布羅布爾簡介
布羅布爾化學(xué)名為2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇,又名溴硝丙二醇、溴硝醇、BNPD等,英文名2-bromo-2-bitro-1,3-propanediol,CAS登錄號:52-51-7,國外商品名為Bronopol。結(jié)構(gòu)式如下:
純品為白色至淡黃色粉末或結(jié)晶,無臭無味。熔點(diǎn)118℃。在水中溶解度為25g/100g(25℃);難溶于油,在油中溶解度為0.5g/100g(25℃)。油/水分配系數(shù)小。水溶液在堿性時徐徐分解。與某些金屬(如鋁)不能配用。本品在高溫和堿性條件下(pH大于8)不穩(wěn)定,光照下變棕色。
布羅布爾是一種溴代硝基醇類廣譜殺菌劑,具有很高的殺菌活性和很低的使用濃度以及較寬的使用范圍,對人體皮膚無刺激、無致敏反應(yīng),是美國批準(zhǔn)使用的化妝品防腐劑之一。
三大抗菌機(jī)理
(1) 抗菌活性來源于分子中缺電子的氧化性溴原子,其抗菌作用機(jī)理是溴原子氧化細(xì)菌細(xì)胞膜表面的硫醇基,使之成為二硫化合物,在細(xì)胞壁產(chǎn)生特大突起,使細(xì)胞壁破裂、內(nèi)溶物外流而殺死細(xì)菌;
(2) 另一可能的途徑是釋放出的活化溴素,與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)結(jié)合,形成氮一溴化合物,從而干擾了細(xì)胞代謝,最后引起細(xì)菌死亡;
(3) 布羅布爾分解時釋放出的甲醛也可使細(xì)菌蛋白凝固,從而起到殺菌作用。
防霉抗菌效果
布羅波爾是一種廣譜抗菌劑,主要氧化細(xì)菌酶中巰基,抑制脫氫酶的活性從而導(dǎo)致細(xì)胞膜不可逆轉(zhuǎn)的損害。其對革蘭氏陰性菌,尤其對銅綠假單胞菌有高度活性。布羅波爾對細(xì)菌比對霉菌、酵母更有效。此化合物在廣泛的pH范圍內(nèi)有殺菌作用,也不受陽離子、陰離子的表面活性劑或蛋白質(zhì)所影響。布羅波爾對一些微生物的最低抑制濃度見下表:
微生物效果影響因素
布羅布爾具有廣譜抗菌作用,在25ppm濃度下就能抑制大多數(shù)細(xì)菌生長,尤其對革蘭氏陰性菌效果更佳,包括對銅綠假單胞桿菌也有良好的抑制效果。但對霉菌和酵母菌抑制效果一般。
影響布羅布爾防腐性能主要有以下幾個因素:
一、使用濃度
布羅布爾添加濃度越高,其防腐效果越好,殺菌劑必須達(dá)到一定量才會有殺滅或抑制微生物效果。
二、酸堿性
1、 pH值對微生物影響
微生物的大量繁殖生長離不開適宜的pH值,我們知道大多數(shù)細(xì)菌最適宜的 pH值為中性或稍偏堿性體系。真菌則適宜微酸性體系。如果微生物生存的體系pH值超出了所能適應(yīng)的范圍,則微生物的繁殖或生長就會被抑制或致死。
如見下表
2、 pH值對布羅布爾的影響
布羅布爾在酸性條件下相當(dāng)穩(wěn)定,如果提高pH值會加速布羅布爾本身的分解,一般來說,其分解50%的時間:>5年(pH=4);≈18月(pH=6);≈2月(pH8)。
如果在堿性體系中,布羅布爾仍然有防腐作用,是由于其分解釋放出甲醛的緣故。
三、溫度及濕度
1、 溫度對微生物的影響
一般情況下,溫度升高時,防腐劑的效果都會有所下降。大多數(shù)微生物的最適宜生長溫度在25~37℃。如果溫度高于40℃時,或低于10℃時,大多數(shù)微生物的繁殖或生長都會受到抑制。常見的一些微生物的生長溫度范圍如下表。
2、濕度對微生物的影響
空氣或環(huán)境中相對濕度大,有利于微生物的生長和傳播。因此,在干燥的環(huán)境中,微生物細(xì)胞因失水而導(dǎo)致代謝活動停止直至死亡。
3、溫度對布羅布爾的影響
布羅布爾一般情況下防腐性能很穩(wěn)定。但溫度的升高,會加速其分解。其水溶液分解過程為:
四、助劑對布羅布爾的影響
常見的助劑不會影響布羅布爾的防腐活性,適量的表面活性劑反而會增強(qiáng)布羅布爾透過細(xì)胞膜的能力。但也會受一些物質(zhì)的影響,如與胺及酰胺會形成亞酰胺及亞硝酸胺。適當(dāng)使用抗氧劑可抑制這些物質(zhì)的形成。另外,含一SH基的化合物及半胱胺酸也會抑制其作用。
安全性評價
布羅波爾屬中等毒性化合物。布羅波爾的大鼠急性經(jīng)口LD50為180~400mg/kg,小鼠為250~500mg/kg;狗為250mg/kg;大鼠急性經(jīng)皮LD50值大于1600mg/kg;大鼠急性吸入LC50(6小時)>5mg/L空氣。對兔皮膚有中等刺激,對兔眼睛有輕微刺激。野鴨急性經(jīng)口LD50為510mg/kg。虹鱒LC50(96小時)為20.0mg/L。水蚤LC50(48小時)為1.4mg/L。
對皮膚和粘膜的試驗(yàn):當(dāng)布羅波爾濃度低于0.5%濃度時,對皮膚和粘膜沒有任何刺激。當(dāng)用0.5%布羅波爾稀釋液(高于使用濃度10倍),對家兔皮膚進(jìn)行一次性刺激試驗(yàn),結(jié)果為輕刺激性。
應(yīng)用情況
一、概況
布羅布爾1987年被發(fā)現(xiàn),但在很長一段時間內(nèi)沒有找到它的應(yīng)用領(lǐng)域,直到20世紀(jì)年代末60年代初,英國化學(xué)藥學(xué)協(xié)會才把它作為抗菌劑而加以系統(tǒng)研究。
布羅布爾最早在農(nóng)業(yè)上得到應(yīng)用,最早的含溴農(nóng)藥就是德國Boots公司開發(fā)的。它作棉花種子處理劑,對棉花和多種作物無藥害。由于它具有廣譜抗菌性,在醫(yī)藥行業(yè)中用作消毒劑。
隨著布羅布爾優(yōu)點(diǎn)不斷地被發(fā)現(xiàn),它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大,由于它的廣譜抗菌性,水溶性好,且復(fù)配性能優(yōu),近年來被大量用作香波、洗面奶、雪花膏及粉蜜等化妝品的防腐劑。
二、化妝品領(lǐng)域
布羅布爾對細(xì)菌、霉菌、酵母菌均有抑殺作用,但對霉菌和酵母菌抑制活性差,和尼
泊金酯配合使用可增強(qiáng)對霉菌和酵母菌的抑殺作用。它在化妝品中的推薦使用濃度為200ppm。在化妝品中,作為防腐劑它主要可用于雪花膏、洗發(fā)劑、嬰兒浴液、液體皂、嬰兒洗發(fā)劑、泡沫浴液、乳液、護(hù)膚膏、蛋白質(zhì)浴液、化妝水、護(hù)發(fā)素、染發(fā)劑、發(fā)乳和浴用凝膠等等。
三、水處理領(lǐng)域
布羅布爾可以分別和異噻唑、季銨鹽、聚季銨鹽、乙烯基單甲基醚等殺菌劑進(jìn)行復(fù)配形成一類新型殺菌劑,廣泛用于冷卻水、紙漿以及空調(diào)循環(huán)水等領(lǐng)域。
四、石油回注水
將布羅布爾和表面活性劑做成條狀和塊狀的固體殺菌劑,能控制油井水中微生物的生長,且能在水中分散溶解而不溶于油中,因此可進(jìn)入石油系統(tǒng)底部的水層中殺滅細(xì)菌,從而有效抑制金屬工件的腐蝕。
五、除味劑
以布羅布爾為主的廁所空氣除味劑既可在很低濃度下殺滅微生物,也可有效除去廁所空氣和水中的氨氣、硫化氫和硫醇,且由于布羅布爾無味,價格低廉,用它做殺菌劑的除味劑不僅可用于家庭廁所,還可用于垃圾處理中難聞氣味的脫味液。由布羅布爾作殺菌劑及脫味劑、金屬硫酸鹽或金屬氯化物作填料、吡咯化合物作防腐蝕劑組成的脫臭劑,可用于火車、公共汽車、飛機(jī)及輪船的糞便沖洗脫臭。
六、其他工業(yè)領(lǐng)域
布羅布爾尤其對假單胞菌有優(yōu)異的抑殺效果,加上良好的水溶性,可配合異噻等殺菌劑,
除了上面的領(lǐng)域,還廣泛應(yīng)用于乳液、涂料、顏料、固體膠、切削液等等水性產(chǎn)品。但在復(fù)配時要注意,布羅布爾容易導(dǎo)致變色。
我公司推出3Q系列溴硝醇產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水處理、化妝品、石油工業(yè)殺、除味劑、醫(yī)藥工業(yè)等行業(yè),還可作為紡織品的柔軟劑組分、皮革防腐劑、潤滑冷卻液體的防腐劑、切花防腐劑、蔬菜儲存的防腐劑、殺菌泡沫聚氯醋原料等