界面活性剤(かいめんかっせいざい)について
こんにちは、アメジスト編集部です。先日、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)から新型コロナウイルスに有効と判断された界面活性剤についての発表がありましたが、今回は「界面活性剤」について紹介したいと思います。
界面活性剤とは
界面活性とは、その名前の通り、本来混じりあわないモノの境目=界面(かいめん)を活性させる(混ざるようにする)ことを言います。界面活性剤は1つの分子のなかに親水基と親油基(疎水基)を持つために、水にも油にも馴染み易い性質(両親媒性)を有することが大きな特徴です。例えば油と水を混ぜようとしても、分離してしまいますが、「界面活性剤」を入れると、この両親媒性により油と水が混ざります。この力を利用して汚れを落とします。
みなさんがご存知の通り「界面活性剤」は石鹸や洗剤、シャンプーなど洗浄剤の主成分として使用されていますが、その一部には殺菌・抗菌性能をもつ種類があります。
界面活性剤の種類
界面活性剤は親水基部分の電気的な性質から大きく4種類に分類することができます。
それぞれ水に溶けた時に、電離してイオン(電荷をもつ原子または原子団)となるイオン性界面活性剤が3タイプあり、イオンにならない非イオン(ノニオン)界面活性剤の1つとで合計4つのタイプがあります。
またイオン性界面活性剤の3つのうち、水に溶けた場合のイオンの種類により、アニオン(陰イオン・マイナスイオン)界面活性剤、カチオン(陽イオン・プラスイオン)界面活性剤および両性(陰イオンと陽イオンの両方を併せ持つ)界面活性剤に分類されます。
【出展:日本界面活性剤工業会 URL:https://jp-surfactant.jp/index.html】
界面活性剤の殺菌作用
界面活性剤すべてが高い殺菌性能を持つわけではなく、特にカチオン界面活性剤はいわゆる逆性石鹸(石けんとイオン的に逆の性質をもっているため)と称され、現在広い分野で殺菌剤として使用されています。カチオン界面活性剤で代表的なものは、
・塩化ベンザルコニウム
・塩化ベンゼトニウム
・塩化ジアルキルジメチルアンモニウム
です。これらは、カチオン界面活性剤の中でも化学構造から4級アンモニウム塩型に分類されるものです。この中で、「塩化ベンザルコニウム」は「ベンザルコニウム塩化物」、「塩化ベンゼトニウム」は「ベンゼトニウム塩化物」と言う名称で、日本の医薬品の公定書である日本薬局方に収載されており、殺菌・消毒用に用いられる医薬品成分です。「塩化ジアルキルジメチルアンモニウム」も殺菌・防腐などの作用があり化粧品,医薬部外品などにも配合されている成分です。
なぜカチオン界面活性剤には殺菌作用があるのでしょう。その詳細はまだよく分かっていないようですが、いくつか仮説があります。
カチオン界面活性剤は、
・マイナスの電荷を持つ細菌表面への吸着速度が速く迅速な殺菌効果の発現が見られる
・細胞膜の流動性が増して、破裂しやすくなる
・細胞膜タンパク質を変性させて、酵素機能を失活させる
といった効果で殺菌すると考えられています。
これらカチオン界面活性剤は電気的にプラスである特徴で殺菌性能を引き出しています。注意が必要なのはマイナス電荷を有するアニオン界面活性剤(石鹸、洗剤、シャンプー、中性洗剤など洗浄剤のほとんど)と混用したり、洗浄後の残留成分があったりすると、中和され電気的性質は打ち消され殺菌性能は無くなってしまいます。(製品のご使用方法については各メーカーのパッケージの注意事項などをよくご確認ください。)
加えて殺菌対象微生物についても注意を要します。第4級アンモニウム塩は一般的な細菌(大腸菌や黄色ブドウ球菌など)についてほとんど問題なく殺菌効果を発揮しますが、結核菌等の抗酸菌やウイルスのほとんど、細菌芽胞や真菌(カビ)には殺菌効果を示しません。主に殺菌対象にする微生物種が何か、そしてどのくらいの消毒レベルまで必要なのかを十分把握した上で使用しなければなりません。
除菌ができる洗浄剤(4級アンモニウム塩など)の利点
洗浄力に優れる
消毒剤はタンパク質や脂肪分などの有機物の存在下では効力が低下してしまうものもあり消毒前に有機物の除去が必要です。除菌と洗浄が同時にできるものは簡便性に優れます。
材質劣化等の影響が少ない
アルコールはプラスチックやゴムなどの素材を劣化させることがあり、次亜塩素酸ナトリウムは金属の種類により腐食を起こすものもあるが、比較的劣化が少ない。
臭いが気にならない
アルコールや次亜塩素酸ナトリウムに比べ臭いが気にならない。
持続効果も期待できる
環境表面に残留し持続効果が期待できる。
新型コロナウイルスに有効な界面活性剤が公表されていますが、そもそも手や器物に付着した微生物は洗い流し・拭き取りで数を減らせば感染リスクは低減できます。
いかがでしたでしょうか。今回の新型コロナウイルスの話題とあわせて「界面活性剤」という言葉を初めて聞いたという方もいらっしゃるかと思います。少しでも参考になれば幸いです。
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