簡(jiǎn)介:通過(guò)甲醛和15種殺菌劑對(duì)甲醛敏感和甲醛抗性綠膿桿菌的作用研究,發(fā)現(xiàn)了15種殺菌劑不同的作用模式。這些菌株(包括誘導(dǎo)抗性和交叉抗性)對(duì)不同殺菌劑的反應(yīng),使上述殺菌劑可以根據(jù)此機(jī)制分為不同類(lèi)別。1組殺菌劑對(duì)甲醛敏感和甲醛抗性綠膿桿菌的作用與甲醛幾乎沒(méi)有差異。2組殺菌劑在折算為等摩爾甲醛的濃度下對(duì)甲醛敏感和甲醛抗性綠膿桿菌沒(méi)有作用。然而用甲醛和此組殺菌劑處理的甲醛敏感綠膿桿菌會(huì)變成甲醛交叉抗性菌株。3組殺菌劑對(duì)甲醛敏感和甲醛抗性綠膿桿菌都有效,但是殘余的甲醛敏感綠膿桿菌會(huì)變成抗性菌株。4組殺菌劑(對(duì)照)作用機(jī)理與甲醛的作用方式無(wú)關(guān)。這個(gè)分組方法不僅與作用機(jī)制有關(guān),還與殺菌劑的分子結(jié)構(gòu)相關(guān)。
殺菌劑分組:
1組殺菌劑:
甲醛、羥乙基六氫均三嗪、乙基六氫均三嗪、4,4-二甲基惡唑烷、2-羥甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-丙醇、羥乙基六氫均三嗪和 吡啶硫酮鈉的混合物、1,3-二羥甲基-5,5-二甲基海因、5-羥甲基-1-氮雜-3,7-二氧雜雙環(huán)(3.3.0.)辛烷
2組殺菌劑:
1-(3-氯代烯丙基)-3,5,7-三氮雜-1-氮翁、2-氯-N-(羥甲基)乙酰胺
3組殺菌劑:
2-羥甲基-2-硝基-1,3-...三羥甲基硝基甲烷、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇、4-(2-硝基丁基)嗎啉、4,4-(2-乙基-2-硝基三亞甲基)二嗎啉
4組殺菌劑:
6-乙酰氧基-2,4-二甲基-m-二惡烷、吡啶硫酮鈉
結(jié)果:
在評(píng)估化合物殺菌活性中甲醛的作用時(shí),更多的是與化合物中能產(chǎn)生甲醛基團(tuán)占化合物的比例有關(guān)。
甲醛抗性菌株是通過(guò)甲醛敏感菌株用由低及高濃度的乙基六氫均三嗪處理得到。其對(duì)甲醛的MIC是敏感菌株的3倍以上。
根據(jù)以下三個(gè)方面來(lái)對(duì)殺菌劑進(jìn)行分組:1、殺菌劑產(chǎn)生等量甲醛的機(jī)理。2、殺菌劑對(duì)甲醛抗性和甲醛敏感菌株的不同作用。3、誘導(dǎo)敏感菌株成抗性和交叉抗性菌株的不同。
1組殺菌劑:
這些殺菌劑在釋放相同量的甲醛的濃度下與甲醛的殺菌活性幾乎沒(méi)有差別。敏感菌株對(duì)于此類(lèi)殺菌劑和甲醛同樣敏感。而在同樣濃度下無(wú)法殺死抗性菌株。敏感菌株經(jīng)過(guò)3mM甲醛誘導(dǎo)后再轉(zhuǎn)入上述濃度的殺菌劑中時(shí),可以發(fā)現(xiàn)菌株的敏感性下降。敏感菌株經(jīng)過(guò)相對(duì)于3mM甲醛的殺菌劑誘導(dǎo)后,菌株對(duì)甲醛的敏感性也是下降的。
2組殺菌劑:
這些殺菌劑在模擬釋放3mM甲醛的濃度下并無(wú)等量的甲醛釋放,對(duì)敏感菌株并無(wú)活性。這可能與殺菌劑的水解程度或商品化產(chǎn)品中非甲醛添加劑的高濃度有關(guān)。為了使敏感菌株致死,必須提高殺菌劑的濃度。在能殺滅敏感菌株的相同濃度下,甲醛抗性菌株有明顯的抗性。用甲醛和2組殺菌劑誘導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致敏感菌株產(chǎn)生交叉抗性。因此,除了該殺菌劑不能產(chǎn)生同等量的甲醛外,殺菌劑的殺菌活性中有甲醛的參與。
3組和4組殺菌劑:
2-羥甲基-2-硝基-1,3-...三羥甲基硝基甲烷是緩慢的甲醛釋放體,用于金屬加工液中。類(lèi)似的2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇由于釋放甲醛而具有殺菌活性。4-(2-硝基丁基)嗎啉、4,4-(2-乙基-2-硝基三亞甲基)二嗎啉不是甲醛釋放體,甲醛的計(jì)算是按照在合成中加入甲醛的量。
奇怪的是,2-羥甲基-2-硝基-1,3-...三羥甲基硝基甲烷在模擬釋放1、2或3個(gè)甲醛分子時(shí)的濃度下是無(wú)殺菌活性的。而且在測(cè)試體系中即使有更高的劑量也無(wú)活性。然而,它能誘導(dǎo)敏感菌株在3mM甲醛下有抗性。
有溴、硝基的類(lèi)似物對(duì)敏感和抗性菌株均有效。嗎啉類(lèi)殺菌劑開(kāi)始對(duì)敏感和抗性菌株均有效,當(dāng)敏感菌株用殺菌劑處理后,菌株對(duì)甲醛的抗性會(huì)增加。
4組殺菌劑對(duì)敏感和抗性菌株均有殺菌活性。它與甲醛和甲醛釋放體的作用機(jī)制是不同的。
討論:
工業(yè)殺菌劑的MIC和使用劑量通常用PPM表示。但在比較甲醛釋放體殺菌劑時(shí)可能會(huì)誤導(dǎo)結(jié)果。按照殺菌劑分子濃度來(lái)進(jìn)行比較同樣會(huì)如此。如果甲醛基團(tuán)是活性部位,可靠的比較數(shù)據(jù)只可能產(chǎn)生于潛在甲醛的等摩爾殺菌劑濃度。
殺菌劑能夠釋放甲醛的量不應(yīng)該超過(guò)理論上殺菌劑在合成時(shí)所加入的甲醛摩爾數(shù)。潛在甲醛釋放的數(shù)量和速度有幾個(gè)因素控制。內(nèi)在的因素是殺菌劑的結(jié)構(gòu)。有環(huán)的甲醛釋放體化合物就與無(wú)環(huán)的化合物不同。一般而言,無(wú)環(huán)化合物在酸性條件下比有環(huán)化合物穩(wěn)定,而在堿性條件下相反。另外,化合物結(jié)構(gòu)中C-N鍵甲醛釋放的數(shù)量和速度比C-C鍵多。
1-(3-氯代烯丙基)-3,5,7-三氮雜-1-氮翁在中性和堿性條件下釋放微量的甲醛,相比之下,烏洛托品在此條件下穩(wěn)定且不釋放甲醛。1-(3-氯代烯丙基)-3,5,7-三氮雜-1-氮翁部分釋放甲醛的原因在于堿性s-均三嗪的季胺化。在PH7-8時(shí),約有30%的潛在甲醛能夠釋放。
三羥甲基硝基甲烷是一個(gè)緩慢的甲醛釋放體,是金屬加工液中最有效殺菌劑之一。此化合物是甲醛中心C原子的烷基化而成。該化合物在TSB中無(wú)活性是由于在PH7時(shí)穩(wěn)定,只有最少量的甲醛釋放。相反的,其類(lèi)似物2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇在此條件有殺菌活性。溴基團(tuán)用CH2OH取代后,化合物的活性會(huì)顯著提高,這與甲醛無(wú)關(guān)。
嗎啉類(lèi)化合物導(dǎo)致的交叉抗性的形成看似是非單向性的。經(jīng)過(guò)嗎啉類(lèi)處理后的殘余菌株對(duì)甲醛有抗性,但是用甲醛處理后的殘余菌株對(duì)嗎啉類(lèi)無(wú)抗性。這一異?,F(xiàn)象的產(chǎn)生是由于嗎啉類(lèi)混合物中有殘余甲醛的存在。因?yàn)樵诤铣蛇^(guò)程中有甲醛加入。
4組化合物是陰性對(duì)照。此類(lèi)化合物如吡啶硫酮鈉對(duì)甲醛抗性菌株有效。二惡烷衍生物出乎意外對(duì)甲醛抗性菌株更有效。
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