Površinsko aktivne snovi Gemini in njihove antibakterijske lastnosti

Ta članek se osredotoča na protimikrobni mehanizem površinsko aktivnih snovi Gemini, ki naj bi bile učinkovite pri uničevanju bakterij in lahko pomagajo upočasniti širjenje novih koronavirusov.

Površinsko aktivna snov, ki je krčenje fraz Površina, Aktivno in Agent. Površinsko aktivne snovi so snovi, ki delujejo na površinah in vmesnikih ter imajo zelo visoko sposobnost in učinkovitost zmanjševanja površinske (mejne) napetosti, tvorijo molekularno urejene sklope v raztopinah nad določeno koncentracijo in imajo tako različne funkcije uporabe. Površinsko aktivne snovi imajo dobro disperzibilnost, močnost, sposobnost emulgiranja in antistatične lastnosti in so postale ključni materiali za razvoj številnih področij, vključno s področjem finih kemikalij, in pomembno prispevajo k izboljšanju procesov, zmanjšanju porabe energije in povečanju učinkovitosti proizvodnje. Z razvojem družbe in nenehnim napredkom svetovne industrije se je uporaba površinsko aktivnih snovi postopoma razširila iz kemikalij za vsakodnevno uporabo na različna področja nacionalnega gospodarstva, kot so antibakterijska sredstva, aditivi za živila, nova energetska polja, obdelava onesnaževal in biofarmacevtski izdelki.

Konvencionalne površinsko aktivne snovi so "amfifilne" spojine, sestavljene iz polarnih hidrofilnih skupin in nepolarnih hidrofobnih skupin, njihove molekularne strukture pa so prikazane na sliki 1(a).

Trenutno se z razvojem prefinjenosti in sistematizacije v predelovalni industriji povpraševanje po površinsko aktivnih lastnostih v proizvodnem procesu postopoma povečuje, zato je pomembno poiskati in razviti površinsko aktivne snovi z višjimi površinskimi lastnostmi in s posebnimi strukturami. Odkritje površinsko aktivnih snovi Gemini premosti te vrzeli in izpolnjuje zahteve industrijske proizvodnje. Običajna površinsko aktivna snov Gemini je spojina z dvema hidrofilnima skupinama (običajno ionična ali nelionska s hidrofilnimi lastnostmi) in dvema hidrofobnima alkilnima verigama.

Kot je prikazano na sliki 1(b), površinsko aktivne snovi Gemini v nasprotju s konvencionalnimi enoverižnimi površinsko aktivnimi snovmi povezujejo dve hidrofilni skupini prek povezovalne skupine (distančnika). Skratka, strukturo površinsko aktivne snovi Gemini je mogoče razumeti kot tvorjeno s pametno vezanjem dveh hidrofilnih glavnih skupin konvencionalne površinsko aktivne snovi skupaj z vezalno skupino.

Posebna struktura površinsko aktivne snovi Gemini vodi do visoke površinske aktivnosti, ki je predvsem posledica:

(1) povečan hidrofobni učinek dveh hidrofobnih repnih verig molekule površinsko aktivne snovi Gemini in povečana nagnjenost površinsko aktivne snovi, da zapusti vodno raztopino.
(2) Nagnjenost hidrofilnih glavnih skupin k ločevanju med seboj, zlasti ionskih glavnih skupin zaradi elektrostatičnega odbijanja, je bistveno oslabljena zaradi vpliva distančnika;
(3) Posebna struktura površinsko aktivnih snovi Gemini vpliva na njihovo agregacijsko vedenje v vodni raztopini, kar jim daje bolj kompleksno in spremenljivo morfologijo agregacije.
Gemini Površinsko aktivne snovi imajo večjo površinsko (mejno) aktivnost, nižjo kritično koncentracijo micel, boljšo mokljivost, sposobnost emulgiranja in antibakterijsko sposobnost v primerjavi s konvencionalnimi površinsko aktivnimi snovmi. Zato sta razvoj in uporaba površinsko aktivnih snovi Gemini zelo pomembna za razvoj in uporabo površinsko aktivnih snovi.

"Amfifilna struktura" običajnih površinsko aktivnih snovi jim daje edinstvene površinske lastnosti. Kot je prikazano na sliki 1(c), ko se konvencionalna površinsko aktivna snov doda vodi, se skupina hidrofilne glave raztopi znotraj vodne raztopine, hidrofobna skupina pa zavira raztapljanje molekule površinsko aktivne snovi v vodi. Pod kombiniranim učinkom teh dveh trendov so površinsko aktivne molekule obogatene na vmesniku plin-tekočina in podvržene urejeni ureditvi, s čimer se zmanjša površinska napetost vode. Za razliko od običajnih površinsko aktivnih snovi so površinsko aktivne snovi Gemini "dimeri", ki povezujejo konvencionalne površinsko aktivne snovi skupaj prek distančnih skupin, kar lahko učinkoviteje zmanjša površinsko napetost vode in olja/voda medobrazno napetost. Poleg tega imajo površinsko aktivne snovi Gemini nižje kritične koncentracije micel, boljšo topnost v vodi, emulgiranje, penjenje, vlaženje in antibakterijske lastnosti.

Uvedba površinsko aktivnih snovi Gemini
Leta 1991 sta Menger in Littau [13] pripravila prvo površinsko aktivno snov bis-alkilne verige s togo povezovalno skupino in jo poimenovala"površinsko aktivna snov Gemini". Istega leta so Zana et al [14] prvič pripravili serijo kvaternarnih amonijevih soli Gemini Površinsko aktivnih snovi in sistematično raziskovali lastnosti te serije kvaternarnih amonijevih soli Gemini Površinsko aktivnih snovi. 1996 so raziskovalci posplošili in razpravljali o površinskem (mejnem) vedenju, agregacijskih lastnostih, reologiji raztopine in faznem vedenju različnih površinsko aktivnih snovi Gemini v kombinaciji s konvencionalnimi površinsko aktivnimi snovmi. Leta 2002 je Zana [15] raziskal vpliv različnih povezovalnih skupin na agregacijsko vedenje površinsko aktivnih snovi Gemini v vodni raztopini, delo, ki je močno napredovalo pri razvoju površinsko aktivnih snovi in je bilo zelo pomembno. Kasneje so Qiu et al [16] izumili novo metodo za sintezo površinsko aktivnih snovi Gemini, ki vsebujejo posebne strukture na osnovi cetil bromida in 4-amino-3,5-dihidroksimetil-1,2,4-triazola, kar je dodatno obogatilo način sinteze površinsko aktivnih snovi Gemini.

Raziskave o površinsko aktivnih snoveh Gemini na Kitajskem so se začele pozno; Leta 1999 je Jianxi Zhao z Univerze Fuzhou opravil sistematični pregled tujih raziskav o površinsko aktivnih snoveh Gemini in pritegnil pozornost številnih raziskovalnih ustanov na Kitajskem. Po tem so raziskave o površinsko aktivnih snoveh Gemini na Kitajskem začele cveti in dosegle plodne rezultate. V zadnjih letih so se raziskovalci posvetili razvoju novih površinsko aktivnih snovi Gemini in študiju njihovih povezanih fizikalno-kemijskih lastnosti. Hkrati so se aplikacije površinsko aktivnih snovi Gemini postopoma razvijale na področjih sterilizacije in antibakterijskih snovi, proizvodnje hrane, defaminiranja in zaviranja pene, počasnega sproščanja zdravil in industrijskega čiščenja. Glede na to, ali so hidrofilne skupine v molekulah površinsko aktivnih snovi napolnjene ali ne, in vrsto naboja, ki ga nosijo, lahko površinsko aktivne snovi Gemini razdelimo v naslednje kategorije: kationske, anionske, nelionske in amfoterične površinsko aktivne snovi Gemini. Med njimi se kationske Gemini Površinsko aktivne snovi običajno nanašajo na kvaternarno amonijevo ali amonijevo sol Gemini Površinsko aktivne snovi Gemini Površinsko aktivne snovi, katerih hidrofilne skupine so sulfonska kislina, fosfat in karboksilna kislina, nelionske Gemini Površinsko aktivne snovi so večinoma polioksietilen Gemini Površinsko aktivne snovi.

1.1 Kationske površinsko aktivne snovi Gemini

Površinsko aktivne snovi lahko ločijo katione v vodnih raztopinah, predvsem amonijevi in kvaternarni amonijevi soli Gemini Površinsko aktivne snovi. Kationske Gemini Površinsko aktivne snovi imajo dobro biološko razgradljivost, močno dekontaminacijsko sposobnost, stabilne kemične lastnosti, nizko toksičnost, preprosto strukturo, enostavno sintezo, enostavno ločevanje in čiščenje ter imajo tudi baktericidne lastnosti, antikorozijo, antistatične lastnosti in mehkobo.
Površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi kvaternarne amonijeve soli se običajno pripravijo iz terciarnih aminov z alkilacijskimi reakcijami. Obstajata dve glavni sintetični metodi: ena je kvaternizacija dibromo-substituiranih alkanov in enojnih dolgoverižnih alkil dimetil terciarnih aminov; drugi je kvaterniziranje 1-bromo-nadomestnih dolgoverižnih alkanov in N,N,N',N'-tetrametil alkil diaminov z brezvodnim etanolom kot topilom in ogrevalnim refluksom. Vendar so dibromo-substituirani alkani dražji in se običajno sintetizirajo z drugo metodo, reakcijska enačba pa je prikazana na sliki 2.

1.2 Površinsko aktivne snovi anionskih dvojčkov

Površinsko aktivne snovi lahko dissocirajo anione v vodni raztopini, večinoma sulfonate, sulfatne soli, karboksilate in fosfatne soli tipa Gemini Površinsko aktivne snovi. Anionske površinsko aktivne snovi imajo boljše lastnosti, kot so dekontaminacija, penjenje, disperzija, emulgiranje in vlaženje, in se pogosto uporabljajo kot detergenti, penjena sredstva, vlažilna sredstva, emulgatorji in disperzorji.

1.2.1 Sulfonati

Biopovršinsko aktivne snovi na osnovi sulfonata imajo prednosti dobre topnosti v vodi, dobre mokljivosti, dobre temperature in odpornosti na sol, dobre detergence in močne disperzijske sposobnosti, pogosto se uporabljajo kot detergenti, penjenja, mokrišča sredstva, emulgatorji in disperzije v nafti, tekstilni industriji in kemikalijah za vsakodnevno uporabo zaradi svojih relativno širokih virov surovin, enostavni proizvodni procesi in nizki stroški. Li in drugi so sintetizirali serijo novih površinsko aktivnih snovi dialkil disulfonske kisline Gemini (2Cn-SCT), tipične barionske površinsko aktivne snovi tipa sulfonata, z uporabo trikloramina, alifatskega amina in taurina kot surovin v treh korakih reakcije.

1.2.2 Sulfatne soli

Sole sulfatnih estrov dvojne površinsko aktivne snovi imajo prednosti ultra nizke površinske napetosti, visoke površinske aktivnosti, dobro topnost v vodi, širok vir surovin in relativno preproste sinteze. Ima tudi dobro pralno zmogljivost in sposobnost penjenja, stabilno delovanje v trdi vodi, soli sulfatnih estrov pa so nevtralne ali rahlo alkalne v vodni raztopini. Kot je prikazano na sliki 3, so Sun Dong in drugi uporabili lavrinsko kislino in polietilenglikol kot glavni surovini in dodali sulfatne esterske vezi z reakcijami substitucije, esterifikacije in dodajanja, s čimer so sintetizirali barionsko površinsko aktivno snov tipa soli sulfatnega esterja GA12-S-12.

1.2.3 Soli karboksilne kisline

Površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi karboksilata so običajno blage, zelene, zlahka biorazgradljive in imajo bogat vir naravnih surovin, visoke kelacijske lastnosti, dobro odpornost na trdo vodo in disperzijo kalcijevega mila, dobre penjenje in vlažilne lastnosti ter se pogosto uporabljajo v farmacevtskih izdelkih, tekstilu, finih kemikalijah in drugih področjih. Uvedba amidnih skupin v biopovršinsko aktivnih snoveh na osnovi karboksilata lahko poveča biološko razgradljivost molekul površinsko aktivnih snovi in jih tudi naredi dobre lastnosti mokrenja, emulgiranja, disperzije in dekontaminacije. Mei in drugi so sintetizirali barionsko površinsko aktivno snov CGS-2, ki vsebuje amidne skupine, na osnovi karboksilata, z uporabo dodecilamina, dibromoetana in sukcinskega anhidrida kot surovin.

1.2.4 Fosfatne soli

Površinsko aktivne snovi imajo podobno strukturo kot naravni fosfolipidi in so nagnjene k oblikovanju struktur, kot so reverzne micele in vezikule. Fosfatni ester soli tipa Gemini Površinsko aktivne snovi se pogosto uporabljajo kot antistatična sredstva in detergenti za perilo, medtem ko so njihove visoke emulgiracijske lastnosti in relativno nizko draženje privedle do njihove široke uporabe v osebni negi kože. Nekateri fosfatni estri so lahko proti raku, protitumorski in antibakterijski, razviti pa je bilo na desetine zdravil. Biopovršinsko aktivne snovi tipa soli fosfatnega esterja imajo visoke emulgacijske lastnosti za pesticide in se lahko uporabljajo ne le kot antibakterijski in insekticidi, ampak tudi kot herbicidi. Zheng et al so proučevali sintezo fosfatnih estrov soli Gemini Površinsko aktivnih snovi iz P2O5 in oligomernih diolov na osnovi ortokvata, ki imajo boljši vlažilni učinek, dobre antistatične lastnosti in relativno preprost sintezni proces z blagimi reakcijskimi pogoji. Molekularna formula barionske površinsko aktivne snovi kalijevega fosfata soli je prikazana na sliki 4.

1.3 Neionske površinsko aktivne snovi Gemini

Površinsko aktivne snovi se ne morejo ločiti v vodni raztopini in obstajajo v molekularni obliki. Ta vrsta barionske površinsko aktivne snovi je bila doslej manj raziskana. Obstajata dve vrsti, ena je derivat sladkorja, druga pa alkoholni eter in fenol eter. Površinsko aktivne snovi ne obstajajo v ionskem stanju v raztopini, zato imajo visoko stabilnost, močni elektroliti ne vplivajo zlahka, imajo dobro kompleksnost z drugimi vrstami površinsko aktivnih snovi in imajo dobro topnost. Zato imajo nelionske površinsko aktivne snovi različne lastnosti, kot so dobro detergenco, disperzibilnost, emulgiranje, penjenje, mokrivost, antistatična lastnost in sterilizacija, in se lahko pogosto uporabljajo v različnih vidikih, kot so pesticidi in premazi. Kot je prikazano na sliki 5, so FitzGerald in cols. leta 2004 sintetizirali površinsko aktivne snovi Gemini na osnovi polioksietilena (nelionske površinsko aktivne snovi), katerih struktura je bila izražena kot (Cn-2H2n-3CHCHH2O(CH2CH2O)mH)2(CH2)6 (ali GemnEm).

02 Fizikalno-kemične lastnosti površinsko aktivnih snovi Gemini

2.1 Aktivnost površinsko aktivnih snovi Gemini

Najpreprostejši in najbolj neposreden način za oceno površinske aktivnosti površinsko aktivnih snovi je merjenje površinske napetosti njihovih vodnih raztopin. Površinsko aktivne snovi načeloma zmanjšujejo površinsko napetost raztopine z usmerjeno razporeditvijo na površinski (mejni) ravnini (slika 1(c)). Kritična micela koncentracija (CMC) površinsko aktivnih snovi Gemini je več kot dve velikosti manjša, vrednost C20 pa je bistveno nižja v primerjavi s konvencionalnimi površinsko aktivnimi snovmi s podobnimi strukturami. Barionska površinsko aktivna molekula ima dve hidrofilni skupini, ki ji pomagata ohranjati dobro topnost v vodi, medtem ko ima dolge hidrofobne dolge verige. Na vmesniku voda-zrak so konvencionalne površinsko aktivne snovi ohlapno razporejene zaradi učinka odpornosti prostorskega mesta in odbijanja homogenih nabojev v molekulah, kar oslabi njihovo sposobnost zmanjšanja površinske napetosti vode. Nasprotno pa so povezovalne skupine površinsko aktivnih snovi Gemini kovalentno vezane tako, da je razdalja med dvema hidrofilnima skupinama v majhnem obsegu (veliko manjša od razdalje med hidrofilnimi skupinami konvencionalnih površinsko aktivnih snovi), kar ima za posledico boljšo aktivnost površinsko aktivnih snovi Gemini na površini (meja).

2.2 Sestava površinsko aktivnih snovi Gemini

V vodnih raztopinah, ko se koncentracija barionske površinsko aktivne snovi povečuje, njene molekule nasičijo površino raztopine, kar pa prisili druge molekule, da se preselijo v notranjost raztopine in tvorijo micele. Koncentracija, pri kateri površinsko aktivna snov začne tvoriti micele, se imenuje kritična koncentracija micel (CMC). Kot je prikazano na sliki 9, ko je koncentracija večja od CMC, za razliko od običajnih površinsko aktivnih snovi, ki se združujejo v sferične micele, Gemini površinsko aktivne snovi zaradi svojih strukturnih značilnosti proizvajajo različne morfologije micel, kot so linearne in dvoslojne strukture. Razlike v velikosti micele, obliki in hidraciji neposredno vplivajo na fazno vedenje in reološke lastnosti raztopine, prav tako pa vodijo do sprememb viskoelastičnosti raztopine. Konvencionalne površinsko aktivne snovi, kot so anionske površinsko aktivne snovi (SDS), običajno tvorijo sferične micele, ki skoraj ne vplivajo na viskoznost raztopine. Vendar pa posebna struktura površinsko aktivnih snovi Gemini vodi do tvorbe kompleksnejše morfologije micel in lastnosti njihovih vodnih raztopin se bistveno razlikujejo od lastnosti običajnih površinsko aktivnih snovi. Viskoznost vodnih raztopin površinsko aktivnih snovi Gemini se povečuje z naraščajočo koncentracijo površinsko aktivnih snovi Gemini, verjetno zato, ker se oblikovane linearne micele prepletajo v mreži podobno strukturo. Vendar pa se viskoznost raztopine zmanjšuje s povečanjem koncentracije površinsko aktivne snovi, verjetno zaradi motenj strukture mreže in nastanka drugih micelnih struktur.

03 Protimikrobne lastnosti površinsko aktivnih snovi Gemini
Kot neke vrste organskega protimikrobnega sredstva je protimikrobni mehanizem barionske površinsko aktivne snovi predvsem to, da se kombinira z anioni na površini celične membrane mikroorganizmov ali reagira s sulfidrilnimi skupinami, da moti proizvodnjo njihovih beljakovin in celičnih membran, s čimer uničuje mikrobna tkiva, da zavira ali ubije mikroorganizme.

3.1 Protimikrobne lastnosti anionskih površinsko aktivnih snovi Gemini

Antikrobne lastnosti protimikrobnih anionskih površinsko aktivnih snovi so v glavnem določene z naravo protimikrobnih delov, ki jih nosijo. V koloidnih raztopinah, kot so naravni lateksi in premazi, se hidrofilne verige vežejo na vodotopne disperzije, hidrofobne verige pa se vežejo na hidrofobne disperzije z usmerjeno adsorpcijo, s čimer se dvofazni vmesnik spremeni v gosto molekularno medobrazno folijo. Bakterijske inhibitorne skupine na tej gosti zaščitni plasti zavirajo rast bakterij.
Mehanizem bakterijske inhibicije anionskih površinsko aktivnih snovi se bistveno razlikuje od mehanizma kationskih površinsko aktivnih snovi. Bakterijska inhibicija anionskih površinsko aktivnih snovi je povezana z njihovim sistemom raztopine in inhibicijskimi skupinami, zato je ta vrsta površinsko aktivnih snovi lahko omejena. Ta vrsta površinsko aktivne snovi mora biti prisotna na zadostnih ravneh, tako da je površinsko aktivna snov prisotna v vsakem kotu sistema, da ustvari dober mikrobicidni učinek. Hkrati ta vrsta površinsko aktivne snovi nima lokalizacije in ciljanja, kar ne povzroča le nepotrebnih odpadkov, temveč tudi dolgo časa ustvarja odpornost.
V klinični medicini so na primer uporabljali biopovršinsko aktivne snovi na osnovi alkilsulfonatov. Alkilsulfonati, kot sta busulfan in treosulfan, v glavnem zdravijo mieloproliferativne bolezni in delujejo tako, da povzročajo navzkrižno povezavo med gvaninom in ureapurinom, medtem ko te spremembe ni mogoče popraviti s celičnim lektoriranjem, kar povzroči apoptotsko celično smrt.

3.2 Protimikrobne lastnosti kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini

Glavna vrsta kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini so kvaternarne amonijeve soli tipa Gemini površinsko aktivne snovi. Kvaternarne kationske površinsko aktivne snovi amonija tipa Gemini imajo močan baktericidni učinek, ker obstajata dve hidrofobni dolgi alkanski verigi v kvaternarnih molekulah barionske površinsko aktivne snovi amonija tipa, hidrofobne verige pa tvorijo hidrofobno adsorpcijo s celično steno (peptidoglikan); Hkrati vsebujejo dva pozitivno nabita dušikova iona, ki bodo spodbujali adsorpcijo površinsko aktivnih molekul na površino negativno nabitih bakterij, hidrofobne verige pa prodrejo globoko v lipidno plast bakterijske celične membrane, spremenijo prepustnost celične membrane, kar vodi do razpoka bakterije, poleg hidrofilnih skupin globoko v beljakovine, kar vodi do izgube encimske aktivnosti in denaturacije beljakovin, zaradi kombiniranega učinka teh dveh učinkov, zaradi česar ima fungicid močan baktericidni učinek.
Vendar pa imajo te površinsko aktivne snovi z vidika okolja hemolitično aktivnost in citotoksičnost, daljši čas stika z vodnimi organizmi in biorazgradnja pa lahko poveča njihovo toksičnost.

3.3 Antibakterijske lastnosti neionskih površinsko aktivnih snovi Gemini

Trenutno obstajata dve vrsti neionskih površinsko aktivnih snovi Gemini, ena je derivat sladkorja, druga pa je alkoholni eter in fenol eter.
Antibakterijski mehanizem biopovršinsko aktivnih snovi iz sladkorja temelji na afiniteti molekul, površinsko aktivne snovi iz sladkorja pa se lahko vežejo na celične membrane, ki vsebujejo veliko število fosfolipidov. Ko koncentracija površinsko aktivnih snovi sladkornih derivatov doseže določeno raven, spremeni prepustnost celične membrane, tvori pore in ionske kanale, kar vpliva na prenos hranil in izmenjavo plinov, kar povzroči odtek vsebine in sčasoma povzroči smrt bakterije.
Antibakterijski mehanizem protimikrobnih snovi fenolnih in alkoholnih etrov je delovanje na celično steno ali celično membrano in encime, blokiranje presnovnih funkcij in motnje regenerativnih funkcij. Na primer, protimikrobna zdravila difenilnih etrov in njihovih derivatov (fenoli) so potopljena v bakterijske ali virusne celice in delujejo skozi celično steno in celično membrano, zavirajo delovanje in delovanje encimov, povezanih s sintezo nukleinskih kislin in beljakovin, omejujejo rast in razmnoževanje bakterij. Paralizira tudi presnovne in dihalne funkcije encimov znotraj bakterij, ki nato ne uspejo.

3.4 Antibakterijske lastnosti amfoteričnih dvojčkov Površinsko aktivnih snovi

Površinsko aktivne snovi so razred površinsko aktivnih snovi, ki imajo tako katione kot anione v svoji molekularni strukturi, se lahko ionizirajo v vodni raztopini in kažejo lastnosti anionskih površinsko aktivnih snovi v enem stanju in kationskih površinsko aktivnih snovi v drugem stanju medija. Mehanizem bakterijske inhibicije amfoteričnih površinsko aktivnih snovi ni dokončen, vendar se na splošno domneva, da je inhibicija lahko podobna inhibiciji kvaternarnih površinsko aktivnih snovi, kjer se površinsko aktivna snov zlahka adsorbira na negativno nabito bakterijsko površino in moti bakterijsko presnovo.

3.4.1 Protimikrobne lastnosti aminokisline Gemini Površinsko aktivne snovi

Barionska površinsko aktivna snov tipa aminokisline je kationska amfoterična barionska površinsko aktivna snov, sestavljena iz dveh aminokislin, zato je njen protimikrobni mehanizem bolj podoben barionski površinsko aktivni snovi tipa kvaternarne amonijeve soli. Pozitivno nabita del površinsko aktivne snovi se privlači v negativno nabita del bakterijske ali virusne površine zaradi elektrostatične interakcije, nato pa se hidrofobne verige vežejo na lipidno dvoslojno plast, kar vodi do iztoka celične vsebine in lize do smrti. Ima pomembne prednosti pred kvaternarnimi površinsko aktivnimi snovmi Gemini na osnovi amonija: enostavna biorazgradljivost, nizka hemolitična aktivnost in nizka toksičnost, zato se razvija za njegovo uporabo in njegovo področje uporabe se razširja.

3.4.2 Antibakterijske lastnosti neaminokislinskega tipa Gemini Površinsko aktivne snovi

Neaminokislinski tip amfoteričnih Gemini Površinsko aktivnih snovi imajo površinsko aktivne molekularne ostanke, ki vsebujejo neionizirane pozitivne in negativne nabojne centre. Glavne ne-aminokislinske vrste Gemini Površinsko aktivne snovi so betain, imidazolin in aminooksid. Glede na primer betainskega tipa imajo amfoterične površinsko aktivne snovi v svojih molekulah anionske in kationske skupine, na katere anorganske soli ne vplivajo zlahka in imajo površinsko aktivne učinke tako v kislih kot alkalnih raztopinah, Antikrobni mehanizem kationskih površinsko aktivnih snovi Gemini sledi v kislih raztopinah in anionskih površinsko aktivnih snoveh Gemini v alkalnih raztopinah. Ima tudi odlično zmogljivost sestavljanja z drugimi vrstami površinsko aktivnih snovi.

04 Sklep in obeti
Gemini Površinsko aktivne snovi se vedno bolj uporabljajo v življenju zaradi svoje posebne strukture in se pogosto uporabljajo na področjih antibakterijske sterilizacije, proizvodnje hrane, razprševanja in zaviranja pene, počasnega sproščanja zdravil in industrijskega čiščenja. Z naraščajočim povpraševanjem po zelenem varstvu okolja se površinsko aktivne snovi Gemini postopoma razvijajo v okolju prijazne in večnamenske površinsko aktivne snovi. Prihodnje raziskave površinsko aktivnih snovi Gemini se lahko izvajajo na naslednjih vidikih: razvoj novih površinsko aktivnih snovi Gemini s posebnimi strukturami in funkcijami, zlasti krepitev raziskav na področju antibakterijskih in protivirusnih snovi; sestavljanje s skupnimi površinsko aktivnimi snovmi ali aditivi za oblikovanje izdelkov z boljšo učinkovitostjo; in z uporabo poceni in lahko dostopnih surovin za sintetizacijo okolju prijaznih površinsko aktivnih snovi Gemini.