षारीय समाधानों में आयनिक जेमिनी सर्फैक्टेंट्स के बाद।इसमें अन्य प्रकार के सर्फेक्टेंट के साथ उत्कृष्ट कंपाउंडिंग प्रदर्शन भी है।
04 निष्कर्ष और दृष्टिकोण
जेमिनी सर्फैक्टेंट्स अपनी विशेष संरचना के कारण जीवन में तेजी से उपयोग किए जाते हैं, और वे व्यापक रूप से जीवाणुरोधी नसबंदी, खाद्य उत्पादन, डिफॉमिंग और फोम निषेध, दवा धीमी रिलीज और औद्योगिक सफाई के क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं।हरित पर्यावरण संरक्षण की बढ़ती मांग के साथ, जेमिनी सर्फैक्टेंट धीरे-धीरे पर्यावरण के अनुकूल और बहुक्रियाशील सर्फैक्टेंट में विकसित हो रहे हैं।जेमिनी सर्फैक्टेंट्स पर भविष्य के शोध निम्नलिखित पहलुओं में किए जा सकते हैं: विशेष संरचनाओं और कार्यों के साथ नए जेमिनी सर्फैक्टेंट्स का विकास, विशेष रूप से जीवाणुरोधी और एंटीवायरल पर शोध को मजबूत करना;बेहतर प्रदर्शन वाले उत्पादों को बनाने के लिए सामान्य सर्फेक्टेंट या एडिटिव्स के साथ कंपाउंडिंग;और पर्यावरण के अनुकूल जेमिनी सर्फैक्टेंट्स को संश्लेषित करने के लिए सस्ते और आसानी से उपलब्ध कच्चे माल का उपयोग करना।
पोस्ट समय: मार्च-25-2022