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鄰苯二甲醛，是一種重要的醫(yī)藥化工中間體，以前主要用于胺類生物堿、熒光計(jì)組胺測(cè)定試劑及醫(yī)藥檢驗(yàn)方面。自從1994年將其用于內(nèi)鏡消毒而發(fā)現(xiàn)其具有良好的消毒效果，國(guó)外對(duì)鄰苯二甲醛的消毒方面進(jìn)行了許多研究，已經(jīng)將其開(kāi)發(fā)成為一種新型的高效消毒劑并通過(guò)了美國(guó)FDA認(rèn)證。與消毒劑戊二醛(GTA)相比，鄰苯二甲醛具有戊二醛廣譜、高效、低腐蝕的優(yōu)點(diǎn)、還具有刺激性小、使用濃度低等自身特性。此外，鄰苯二甲醛對(duì)近年來(lái)分離出的戊二醛抗性分枝桿菌也具有良好的殺滅作用。因此，鄰苯二甲醛有可能成為戊二醛替代品。
鄰苯二甲醛屬于二醛類化合物，象戊二醛一樣主要是通過(guò)醛基與氨基酸、蛋白質(zhì)和微生物一些其他成分的氨基酸基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。許多實(shí)驗(yàn)表明，鄰苯二甲醛的交聯(lián)作用弱于戊二醛的。這可能是由于鄰苯二甲醛僅能同初級(jí)氨基(一NH2)發(fā)生反應(yīng)，于是就只能同膚鏈中的賴氨酸、精氨酸以及膚鏈末端的氨基酸反應(yīng)。有研究提出了一個(gè)假說(shuō)來(lái)解釋鄰苯二甲醛較弱交聯(lián)作用的原因：第一，芳香醛(如鄰苯二甲醛)的加成反應(yīng)要比脂肪醛(如戊二醛)弱。第二，鄰苯二甲醛的結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，此結(jié)使鄰苯二甲醛的空間結(jié)構(gòu)缺乏伸展性，因此不易通過(guò)調(diào)整空間構(gòu)象而充分的同含氨基物質(zhì)反應(yīng)。反之，戊二醛則具有更大的伸展性，易于同物質(zhì)中的氨基反應(yīng)。
鄰苯二甲醛在pH為3-9的范圍內(nèi)都有很好的穩(wěn)定性，其溶液可以連續(xù)使用14d。美國(guó)iCdxe公司已經(jīng)研制出精確監(jiān)測(cè)濃度的試紙。有資料顯示，如果使用自動(dòng)內(nèi)鏡清洗程序，在達(dá)到最小有效濃度前可以反復(fù)使用82次，而戊二醛僅使用40次。鄰苯二甲醛對(duì)許多金屬、塑料等物質(zhì)都沒(méi)有損害。
1）對(duì)細(xì)菌繁殖體的作用機(jī)理
EDTA、月桂酸鈉和葡萄球菌溶菌素(lysostaphin)是三種可以破壞細(xì)胞壁或細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)胞通透性增加、內(nèi)容物漏出的物質(zhì)。使用EDTA、月桂酸鈉和葡萄球菌溶菌素分別對(duì)鄰苯二甲醛作用后的銅綠假單胞菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進(jìn)行滲漏誘導(dǎo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)鄰苯二甲醛作用后的菌體細(xì)胞滲漏程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照組。這說(shuō)明鄰苯二甲醛與這些細(xì)菌菌體細(xì)胞壁或細(xì)胞膜作用后形成了牢固的交聯(lián)結(jié)合，造成一道屏障，阻止了這些物質(zhì)對(duì)細(xì)胞壁/膜的結(jié)構(gòu)破壞。但是，鄰苯二甲醛的這種封閉防滲作用，同時(shí)也造成菌體內(nèi)外物質(zhì)交換功能障礙，以致細(xì)菌正常生理功能不能進(jìn)行，從而促進(jìn)細(xì)胞死亡。乙胺丁醇、D一環(huán)絲氨酸和熒光苯丙氨酸分別作用結(jié)核分枝桿菌菌體可使其透性增加，影響糖膚脂C合成的不同階段而抑制其合成。將上述三種物質(zhì)加人培養(yǎng)基對(duì)所研究的結(jié)核桿菌培養(yǎng)，然后再將該菌暴露于一定濃度的鄰苯二甲醛溶液中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)處理組結(jié)核桿菌對(duì)鄰苯二甲醛變的非常敏感。此可能是細(xì)胞壁的通透和細(xì)胞壁中糖膚脂C和碳聚糖結(jié)構(gòu)受到破壞，使鄰苯二甲醛更容易作用于結(jié)核桿菌細(xì)胞內(nèi)的靶位點(diǎn)。分析研究表明，鄰苯二甲醛的交聯(lián)反應(yīng)分子基礎(chǔ)弱于戊二醛，鄰苯二甲醛作用后菌體對(duì)誘滲劑的抵抗功能亦低于戊二醛。但鄰苯二甲醛對(duì)結(jié)核桿菌以及革蘭陰性菌的殺滅作用強(qiáng)于戊二醛。這可能是因?yàn)猷彵蕉兹┦欠枷闳?，具有良好的脂溶性，更容易穿透脂質(zhì)較多的結(jié)核桿菌以及革蘭陰性菌細(xì)胞膜，從而作用于菌體內(nèi)部的靶位點(diǎn)弓l起細(xì)胞的迅速死亡。
2）對(duì)細(xì)菌芽孢的作用機(jī)理
芽孢外層是構(gòu)成其對(duì)鄰苯二甲醛抵抗的重要屏障。用不同的方法將枯草桿菌芽孢外層去掉，然后暴露于鄰苯二甲醛溶液中，發(fā)現(xiàn)這種去外層芽孢對(duì)鄰苯二醛的殺滅作用變的十分敏感。用含cotE的枯草桿菌芽孢(cotE基因會(huì)造成芽飽外層的嚴(yán)重缺陷)對(duì)鄰苯二甲醛進(jìn)行殺芽孢實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)鄰苯二甲醛的敏感性比不含此基因的枯草桿菌芽孢更加敏感。但將這種去外層芽孢或含cotE芽孢與枯草桿菌繁殖體相比，枯草桿菌繁殖體對(duì)鄰苯二甲醛更敏感。由此可見(jiàn)，無(wú)論是去外層芽孢還是含cotE芽孢其外層的完整性并沒(méi)有被完全破壞，也可能留下的殘余部分仍舊對(duì)鄰苯二甲醛有較強(qiáng)的抵抗力。芽飽外層是芽孢成熟后期形成的一種含有大量毗咤二梭酸(DPA)結(jié)構(gòu)，從而使芽孢對(duì)外界抵抗力增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲醛處理過(guò)的芽孢沒(méi)有DPA的釋放，此可能是芽孢對(duì)外界環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)成分的感受器受到了鄰苯二甲醛的破壞，使細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)攝食得不到信號(hào)，從而就減弱了DPA的釋放。鄰苯二甲醛處理過(guò)的芽孢不會(huì)發(fā)芽。
盡管和戊二醛相比，鄰苯二甲醛使用濃度降低了，本身也不具有刺激性氣味。但直接接觸到鄰苯二甲醛仍會(huì)引起眼睛、皮膚、消化道、呼吸道粘膜損傷。消毒液體要避免直接同眼睛、皮膚、衣物接觸，直接同皮膚接觸會(huì)引起暫時(shí)皮膚著色，反復(fù)接觸會(huì)導(dǎo)致皮膚過(guò)敏。要避免污染食物，誤飲人或吞人消毒液會(huì)引起口腔、喉、食管、胃等消化道的刺激和灼傷。避免暴露于鄰苯二甲醛蒸汽，因?yàn)樗麄儠?huì)對(duì)呼吸道和眼睛刺激，引起鼻腔、喉嚨、支氣管的刺痛、咳嗽，引起胸部不適、緊張、呼吸困難、頭痛。鄰苯二甲醛消毒后的醫(yī)療器械有一定的殘留，必須進(jìn)行認(rèn)真清洗，否則會(huì)導(dǎo)致病人皮膚、粘膜的著色。同時(shí)，醫(yī)院污水中鄰苯二甲醛含量應(yīng)該受限制，這可以用氨基乙酸進(jìn)行中和，從而使得排水更安全。
作為一種新型高效消毒劑，鄰苯二甲醛雖然價(jià)格比戊二醛要貴，但由于他有許多優(yōu)點(diǎn)，故在許多國(guó)家都已有應(yīng)用。目前他的主要的應(yīng)用價(jià)值在于作為內(nèi)鏡消毒劑。臨床研究表明，100個(gè)內(nèi)鏡在500mg/L鄰苯二甲醛消毒5min后，使得菌量下降5109以上，水溶液浸泡30min以上，使病人用后的氣管鏡、胃鏡、結(jié)腸鏡上的革蘭陽(yáng)性菌、陰性菌、真菌和腸道病毒全部轉(zhuǎn)陰。但要使用鄰苯二甲醛進(jìn)行滅菌處理，則需要400-500mg/L的鄰苯二甲醛在20℃時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)在各國(guó)均有自己的規(guī)定。在歐洲、亞洲、拉丁美洲許多國(guó)家規(guī)定5min即可達(dá)到高效消毒；在加拿大和澳大利亞為10m；ln在美國(guó)規(guī)定為12min。
鄰苯二甲醛的綠色制備工藝包括以下的制備步驟：
1）在三口燒瓶中依次加入1，3－二氫異苯并呋喃0.1～0.3mol、氧化劑0.2～0.6mol，催化劑雜多酸0.3～0.5g，水10～30g；
2）在上述三口燒瓶中加入電磁攪拌子，裝上回流冷凝管和溫度探頭后，進(jìn)行超聲攪拌反應(yīng)；設(shè)定反應(yīng)溫度為30～60℃，超聲功率為200～500W，反應(yīng)運(yùn)行時(shí)間30min～180min；
3）反應(yīng)完成后，降至室溫，使用等體積的乙酸乙酯進(jìn)行萃取3次，合并萃取液，蒸餾法除去乙酸乙酯，得鄰苯二甲醛粗品；
4）將鄰苯二甲醛粗品與重結(jié)晶溶劑石油醚按1∶3的質(zhì)量比混合后進(jìn)行重結(jié)晶，抽濾得鄰苯二甲醛晶體，將鄰苯二甲醛晶體放置于真空度為60Pa、溫度為50℃的真空干燥箱中干燥4h，得鄰苯二甲醛產(chǎn)品；
5）采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收步驟4所得石油醚，回收的石油醚可重復(fù)使用。
[1] 鄰苯二甲醛消毒劑研究進(jìn)展
[2] CN201310242491.6鄰苯二甲醛的綠色制備工藝