بولي كواتيرنيوم والتطبيقات

Polyquaternium هي تسمية دولية لمكونات مستحضرات التجميل تشير إلى العديد من البوليمرات متعددة الكاتينيوم المستخدمة في صناعة العناية الشخصية. Polyquaternium هو مصطلح جديد يستخدم للتأكيد على وجود مراكز الأمونيوم الرباعية في البوليمرات. وافق INCI على ما لا يقل عن 40 اسمًا مختلفًا للبوليمرات مثل polyquaternium. وتتميز البوليمرات المختلفة بالقيمة العددية التي تتبع كلمة 'polyquaternium'. تعد Polyquaternium-5، وpolyquaternium-7، وpolyquaternium-47 ثلاثة أمثلة، كل منها عبارة عن بوليمر متميز كيميائيًا. ويتم تعيين هذه الأرقام بالترتيب الذي تم تسجيلها به، وليس بسبب تركيبها الكيميائي. تعتبر Polyquaterniums مفيدة بشكل خاص في مكيفات الشعر والشامبو والموس وبخاخات الشعر وصبغات الشعر ومواد التشحيم الشخصية ومحاليل العدسات اللاصقة. نظرًا لأنها مشحونة بشكل إيجابي، يمكنها تحييد الشحنة السلبية لمعظم أنواع الشامبو وبروتينات الشعر وتساعد على تنعيم الشعر. كما أن شحنتها الإيجابية تربطها أيونيًا بالشعر والجلد. بعضها له خصائص مضادة للميكروبات.

كاتيون الأمونيوم الرباعي: 

في الكيمياء، كاتيونات الأمونيوم الرباعية، والمعروفة أيضًا باسم أملاح الأمونيوم الرباعية، هي أيونات متعددة الذرات موجبة الشحنة ذات البنية [NR4]+، حيث R عبارة عن مجموعة ألكيل أو أريل أو مجموعة عضوية. على عكس أيونات الأمونيوم (NH+4) وكاتيونات الأمونيوم الأولية أو الثانوية أو الثلاثية، تكون كاتيونات الأمونيوم الرباعية مشحونة بشكل دائم بشكل مستقل عن الرقم الهيدروجيني لمحلولها. أملاح الأمونيوم أو مركبات الأمونيوم الرباعية (الكوات في مصطلحات حقول النفط) هي أملاح كاتيونات الأمونيوم الرباعية. Polyquats عبارة عن مجموعة متنوعة من أشكال البوليمرات الهندسية التي توفر جزيئات أمونيوم رباعية متعددة داخل جزيء أكبر. تُستخدم مركبات الأمونيوم الرباعية في التطبيقات الاستهلاكية، بما في ذلك مضادات الميكروبات (مثل المنظفات والمطهرات)، ومنعمات الأقمشة ومكيفات الشعر. وباعتبارها عاملًا مضادًا للميكروبات، فهي قادرة على تعطيل الفيروسات المغلفة مثل SARS-CoV-2. ويميل الكوات إلى أن يكون ألطف على الأسطح من المطهرات المعتمدة على التبييض، كما أنه آمن بشكل عام على الأقمشة.

توليف

يتم تحضير مركبات الأمونيوم الرباعية عن طريق ألكلة الأمينات الثلاثية. عادة ما يتضمن الإنتاج الصناعي لأملاح الأمونيوم الرباعية التجارية هدرجة النتريل الدهنية، التي تنتج الأمينات الأولية أو الثانوية. ثم تتم معالجة هذه الأمينات بكلوريد الميثيل. إن عملية رباعية الألكيل أمينات مع هاليدات الألكيل موثقة جيدًا. على سبيل المثال، عند صنع المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية، غالبًا ما تكون إحدى مجموعات الألكيل الموجودة في الأمين أطول من الأخرى. والتخليق النموذجي هو تخليق كلوريد البنزالكونيوم من ثنائي ميثيل أمين الألكيل طويل السلسلة وكلوريد البنزيل:

CH3(CH2)nN(CH3)2+ClCH2C6H5⟶[CH3(CH2)nN(CH3)2CH2C6H5]+Cl−

التطبيقات

~!phoenix_var43_0!~~!phoenix_var43_1!~

الأدوية

مركبات الأمونيوم الرباعية لها نشاط مضاد للميكروبات. تستخدم مركبات الأمونيوم الرباعية، خاصة تلك التي تحتوي على سلاسل ألكيل طويلة، كمضادات للميكروبات ومطهرات. ومن الأمثلة على ذلك كلوريد البنزالكونيوم، كلوريد البنزيثونيوم، كلوريد ميثيل بنزيثونيوم، سيتامات بروميد الأمونيوم، كلوريد ديديسيل ثنائي ميثيل الأمونيوم، وبروميد الدوميفين. مفيد أيضًا للفطريات والأميبا، والفيروسات المغلفة مثل SARS-CoV-2. يُعتقد أن معظم مركبات الأمونيوم الرباعية تعمل عن طريق تعطيل أغشية الخلايا أو الأغلفة الفيروسية. بعض QACs، مثل dequalinium وما شابه ذلك من QACs المزدوجة. يعتبر الكوات قاتلاً لمجموعة واسعة من الكائنات الحية باستثناء الأبواغ الداخلية والفيروسات غير المغلفة، والتي لا يحتوي أي منها على غلاف غشائي قابل للهجوم. يمكن معالجة الأبواغ الداخلية عن طريق إضافة مواد كيميائية تجبرها على الإنبات. وهي أقل فعالية ضد البكتيريا سالبة الجرام والمتفطرات والبكتيريا الموجودة في الأغشية الحيوية لأنها تحتوي على طبقات إضافية تحتاج إلى اختراقها أو تعطيلها. بعض البكتيريا مثل MRSA اكتسبت جينات المقاومة qacA/B و qacC/D، التي تضخ الكاتيونات إلى خارج الخلية.