异噻唑啉酮（卡松）的性质与应用

发布日期:2023/4/27 15:33:37

异噻唑啉酮（卡松），英文名Isothiazolinone (Carson)，是一种优良的杀菌剂，普遍使用于化妆品成品、洗发水和护发素中，是抑制微生物生长的一种防腐剂。其对酵母菌、真菌、革兰氏菌、异氧菌、藻类等具有较好的抑制效果，广泛应用于纺织、造纸、炼油、化妆品、清洗剂及油田注水、污水处理等领域的杀菌防腐处理。

异噻唑啉酮（卡松）的性状图

图1 异噻唑啉酮（卡松）的性状图

基本概念

异噻唑啉酮（卡松）是由美国 Rohmand&Hass 公司生产的一系列异噻唑啉酮类化合物，又名克菌强。卡松是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮( MI) 和 2-甲基-5-氯-4-异噻唑啉-3-酮( CMI) 及无机盐稳定剂的混合物，通常CMI∶MI = 3∶1。 [1] 卡松是一种优良的杀菌剂，普遍使用于化妆品成品、洗发水和护发素中，是抑制微生物生长的一种防腐剂。本品系国际上公认的安全、高效、广谱性防腐剂，不含任何重金属，能有效的抑制和灭除菌类和各种微生物，防腐效果显著，在150ppm浓度下可完全抑制细菌生长，在125ppm浓度下，可完全抑制酵母菌和霉菌生长。异噻唑啉酮（卡松）也是一种高效的广谱抑菌剂。卡松具有很强的生物活性，既能抑菌，又能杀菌，可以解决因菌类感染而引起的产品发酵、发霉、变质、细菌超标等问题，而且由于其对粘液有穿透作用，不仅能应用于化妆品、洗涤剂，还可用于工业杀菌环水、机床冷却液、油漆等，是用途极为广泛的一类环保型“绿色产品”杀菌剂，是一种值得大力开发的产品、具有较高的附加值。异噻唑啉酮（卡松）类化合物是一种新型、广谱、高效的非氧化性杀菌剂，是性价比最具优势的防腐杀菌剂之一，其对酵母菌、真菌、革兰氏菌、异氧菌、藻类等具有较好的抑制效果，广泛应用于纺织、造纸、炼油、化妆品、清洗剂及油田注水、污水处理等领域的杀菌防腐处理。[1]

性质

纯品异噻唑啉酮（卡松）为无色的透明液体，工业用的卡松通常为水溶液，由于杂质的不同外观为淡黄色至琥珀色，气味温和，相对密度（20/4）1.19，粘度（23）5.0 MPa.s，凝固点-18~21.5℃，pH3.5~5.0，它易溶于水，低碳醇和乙二醇。使用 pH 值为 4-8，pH>8 时稳定性下降，在室温下贮存一年或者 50℃时贮存半年，活性下降很少，高温贮存活性下降，它可与阴离子、阳离子、非离子和各种离子型的乳化剂、蛋白质配伍。

抗菌机理

由于分子中含有 N-S 键，因此，异噻唑啉酮（卡松）是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀菌作用，与微生物接触后，就能迅速地抑制其生长，这种抑制过程是不可逆的，从而导致微生物细胞的死亡。在细胞死亡之前，经卡松处理过的微生物不能再合成酶和分泌有粘附性的生物膜的物质，通过穿透粘附在冷水系统设备表面上的生物膜，对生物膜下面的微生物进行有效的控制。异噻唑啉酮（卡松）作为异噻唑啉酮类衍生物，其与各种菌类的作用关系已有广泛的研究。作为杂环类化合物，其杀菌机理主要是非氧化型杀菌作用，靠杂环上的活性部分与细菌体内蛋白质中 DNA 的碱基形成氢键，吸附在细菌的细胞上，从而破坏细胞内 DNA 的结构使之失去复制能力，导致细胞死亡。Morley J.O.等通过对电子结构特性的研究，进一步证明了此杀菌机理。

抗菌特性

异噻唑啉酮（卡松）的杀菌性能具有广谱性，能杀死藻类、真菌、细菌，同时对粘液有穿透作用，使得经卡松处理过的微生物，在细胞死亡前不能合成酶和分泌有粘附性及生成生物膜的物质，杀菌较为彻底；卡松在低浓度下同样有效，一般有效浓度在0.5mg/L时，就能很好地控制细菌的生长，这是其他药剂所无法比拟的；混溶性好，在一般作用浓度下卡松能与氯、缓蚀剂、阻垢分散剂和大多数阴离子、阳离子和非离子表面活性剂等达到物理的相容，如将布罗波尔与卡松相互配合使用，二者的比例为1~16:1，产品具有增效和光谱的杀菌作用；卡松能有效地组织粘泥的形成，其可以很容易地穿过粘泥表层，从而有效地杀灭粘泥中的微生物，当该药剂投入一个清洁系统时能有效的阻止粘泥层的生长；对环境无害，该药剂在水溶液中降解速度快，在被稀释到使用浓度之下时，能自然降解为无毒物质，不导致环境的污染；对pH值适用范围广，甚至在碱性系统中仍能保持较高的稳定性，一般pH值在5.5-9.5范围内均能适用；低毒，投药间隔时间长，并由于其无表面活性，该药剂使用过程中不产生泡沫。[2]

应用

异噻唑啉酮（卡松）对革兰氏阳性菌和阴性菌均表现出很高的杀菌活性，对链球菌、酵母菌具有良好的抑制作用。其广泛用于化妆品，个人护理品、涂料、水性高聚物、金属切割液、胶粘剂、油墨、染料、石蜡液、木材、制革、水处理、工业循环水、游泳池水处理、制浆造纸等行业的杀菌防腐。卡松产品主要用于化妆品防腐，由于毒性低、抗菌作用范围广、效果强以及与化妆品原料配伍性能好，且能溶解于水，使用方便，因此可直接加入到化妆品中使用。卡松在国内主要用作工业杀菌防腐剂，应用在工业敞开式循环系统、空气洗涤器、酿造厂、油田注水、合成纤维油剂、造纸等工业，此方面的研究及专利已有大量报道并已投入生产，且国内产品已达国际水平。作为杀菌剂，异噻唑啉酮（卡松）具有高效、广谱的杀菌性能，配伍性好，能在较大的 pH 值范围内保持活性，添加量小，起效快，杀菌力强，使用方便，价格低廉。更重要的是卡松一类杀菌剂为环保型“绿色产品”，所以在发达国家已得到广泛的应用。异噻唑啉酮（卡松）具有很强的生物活性，既能抑菌，又能杀菌，可以解决因菌类感染而引起的产品发酵、发霉、变质、细菌超标等问题，不仅能应用于化妆品、洗涤剂，还可用于工业杀菌环水、机床冷却液、油漆、造纸、日化、涂料、化妆品、石油等行业及油田注水、污水处理等很多工程及行业中。国际上主要将其应用于化装品的杀菌防霉，多见于洗面奶、发型固定调理剂、洗涤香波等。此外，异噻唑啉酮（卡松）还广泛应用于照相用化学增感剂、室内空气清新剂、录音磁带原料及植物生长调节素等。[3]