В семействе ПАВ катионные поверхностно‑активные вещества выделяются выраженной антимикробной активностью. Типичными представителями являются бензалкония хлорид и бензалкония бромид — четвертичные аммониевые соединения.
Механизм антимикробного действия в основном обусловлен их зарядовыми свойствами. Поверхности клеточных мембран большинства бактерий, грибов и некоторых вирусов имеют отрицательный заряд. Положительно заряженные ионы четвертичных аммониевых соединений адсорбируются на поверхности мембран, электростатически взаимодействуют с их компонентами и нарушают липидный бислой. В результате повышается проницаемость мембраны и происходит утечка внутриклеточных веществ (белков, нуклеиновых кислот, ионов калия и др.). Кроме того, катионные ПАВ могут проникать в клетку, связываясь с отрицательно заряженными белками и нуклеиновыми кислотами, вызывая их денатурацию и выпадение в осадок, что нарушает метаболизм и репродукцию микроорганизмов и ведёт к их гибели.
Сферы применения:
Дезинфектанты и бактерициды: Широко используются для дезинфекции поверхностей в больницах, заведениях общественного питания и быту, а также для погружной дезинфекции инструментов (требуется соблюдение концентраций и времени экспозиции). Их широкая антимикробная активность и быстродействие делают их важными компонентами химических дезинфектантов.
Средства личной гигиены: В ряде специализированных очищающих средств для лица, жидкого мыла и антиперхотных шампуней в малых концентрациях катионные ПАВ добавляют для подавления патогенной микрофлоры на поверхности кожи и борьбы с перхотью (связанной с грибами рода Malassezia).
Промышленная защита от биообрастания: В системах охлаждения, целлюлозно‑бумажной и текстильной отраслях катионные ПАВ применяют как бактерицидные консерванты для предотвращения разложения и засорения систем вследствие микробного роста.
Важно учитывать, что катионные ПАВ обычно обладают более выраженным раздражающим эффектом и несовместимы с анионными ПАВ — при совместном использовании возможна инактивация и осаждение. Поэтому при применении следует строго соблюдать инструкции, не смешивать их с обычным мылом (анионным типом) и учитывать риск раздражения кожи.