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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、熒光計組胺測定試劑及醫(yī)藥檢驗方面。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，國外對鄰苯二甲醛的消毒方面進行了許多研究，已經(jīng)將其開發(fā)成為一種新型的高效消毒劑并通過了美國FDA認證。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、還具有刺激性小、使用濃度低等自身特性。此外，鄰苯二甲醛對近年來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發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。許多實驗表明，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)。有研究提出了一個假說來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iCdxe公司已經(jīng)研制出精確監(jiān)測濃度的試紙。有資料顯示，如果使用自動內(nèi)鏡清洗程序，在達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。鄰苯二甲醛對許多金屬、塑料等物質(zhì)都沒有損害。
1）對細菌繁殖體的作用機理
EDTA、月桂酸鈉和葡萄球菌溶菌素(lysostaphin)是三種可以破壞細胞壁或細胞膜結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細胞通透性增加、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胞滲漏程度遠遠低于對照組。這說明鄰苯二甲醛與這些細菌菌體細胞壁或細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)對細胞壁/膜的結(jié)構(gòu)破壞。但是，鄰苯二甲醛的這種封閉防滲作用，同時也造成菌體內(nèi)外物質(zhì)交換功能障礙，以致細菌正常生理功能不能進行，從而促進細胞死亡。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)核桿菌對鄰苯二甲醛變的非常敏感。此可能是細胞壁的通透和細胞壁中糖膚脂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)核桿菌細胞內(nèi)的靶位點。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誘滲劑的抵抗功能亦低于戊二醛。但鄰苯二甲醛對結(jié)核桿菌以及革蘭陰性菌的殺滅作用強于戊二醛。這可能是因為鄰苯二甲醛是芳香醛，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胞膜，從而作用于菌體內(nèi)部的靶位點弓l起細胞的迅速死亡。
2）對細菌芽孢的作用機理
芽孢外層是構(gòu)成其對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基因會造成芽飽外層的嚴重缺陷)對鄰苯二甲醛進行殺芽孢實驗，發(fā)現(xiàn)其對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，枯草桿菌繁殖體對鄰苯二甲醛更敏感。由此可見，無論是去外層芽孢還是含cotE芽孢其外層的完整性并沒有被完全破壞，也可能留下的殘余部分仍舊對鄰苯二甲醛有較強的抵抗力。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)，從而使芽孢對外界抵抗力增強。研究發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲醛處理過的芽孢沒有DPA的釋放，此可能是芽孢對外界環(huán)境中營養(yǎng)成分的感受器受到了鄰苯二甲醛的破壞，使細胞營養(yǎng)攝食得不到信號，從而就減弱了DPA的釋放。鄰苯二甲醛處理過的芽孢不會發(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，直接同皮膚接觸會引起暫時皮膚著色，反復(fù)接觸會導(dǎo)致皮膚過敏。要避免污染食物，誤飲人或吞人消毒液會引起口腔、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，因為他們會對呼吸道和眼睛刺激，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，必須進行認真清洗，否則會導(dǎo)致病人皮膚、粘膜的著色。同時，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，鄰苯二甲醛雖然價格比戊二醛要貴，但由于他有許多優(yōu)點，故在許多國家都已有應(yīng)用。目前他的主要的應(yīng)用價值在于作為內(nèi)鏡消毒劑。臨床研究表明，100個內(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行滅菌處理，則需要400-500mg/L的鄰苯二甲醛在20℃時使用標準在各國均有自己的規(guī)定。在歐洲、亞洲、拉丁美洲許多國家規(guī)定5min即可達到高效消毒；在加拿大和澳大利亞為10m；ln在美國規(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)運行時間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展
[2] CN201310242491.6鄰苯二甲醛的綠色制備工藝