Πίνακας περιεχομένων για αυτό το άρθρο:
1. Ανάπτυξη αμινοξέων
2. Δομικές ιδιότητες
3. Χημική σύνθεση
4.Classification
5. Σύνθεση
6. Φυσικοχημικές ιδιότητες
7 τοξικότητα
8. Αντιμικροβιακή δραστηριότητα
9. Ρεολογικές ιδιότητες
10. Εφαρμογές στη βιομηχανία καλλυντικών
11. Εφαρμογές στα καθημερινά καλλυντικά
Τα επιφανειοδραστικά αμινοξέα (AAS)είναι μια κατηγορία επιφανειοδραστικών που σχηματίζονται συνδυάζοντας υδρόφοβες ομάδες με ένα ή περισσότερα αμινοξέα. Σε αυτή την περίπτωση, τα αμινοξέα μπορούν να είναι συνθετικά ή να προέρχονται από πρωτεϊνικά υδρολύματα ή παρόμοιες ανανεώσιμες πηγές. Το παρόν έγγραφο καλύπτει τις λεπτομέρειες των περισσότερων από τις διαθέσιμες συνθετικές οδούς για το ΑΑ και την επίδραση διαφορετικών διαδρομών στις φυσικοχημικές ιδιότητες των τελικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένης της διαλυτότητας, της σταθερότητας της διασποράς, της τοξικότητας και της βιοαποικοδόμησης. Ως κατηγορία επιφανειοδραστικών ουσιών στην αύξηση της ζήτησης, η ευελιξία του ΑΑ λόγω της μεταβλητής δομής τους προσφέρει μεγάλο αριθμό εμπορικών ευκαιριών.
Δεδομένου ότι οι επιφανειοδραστικές ουσίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε απορρυπαντικά, γαλακτωματοποιητές, αναστολείς διάβρωσης, ανάκτηση τριτοταγούς πετρελαίου και φαρμακευτικά προϊόντα, οι ερευνητές ποτέ δεν έπαψαν να δώσουν προσοχή σε επιφανειοδραστικές ουσίες.
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες είναι τα πιο αντιπροσωπευτικά χημικά προϊόντα που καταναλώνονται σε μεγάλες ποσότητες σε καθημερινή βάση σε όλο τον κόσμο και έχουν αρνητικό αντίκτυπο στο υδάτινο περιβάλλον.Μελέτες έχουν δείξει ότι η ευρεία χρήση των παραδοσιακών επιφανειοδραστικών μπορεί να έχει αρνητικό αντίκτυπο στο περιβάλλον.
Σήμερα, η μη τοξικότητα, η βιοαποικοδόμηση και η βιοσυμβατότητα είναι σχεδόν εξίσου σημαντικές για τους καταναλωτές με τη χρησιμότητα και την απόδοση των επιφανειοδραστικών.
Οι βιολογικές ουσίες είναι φιλικές προς το περιβάλλον βιώσιμες επιφανειοδραστικές ουσίες που φυσικά συντίθενται από μικροοργανισμούς όπως βακτήρια, μύκητες και ζύμη ή εκκρινόμενες εξωκυτταρικές.Ως εκ τούτου, οι βιοσυμβατικές ουσίες μπορούν επίσης να παρασκευαστούν με μοριακό σχεδιασμό για να μιμούνται φυσικές αμφιφιλικές δομές, όπως φωσφολιπίδια, αλκυλ γλυκοσίδια και ακυλενικά αμινοξέα.
Τα επιφανειοδραστικά αμινοξέα (AAS)είναι μία από τις τυπικές επιφανειοδραστικές ουσίες, που συνήθως παράγονται από τις πρώτες ύλες των ζώων ή των γεωργικών προερχόμενων. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, το AAS έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον από τους επιστήμονες ως νέα επιφανειοδραστικά, όχι μόνο επειδή μπορούν να συντεθούν από τους ανανεώσιμους πόρους, αλλά και επειδή οι ΑΑ είναι εύκολα αποικοδομήσιμες και έχουν αβλαβή υποπροϊόντα, καθιστώντας τους ασφαλέστερους για το περιβάλλον.
Το AAS μπορεί να οριστεί ως κατηγορία επιφανειοδραστικών ουσιών που αποτελούνται από αμινοξέα που περιέχουν ομάδες αμινοξέων (HO 2 C-CHR-NH 2) ή υπολείμματα αμινοξέων (HO 2 C-CHR-NH-). Οι 2 λειτουργικές περιοχές των αμινοξέων επιτρέπουν την παραγωγή μιας ευρείας ποικιλίας επιφανειοδραστικών. Συνολικά 20 πρότυπα πρωτεϊνικά αμινοξέα είναι γνωστό ότι υπάρχουν στη φύση και είναι υπεύθυνες για όλες τις φυσιολογικές αντιδράσεις στις δραστηριότητες ανάπτυξης και ζωής. Διαφέρουν μεταξύ τους μόνο σύμφωνα με το υπόλειμμα R (Εικόνα 1, PK Α είναι ο αρνητικός λογάριθμος της σταθεράς διάστασης οξέος του διαλύματος). Ορισμένα είναι μη πολικά και υδρόφοβα, μερικά είναι πολικά και υδρόφιλα, μερικά είναι βασικά και μερικά είναι όξινα.
Επειδή τα αμινοξέα είναι ανανεώσιμες ενώσεις, οι επιφανειοδραστικές ουσίες που συντίθενται από αμινοξέα έχουν επίσης υψηλές δυνατότητες να γίνουν βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον. Η απλή και φυσική δομή, η χαμηλή τοξικότητα και η ταχεία βιοδιασπασιμότητα συχνά τους καθιστούν ανώτερες από τα συμβατικά επιφανειοδραστικά. Χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πρώτες ύλες (π.χ. αμινοξέα και φυτικά έλαια), τα ΑΑ μπορεί να παραχθούν από διαφορετικές βιοτεχνολογικές οδούς και χημικές οδούς.
Στις αρχές του 20ού αιώνα, τα αμινοξέα ανακαλύφθηκαν αρχικά ότι χρησιμοποιήθηκαν ως υποστρώματα για τη σύνθεση επιφανειοδραστικών.Τα AAs χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως συντηρητικά σε φαρμακευτικές και καλλυντικές συνθέσεις.Επιπλέον, τα ΑΑ βρέθηκαν να είναι βιολογικά δραστικά έναντι μιας ποικιλίας βακτηρίων, όγκων και ιών που προκαλούν ασθένεια. Το 1988, η διαθεσιμότητα του ερευνητικού ενδιαφέροντος χαμηλού κόστους που δημιούργησε την επιφανειακή δραστηριότητα. Σήμερα, με την ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας, ορισμένα αμινοξέα είναι επίσης σε θέση να συντεθούν εμπορικά σε μεγάλη κλίμακα με ζύμη, η οποία αποδεικνύει έμμεσα ότι η παραγωγή AAS είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον.
01 Ανάπτυξη αμινοξέων
Ήδη από τις αρχές του 19ου αιώνα, όταν ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τα φυσικά αμινοξέα, οι δομές τους προβλεπόταν ότι είναι εξαιρετικά πολύτιμες - χρησιμοποιήσιμες ως πρώτες ύλες για την παρασκευή αμφιφιλών. Η πρώτη μελέτη σχετικά με τη σύνθεση του AAS αναφέρθηκε από τον Bondi το 1909.
Σε αυτή τη μελέτη, η Ν-ακυλογλυκίνη και η Ν-ακυλαλανίνη εισήχθησαν ως υδρόφιλες ομάδες για επιφανειοδραστικές ουσίες. Η επακόλουθη εργασία περιελάμβανε τη σύνθεση των λιποαμινοξέων (AAS) χρησιμοποιώντας γλυκίνη και αλανίνη και Hentrich et al. δημοσίευσε μια σειρά ευρήματα,συμπεριλαμβανομένης της πρώτης εφαρμογής ευρεσιτεχνίας, σχετικά με τη χρήση των αλάτων ακυλίου σαρκοειδούς και ακυλίου ασπαρτικού ως επιφανειοδραστικές ουσίες σε προϊόντα καθαρισμού των νοικοκυριών (π.χ. σαμπουάν, απορρυπαντικά και οδοντόκρεμες).Στη συνέχεια, πολλοί ερευνητές διερεύνησαν τη σύνθεση και τις φυσικοχημικές ιδιότητες των ακυλενικών αμινοξέων. Μέχρι σήμερα, έχει δημοσιευθεί ένα μεγάλο σύνολο βιβλιογραφίας σχετικά με τη σύνθεση, τις ιδιότητες, τις βιομηχανικές εφαρμογές και την βιοαποικοδόμηση του AAS.
02 δομικές ιδιότητες
Οι μη πολικές υδρόφοβες αλυσίδες λιπαρών οξέων του ΑΑ μπορεί να ποικίλουν σε δομή, μήκος αλυσίδας και αριθμό.Η δομική ποικιλομορφία και η υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα του ΑΑ εξηγούν την ευρεία σύνθεση της ποικιλομορφίας και τις φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες. Οι ομάδες κεφαλής του ΑΑ αποτελούνται από αμινοξέα ή πεπτίδια. Οι διαφορές στις ομάδες κεφαλής καθορίζουν την προσρόφηση, τη συσσωμάτωση και τη βιολογική δραστηριότητα αυτών των επιφανειοδραστικών. Οι λειτουργικές ομάδες στην ομάδα κεφαλής καθορίζουν τον τύπο του ΑΑ, συμπεριλαμβανομένων των κατιονικών, ανιονικών, μη ιονικών και αμφοτερικών. Ο συνδυασμός των υδρόφιλων αμινοξέων και των υδρόφοβων τμημάτων μακράς αλυσίδας σχηματίζουν μια αμφίφιλη δομή που καθιστά το μόριο εξαιρετικά επιφανειακό ενεργό. Επιπλέον, η παρουσία ασύμμετρων ατόμων άνθρακα στο μόριο βοηθά στη σχηματισμό χειρόμορφων μορίων.
03 Χημική σύνθεση
Όλα τα πεπτίδια και τα πολυπεπτίδια είναι τα προϊόντα πολυμερισμού αυτών των σχεδόν 20 α-πρωτεϊνεογενών α-αμινοξέων. Και τα 20 α-αμινοξέα περιέχουν μια λειτουργική ομάδα καρβοξυλικού οξέος (-COOH) και μια λειτουργική ομάδα αμινο (-ΝΗ 2), και οι δύο προσαρτημένες στο ίδιο τετραεδρικό ατόμο α-άνθρακα. Τα αμινοξέα διαφέρουν μεταξύ τους από τις διαφορετικές ομάδες R που συνδέονται με τον α-άνθρακα (εκτός από τη λυκίνη, όπου η ομάδα R είναι υδρογόνο.) Οι ομάδες R μπορεί να διαφέρουν στη δομή, το μέγεθος και το φορτίο (οξύτητα, αλκαλικότητα). Αυτές οι διαφορές καθορίζουν επίσης τη διαλυτότητα των αμινοξέων στο νερό.
Τα αμινοξέα είναι χειραλικά (εκτός από τη γλυκίνη) και είναι οπτικά ενεργά από τη φύση επειδή έχουν τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες που συνδέονται με τον άλφα άνθρακα. Τα αμινοξέα έχουν δύο πιθανές διαμορφώσεις. Είναι μη επικαλυπτόμενες εικόνες καθρέφτη μεταξύ τους, παρά το γεγονός ότι ο αριθμός των L-sereoisomers είναι σημαντικά υψηλότερος. Η ομάδα R που υπάρχει σε ορισμένα αμινοξέα (φαινυλαλανίνη, τυροσίνη και τρυπτοφάνη) είναι αρυλ, οδηγώντας σε μέγιστη απορρόφηση υπεριώδους ακτινοβολίας στα 280 nm. Το όξινο α-COOH και το βασικό α-ΝΗ 2 σε αμινοξέα είναι ικανά για ιονισμό και τα δύο στερεοϊσομερή, όποια και αν είναι, κατασκευάζουν την ισορροπία ιονισμού που φαίνεται παρακάτω.
R-coh ↔r-coo－＋ h＋
R-NH3＋↔r-nh2＋ h＋
Όπως φαίνεται στην ισορροπία ιονισμού παραπάνω, τα αμινοξέα περιέχουν τουλάχιστον δύο ασθενώς όξινες ομάδες. Ωστόσο, η καρβοξυλική ομάδα είναι πολύ πιο όξινη σε σύγκριση με την πρωτονιωμένη αμινομάδα. PH 7.4, η καρβοξυλική ομάδα αποπρωτονώνεται ενώ η αμινομάδα είναι πρωτονιωμένη. Τα αμινοξέα με μη ιονίζουσες ομάδες R είναι ηλεκτρικά ουδέτερα σε αυτό το pH και σχηματίζουν zwitterion.
04 Ταξινόμηση
Το AAS μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με τέσσερα κριτήρια, τα οποία περιγράφονται παρακάτω με τη σειρά τους.
4.1 Σύμφωνα με την προέλευση
| Σύμφωνα με την προέλευση, το AAS μπορεί να χωριστεί σε 2 κατηγορίες ως εξής. ① Φυσική κατηγορία Ορισμένες φυσικές ενώσεις που περιέχουν αμινοξέα έχουν επίσης τη δυνατότητα να μειώσουν την επιφανειακή/διεπιφανειακή τάση και ορισμένοι υπερβαίνουν ακόμη και την αποτελεσματικότητα των γλυκολιπιδίων. Αυτά τα ΑΑ είναι επίσης γνωστά ως λιποπεπτίδια. Τα λιποπεπτίδια είναι ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους, που συνήθως παράγονται από είδη Bacillus.
Το AAS διαιρείται περαιτέρω σε 3 υποκατηγορίες:Surfactin, Iturin και Fengycin.
|
| Η οικογένεια των επιφανειακών ενεργών πεπτιδίων περιλαμβάνει παραλλαγές επταπεπτιδίων μιας ποικιλίας ουσιών,όπως φαίνεται στο σχήμα 2Α, στην οποία μια C12-C16 ακόρεστη αλυσίδα β-υδροξυ-λιπαρών οξέων συνδέεται με το πεπτίδιο. Το επιφανειακό ενεργό πεπτίδιο είναι μια μακροκυκλική λακτόνη στην οποία ο δακτύλιος κλείνει με κατάλυση μεταξύ του Ο-τελικού άκρου του β-υδροξυ λιπαρά οξέα και του πεπτιδίου. Στην υποκατηγορία του Iturin, υπάρχουν έξι κύριες παραλλαγές, δηλαδή η ιτιτουρίνη Α και η C, η μυκοσουβτιτίνη και η βακιλομυκίνη D, F και L.Σε όλες τις περιπτώσεις, τα επταπεπτίδια συνδέονται με τις αλυσίδες C14-C17 των β-αμινο-λιπαρών οξέων (οι αλυσίδες μπορεί να είναι διαφορετικές). Στην περίπτωση των ekurimycins, η ομάδα αμινο στην β-θέση μπορεί να σχηματίσει ένα αμιδικό δεσμό με το C-τελικό άκρο σχηματίζοντας έτσι μια μακροκυκλική δομή λακτάμης.
Η υποκατηγορία Fengycin περιέχει fengycin Α και Β, οι οποίες ονομάζονται επίσης παστατίνη όταν το Tyr9 είναι D-διαμορφωμένο.Το αποεπτιτίδιο συνδέεται με μια C14 -C18 κορεσμένη ή ακόρεστη αλυσίδα λιπαρών οξέων β -υδροξυ. Δομικά, η πτερυτατίνη είναι επίσης μια μακροκυκλική λακτόνη, που περιέχει μια πλευρική αλυσίδα Tyr στη θέση 3 της αλληλουχίας πεπτιδίου και σχηματίζοντας έναν δεσμό εστέρα με το C-τερματικό υπόλειμμα, σχηματίζοντας έτσι μια εσωτερική δομή δακτυλίου (όπως συμβαίνει με πολλά λιποπεπτίδια Pseudomonas).
② Συνθετική κατηγορία Το AAS μπορεί επίσης να συντεθεί χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε από τα όξινα, βασικά και ουδέτερα αμινοξέα. Τα κοινά αμινοξέα που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση των ΑΑ είναι γλουταμικό οξύ, σερίνη, προλίνη, ασπαρτικό οξύ, γλυκίνη, αργινίνη, αλανίνη, λευκίνη και πρωτεϊνικά υδρολύματα. Αυτή η υποκατηγορία των επιφανειοδραστικών μπορεί να παρασκευαστεί με χημικές, ενζυματικές και χημειενζυματικές μεθόδους. Ωστόσο, για την παραγωγή του ΑΑ, η χημική σύνθεση είναι πιο οικονομικά εφικτή. Τα συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν το N-lauroyl-L-γλουταμικό οξύ και το N-palmitoyl-L-γλουταμικό οξύ.
|
4.2 Με βάση υποκαταστάτες αλειφατικής αλυσίδας
Με βάση τους υποκαταστάτες αλειφατικής αλυσίδας, τα επιφανειοδραστικά με βάση τα αμινοξέα μπορούν να χωριστούν σε 2 τύπους.
Σύμφωνα με τη θέση του υποκαταστάτη
| ①n-υποκατεστημένο AAS Στις Ν-υποκατεστημένες ενώσεις, μια ομάδα αμινοί αντικαθίσταται από μια λιπόφιλη ομάδα ή μια καρβοξυλική ομάδα, με αποτέλεσμα την απώλεια βασικότητας. Το απλούστερο παράδειγμα των Ν-υποκατεστημένων ΑΑ είναι Ν-ακυλενικά αμινοξέα, τα οποία είναι ουσιαστικά ανιονικά επιφανειοδραστικά. Τα Ν-υποκατεστημένα ΑΑ έχουν δεσμό αμιδίου που συνδέεται μεταξύ των υδρόφοβων και των υδρόφιλων τμημάτων. Ο δεσμός αμιδίου έχει τη δυνατότητα να σχηματίζει έναν δεσμό υδρογόνου, ο οποίος διευκολύνει την υποβάθμιση αυτού του επιφανειοδραστικού σε ένα όξινο περιβάλλον, καθιστώντας έτσι βιοαποικοδομήσιμο.
②C-υποκατεστημένο AAS Σε C-υποκατεστημένες ενώσεις, η υποκατάσταση εμφανίζεται στην καρβοξυλική ομάδα (μέσω ενός δεσμού αμιδίου ή εστέρα). Οι τυπικές C-υποκατεστημένες ενώσεις (π.χ. εστέρες ή αμίδια) είναι ουσιαστικά κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες.
③N- και C-υποκατεστημένο AAS Σε αυτόν τον τύπο επιφανειοδραστικού, τόσο οι ομάδες αμινο όσο και καρβοξυλίου είναι το υδρόφιλο τμήμα. Αυτός ο τύπος είναι ουσιαστικά ένα επιφανειοδραστικό αμφοτερικό. |
4.3 Σύμφωνα με τον αριθμό των υδρόφοβων ουρών
Με βάση τον αριθμό των ομάδων κεφαλής και των υδρόφοβων ουρών, το AAS μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις ομάδες. AAS ευθείας αλυσίδας, Gemini (διμερές) τύπου AAS, γλυκερολιπιδικό τύπο AAS και Bicephalic αμφίφιλο (BOLA) τύπου AAS. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες ευθείας αλυσίδας είναι επιφανειοδραστικές ουσίες που αποτελούνται από αμινοξέα με μόνο μία υδρόφοβη ουρά (Εικόνα 3). Το Gemini Type AAS έχει δύο ομάδες πολικών κεφαλών αμινοξέων και δύο υδρόφοβες ουρές ανά μόριο (Σχήμα 4). Σε αυτόν τον τύπο δομής, οι δύο AAs ευθείας αλυσίδας συνδέονται μαζί από ένα διαχωριστικό και επομένως ονομάζονται επίσης διμερή. Στο Glycerolipid Type AAS, από την άλλη πλευρά, οι δύο υδρόφοβες ουρές συνδέονται με την ίδια ομάδα κεφαλής αμινοξέων. Αυτές οι επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να θεωρηθούν ως ανάλογα μονογλυκεριδίων, διγλυκεριδίων και φωσφολιπιδίων, ενώ σε AAS τύπου Bola, δύο ομάδες κεφαλής αμινοξέων συνδέονται με υδρόφοβη ουρά.
4.4 Σύμφωνα με τον τύπο της ομάδας κεφαλής
①cationic aas
Η ομάδα κεφαλής αυτού του τύπου επιφανειοδραστικού έχει θετική φόρτιση. Το παλαιότερο κατιονικό AAS είναι το αιθυλεστέρι αιθυλεστυλίου, το οποίο είναι καρβοξυλικό πυρρολιδόνης. Οι μοναδικές και ποικίλες ιδιότητες αυτού του επιφανειοδραστικού καθιστούν χρήσιμες σε απολυμαντικά, αντιμικροβιακούς παράγοντες, αντιστατικούς παράγοντες, κλιματιστικά μαλλιών, καθώς και να είναι απαλά στα μάτια και το δέρμα και εύκολα βιοαποικοδομήσιμα. Το Singare και το Mhatre συνέθεσαν κατιονικά AAS με βάση την αργινίνη και αξιολόγησαν τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Σε αυτή τη μελέτη, ισχυρίστηκαν υψηλές αποδόσεις των προϊόντων που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας συνθήκες αντίδρασης Schotten-Baumann. Με την αύξηση του μήκους της αλκυλικής αλυσίδας και της υδροφοβικότητας, η επιφανειακή δραστικότητα του επιφανειοδραστικού βρέθηκε να αυξάνεται και η κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου (CMC) να μειωθεί. Ένα άλλο είναι η τεταρτογενική ακυλ πρωτεΐνη, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως ως μαλακτικό στα προϊόντα περιποίησης μαλλιών.
②anionic aas
Στα ανιονικά επιφανειοδραστικά, η ομάδα πολικών κεφαλών του επιφανειοδραστικού έχει αρνητικό φορτίο. Η σαρκοσίνη (CH3 -NH -CH 2 -COOH, η -μεθυλολυκίνη), ένα αμινοξέο που συνήθως βρίσκεται σε αχινοί θαλάσσιες και θαλάσσιες αστέρες, σχετίζεται χημικά με γλυκίνη (NH2 -CH2 -COOH), ένα βασικό αμινοξύ που βρίσκεται σε κύτταρα θηλαστικών. -COOH,) σχετίζεται χημικά με τη γλυκίνη, η οποία είναι ένα βασικό αμινοξέο που βρίσκεται σε κύτταρα θηλαστικών. Το λαυρικό οξύ, το τετραδεκανοϊκό οξύ, το ελαϊκό οξύ και τα αλογονίδια και οι εστέρες τους χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σύνθεση επιφανειοδραστικών σαρκοσινών. Οι σαρκοσινές είναι εγγενώς ήπια και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται συνήθως σε στοματικά διαλύματα, σαμπουάν, αφρώδες ξυρίσματος ψεκασμού, αντηλιακά, καθαριστικά δέρματος και άλλα καλλυντικά προϊόντα.
Άλλες εμπορικά διαθέσιμες ανιονικές ΑΑ περιλαμβάνουν το AMISOFT CS-22 και το AmiliteGCK-12, οι οποίες είναι εμπορικές ονομασίες για νάτριο Ν-Κοκοϋλ-L-γλουταμινικό και Ν-Κονοϋλινικό Κονοϋλικό Κ-Κοκουτικό Νάτριο, αντίστοιχα. Ο αμιλίτης χρησιμοποιείται συνήθως ως παράγοντας αφρού, απορρυπαντικό, διαλυτής, γαλακτωματοποιητής και διασπορά και έχει πολλές εφαρμογές σε καλλυντικά, όπως σαμπουάν, σαπούνια μπάνιου, πλυντήρια σώματος, οδοντόκρεμες, καθαριστικά προσώπου, καθαριστικά σαπούνια, καθαριστικά φακών επαφής. Το Amisoft χρησιμοποιείται ως ήπιο καθαριστικό δέρματος και μαλλιών, κυρίως σε καθαριστικά προσώπου και σώματος, μπλοκ συνθετικά απορρυπαντικά, προϊόντα φροντίδας σώματος, σαμπουάν και άλλα προϊόντα φροντίδας του δέρματος.
③zwitterionic ή αμφοτερικοί AAS
Οι αμφοτερικές επιφανειοδραστικές ουσίες περιέχουν τόσο όξινες όσο και βασικές θέσεις και επομένως μπορούν να αλλάξουν το φορτίο τους αλλάζοντας την τιμή του pH. Στα αλκαλικά μέσα συμπεριφέρονται σαν ανιονικά επιφανειοδραστικά, ενώ σε όξινα περιβάλλοντα συμπεριφέρονται σαν κατιονικά επιφανειοδραστικά και σε ουδέτερα μέσα όπως οι αμφοτερικές επιφανειοδραστικές ουσίες. Η αργινίνη Liuryl lysine (LL) και αλκοξυ (2-υδροξυππροπυλ) είναι τα μόνα γνωστά αμφοτερικά επιφανειοδραστικά που βασίζονται σε αμινοξέα. Το LL είναι ένα προϊόν συμπύκνωσης της λυσίνης και του λαουρικού οξέος. Λόγω της αμφοτερικής δομής της, η LL είναι αδιάλυτη σε σχεδόν όλους τους τύπους διαλυτών, εκτός από πολύ αλκαλικούς ή όξινες διαλύτες. Ως οργανική σκόνη, η LL έχει εξαιρετική προσκόλληση σε υδρόφιλες επιφάνειες και χαμηλό συντελεστή τριβής, δίνοντας αυτή την επιφανειοδραστική εξαιρετική ικανότητα λίπανσης. Το LL χρησιμοποιείται ευρέως σε κρέμες δέρματος και κλιματιστικά μαλλιών και χρησιμοποιείται επίσης ως λιπαντικό.
④Nonionic aas
Οι μη ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες χαρακτηρίζονται από πολικές ομάδες κεφαλής χωρίς επίσημες χρεώσεις. Οκτώ νέα αιθοξυλιωμένα μη ιονικά επιφανειοδραστικά παρασκευάστηκαν από τους Al-Sabagh et αϊ. από πετρελαϊκά διαλυτά α-αμινοξέα. Σε αυτή τη διαδικασία, η L-φαινυλαλανίνη (LEP) και η L-λευκίνη πρώτα εστεροποιήθηκαν με εξαδεκανόλη, ακολουθούμενη από αμιδωτό με παλμιτικό οξύ για να δώσουν δύο αμίδια και δύο εστέρες α-αμινοξέων. Οι αμιδοειδείς και οι εστέρες στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε αντιδράσεις συμπύκνωσης με αιθυλενοξείδιο για την παρασκευή τριών παραγώγων φαινυλαλανίνης με διαφορετικούς αριθμούς μονάδων πολυοξυαιθυλενίου (40, 60 και 100). Αυτά τα μη ιονικά ΑΑ βρέθηκαν να έχουν καλές ιδιότητες απορρυπαντικού και αφρού.
05 σύνθεση
5.1 Βασική συνθετική διαδρομή
Στο AAS, οι υδρόφοβες ομάδες μπορούν να συνδεθούν με θέσεις αμίνης ή καρβοξυλικού οξέος ή μέσω των πλευρικών αλυσίδων αμινοξέων. Με βάση αυτό, είναι διαθέσιμες τέσσερις βασικές συνθετικές διαδρομές, όπως φαίνεται στο σχήμα 5.
Εικ.5 Θεμελιώδεις διαδρομές σύνθεσης των επιφανειοδραστικών αμινοξέων
| Μονοπάτι 1. Οι αμίνες των αμφιφιλικών εστέρων παράγονται με αντιδράσεις εστεροποίησης, οπότε η σύνθεση επιφανειοδραστικής ουσίας επιτυγχάνεται συνήθως με την αναρρόφηση λιπαρών αλκοολών και αμινοξέων παρουσία ενός παράγοντα αφυδάτωσης και ενός όξινα καταλύτη. Σε ορισμένες αντιδράσεις, το θειικό οξύ λειτουργεί τόσο ως καταλύτης όσο και ως παράγοντας αφυδάτωσης.
Μονοπάτι 2. Τα ενεργοποιημένα αμινοξέα αντιδρούν με αλκυλαμίνες για να σχηματίσουν αμιδικούς δεσμούς, με αποτέλεσμα τη σύνθεση αμφιφιλικών αμιδοαμινών.
Μονοπάτι 3. Τα αμιδό οξέα συντίθενται αντιδρώντας τις ομάδες αμινοξέων αμινείας με αμιδοξέα.
Μονοπάτι 4. Τα αλκυλικά αμινοξέα μακράς αλυσίδας συντέθηκαν με την αντίδραση ομάδων αμίνης με αλογαλανικά. |
5.2 Προκαταβολές στη σύνθεση και την παραγωγή
5.2.1 Σύνθεση επιφανειοδραστικών αμινοξέων/πεπτιδίων μονής αλυσίδας
Τα Ν-ΑΚΥ ή Ο-ακυλ αμινοξέα ή τα πεπτίδια μπορούν να συντεθούν με καταλυόμενη με ένζυμο ακυλίωση αμίνης ή υδροξυλίου με λιπαρά οξέα. Η παλαιότερη έκθεση σχετικά με την καταλυόμενη με διαλύτη λιπάση σύνθεση αμινοξέων αμιδίου ή παραγώγων μεθυλεστέρα χρησιμοποίησε την Candida antarctica, με αποδόσεις που κυμαίνονται από 25% έως 90% ανάλογα με το αμινοξέο στόχου. Η μεθυλοκευλική κετόνη έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ως διαλύτης σε ορισμένες αντιδράσεις. Vonderhagen et αϊ. Περιέγραψαν επίσης αντιδράσεις Ν-ακυλοποίησης με λιπάση και καταλυόμενη με πρωτεάση των αμινοξέων, υδρολύματα πρωτεϊνών και/ή παράγωγα τους χρησιμοποιώντας μίγμα νερού και οργανικών διαλυτών (π.χ. διμεθυλοφορμαμίδη/νερό) και μεθυλο βουτυλοκετόνη.
Στις πρώτες μέρες, το κύριο πρόβλημα με την καταλυόμενη με ένζυμο σύνθεση του ΑΑ ήταν οι χαμηλές αποδόσεις. Σύμφωνα με τους Valivety et αϊ. Η απόδοση των παραγώγων αμινοξέων Ν-τετραδενοϋλ Montet et αϊ. αντιμετώπισαν επίσης προβλήματα σχετικά με τη χαμηλή απόδοση αμινοξέων στη σύνθεση της Ν-ακυλίου λυσίνης χρησιμοποιώντας λιπαρά οξέα και φυτικά έλαια. Σύμφωνα με αυτούς, η μέγιστη απόδοση του προϊόντος ήταν 19% υπό συνθήκες χωρίς διαλύτες και χρησιμοποιώντας οργανικούς διαλύτες. Το ίδιο πρόβλημα αντιμετωπίστηκε από τους Valivety et al. Στη σύνθεση των παραγώγων με μεθυλεστέρα N-CBZ-L-L-Lysine ή Ν-CBZ-λυσίνης.
Σε αυτή τη μελέτη, ισχυρίστηκαν ότι η απόδοση της 3-o-τετραδεκανοϋλ-L-σειναρίου ήταν 80% όταν χρησιμοποιούσε το Ν-προστατευμένο σερίνη ως υπόστρωμα και Novozyme 435 ως καταλύτη σε περιβάλλον χωρίς τετηγμένο διαλύτη. Nagao and Kito studied the O-acylation of L-serine, L-homoserine, L-threonine and L-tyrosine (LET) when using lipase The results of the reaction (lipase was obtained by Candida cylindracea and Rhizopus delemar in aqueous buffer medium) and reported that the yields of acylation of L-homoserine and L-serine were somewhat low, while no Ακυλίωση της L-θρεονίνης και να συμβεί.
Πολλοί ερευνητές υποστήριξαν τη χρήση φθηνών και άμεσα διαθέσιμων υποστρωμάτων για τη σύνθεση οικονομικά αποδοτικών ΑΑ. Soo et αϊ. Ισχυρίστηκε ότι η παρασκευή επιφανειοδραστικών με βάση το φοινικέλαιο λειτουργεί καλύτερα με ακινητοποιημένη λιποενζύμη. Σημείωσαν ότι η απόδοση των προϊόντων θα ήταν καλύτερη παρά τη χρονοβόρα αντίδραση (6 ημέρες). Gerova et αϊ. διερεύνησε τη σύνθεση και την επιφανειακή δραστικότητα του χειρόμορφου Ν-παλιτοϋλίου ΑΑ που βασίζεται σε μεθειονίνη, προλίνη, λευκίνη, θρεονίνη, φαινυλαλανίνη και φαινυλογλυκίνη σε ένα κυκλικό/ρακεμικό μίγμα. Το Pang και το Chu περιέγραψαν τη σύνθεση μονομερών με βάση τα αμινοξέα και μονομερή με βάση το δικαρβοξυλικό οξύ σε διάλυμα Μια σειρά λειτουργικών και βιοαποικιών εστέρων πολυαμιδίων με βάση το αμινοξέος συντέθηκαν με αντιδράσεις συν-συμπύκνωσης σε διάλυμα.
Το κανταουζόλιο και το Guerreiro ανέφεραν την εστεροποίηση των ομάδων καρβοξυλικού οξέος των BOC-ALA-OH και BOC-ASP-OH με αλειφατικές αλειφατικές αλυσίδες μακράς αλυσίδας και διόλες, με διχλωρομεθάνιο ως διαλύτη και αγαρόζη 4Β (Sepharose 4b) ως καταλύτης. Σε αυτή τη μελέτη, η αντίδραση του BOC-ALA-OH με λιπαρές αλκοόλες μέχρι 16 άνθρακες έδωσε καλές αποδόσεις (51%), ενώ για το BOC-ASP-OH 6 και 12 άνθρακες ήταν καλύτερες, με αντίστοιχη απόδοση 63% [64]. 99,9%) στις αποδόσεις που κυμαίνονται από 58%έως 76%, οι οποίες συντέθηκαν με το σχηματισμό αμιδικών δεσμών με διάφορες αλκυλμίνες μακράς αλυσίδας ή δεσμούς εστέρων με λιπαρές αλκοόλ
5.2.2 Σύνθεση των επιφανειοδραστικών αμινοξέων/πεπτιδίων με βάση το Δίδυμο
Οι επιφανειοδραστικές δοκίμιες με βάση τα αμινοξέα αποτελούνται από δύο μόρια AAS ευθείας αλυσίδας που συνδέονται με το κεφάλι-κεφαλής μεταξύ τους από μια ομάδα διαχωριστικών. Υπάρχουν 2 πιθανά σχήματα για τη χημειενζυματική σύνθεση των επιφανειοδραστικών αμινοξέων τύπου Gemini (Σχήματα 6 και 7). Στο Σχήμα 6, εισάγονται 2 παράγωγα αμινοξέων με την ένωση ως ομάδα διαχωριστικών και στη συνέχεια εισάγονται 2 υδρόφοβες ομάδες. Στο Σχήμα 7, οι δομές 2 ευθείας αλυσίδας συνδέονται άμεσα από μια ομάδα διλειτουργικών διαχωριστικών.
Η παλαιότερη ανάπτυξη της καταλυόμενης με ένζυμο σύνθεση των Lipoamino οξέα Gemini πρωτοστάτησε από Valivety et al. Yoshimura et αϊ. διερεύνησε τη σύνθεση, την προσρόφηση και τη συσσωμάτωση ενός επιφανειοδραστικού δίδυμου με βάση το αμινοξέος με βάση την κυστίνη και το Ν-αλκυλιού. Οι συνθετικές επιφανειοδραστικές ουσίες συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα μονομερή επιφανειοδραστικά. Faustino et αϊ. περιγράφει τη σύνθεση των μονομερών μονομερών ΑΑ που βασίζεται σε L-κυστίνη, D-κυστίνη, DL-κυστίνη, L-κυστεΐνη, L-μεθυιίνη και L-Sulfoalanine και τα ζευγάρια τους με τους δίδυμους της αγωγιμότητας, της επιφανειακής τάσης ισορροπίας και της σταθερής κατάστασης φθορισμού τους. Αποδείχθηκε ότι η τιμή CMC του Δίδυμου ήταν χαμηλότερη συγκρίνοντας το μονομερές και τους Δίδυμους.
Εικ.6 Σύνθεση του Gemini AAS χρησιμοποιώντας παράγωγα ΑΑ και διαχωριστικό, ακολουθούμενη από την εισαγωγή της υδρόφοβης ομάδας
Εικ.7 Σύνθεση του Gemini AASS χρησιμοποιώντας διλειτουργικό διαχωριστικό και AAS
5.2.3 Σύνθεση γλυκερολιπιδίων αμινοξέων/πεπτιδίων επιφανειοδραστικών
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες των γλυκερολιπιδίων αμινοξέων/πεπτιδίων είναι μια νέα κατηγορία λιπιδικών αμινοξέων που είναι δομικά ανάλογα των μονο-εστέρων και των φωσφολιπιδίων, λόγω της δομής τους μίας ή δύο λιπαρών αλυσίδων με ένα αμινοξέ που συνδέονται με τον σκελετό της γλυκερόλης από έναν δεσμό οιστρών. Η σύνθεση αυτών των επιφανειοδραστικών αρχίζει με την παρασκευή εστέρων γλυκερόλης αμινοξέων σε αυξημένες θερμοκρασίες και παρουσία όξινου καταλύτη (π.χ. BF 3). Η καταλυόμενη με ένζυμο σύνθεση (χρησιμοποιώντας υδρολάσες, πρωτεάσες και λιπάσες ως καταλύτες) είναι επίσης μια καλή επιλογή (Εικόνα 8).
Έχει αναφερθεί η καταλυόμενη με ένζυμο σύνθεση των συζευγμένων με αλαυυλιωμένη γλυκινίνη γλυκεριδίων που χρησιμοποιούν παπαΐνη. Έχουν επίσης αναφερθεί σύνθεση συζυγών εστέρων διακευλογλυκερόλης από ακετυλαρυγινίνη και αξιολόγηση των φυσικοχημικών τους ιδιοτήτων.
Εικ.
Spacer: NH- (CH2)10-NH: ComponiSB1
Spacer: NH-C6H4-NH: ComponiCeB2
Spacer: CH2-Ch2: CompoundB3
Εικ.
5.2.4 Σύνθεση επιφανειοδραστικών αμινοξέων/πεπτιδίων με βάση Bola
Τα αμφίφια τύπου βολ-τύπου αμινοξέων περιέχουν 2 αμινοξέα που συνδέονται με την ίδια υδρόφοβη αλυσίδα. Franceschi et αϊ. περιγράφει τη σύνθεση αμφιφυλίων τύπου BOLA με 2 αμινοξέα (D- ή L-αλανίνη ή L-η-ιστιδίνη) και 1 αλυσίδα αλκυλίου διαφορετικών μηκών και διερεύνησε την επιφανειακή τους δραστικότητα. Συζητούν τη σύνθεση και τη συσσωμάτωση των νέων αμφίφιων τύπου BOLA με ένα κλάσμα αμινοξέων (χρησιμοποιώντας είτε ένα ασυνήθιστο β-αμινοξέα είτε ένα αλκοόλ) και μια ομάδα διαχωριστικών C12-C20. Τα ασυνήθιστα β-αμινοξέα που χρησιμοποιούνται μπορεί να είναι ένα αμινοξέδιο ζάχαρης, ένα αμινοξέος που προέρχεται από αζιδοθευμίνη (ΑΖΤ), ένα νορβορννένιο αμινοξέος και ένα αμινο οινοπνευματώδη που προέρχεται από ΑΕΤ (Εικόνα 9). Η σύνθεση των συμμετρικών αμφίφιλων τύπου BOLA που προέρχονται από Tris (υδροξυμεθυλ) αμινομεθάνιο (TRIS) (Εικόνα 9).
06 Φυσικοχημικές ιδιότητες
Είναι γνωστό ότι τα επιφανειοδραστικά που βασίζονται σε αμινοξέα (AAS) είναι ποικίλες και ευπροσάρμοστες στη φύση και έχουν καλή εφαρμογή σε πολλές εφαρμογές όπως η καλή διαλυτοποίηση, οι καλές ιδιότητες γαλακτωματοποίησης, η υψηλή απόδοση, η απόδοση της επιφάνειας και η καλή αντοχή στο σκληρό νερό (ανοχή ιόντων ασβεστίου).
Με βάση τις επιφανειοδραστικές ιδιότητες των αμινοξέων (π.χ. επιφανειακή τάση, CMC, συμπεριφορά φάσης και θερμοκρασία Krafft), επιτεύχθηκαν τα ακόλουθα συμπεράσματα μετά από εκτεταμένες μελέτες - η επιφανειακή δραστικότητα του ΑΑ είναι ανώτερη από εκείνη του συμβατικού επιφανειοδραστικού αντισυμβαλλομένου.
6.1 Κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου (CMC)
Η κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους των επιφανειοδραστικών και διέπει πολλές επιφανειακές δραστικές ιδιότητες όπως η διαλυτοποίηση, η κυτταρική λύση και η αλληλεπίδρασή της με τα βιοφίλμ κ.λπ. Τα επιφανειοδραστικά που βασίζονται σε αμινοξέα έχουν συνήθως χαμηλότερες τιμές CMC σε σύγκριση με τα συμβατικά επιφανειοδραστικά.
Yoshimura et αϊ. διερεύνησε το CMC των επιφανειοδραστικών δοκίμιων που προέρχονται από την κυστεΐνη και έδειξε ότι το CMC μειώθηκε όταν το μήκος της αλυσίδας άνθρακα στην υδρόφοβη αλυσίδα αυξήθηκε από 10 σε 12.
Faustino et αϊ. ανέφεραν το σχηματισμό μικτών μικκυλίων σε υδατικά διαλύματα ανιονικών επιφανειοδραστικών δίδυμων που βασίζονται στην κυστίνη. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες των Δίδυμων συγκρίθηκαν επίσης με τα αντίστοιχα συμβατικά μονομερή επιφανειοδραστικά (C 8 Cys). Οι τιμές CMC των μιγμάτων των λιπιδίων-επιφανειοδραστικών αναφέρθηκαν ότι είναι χαμηλότερες από εκείνες των καθαρών επιφανειοδραστικών. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες των δίδυμων και η 1,2-διχεπετανοϋλ-Sn-γλυκερυλ-3-φωσφοχολίνη, ένα υδατοδιαλυτό φωσφολιπίδιο που σχηματίζουν μικκυλίου, είχε CMC στο χιλιοστό επίπεδο.
Η Shrestha και η Aramaki διερεύνησαν το σχηματισμό μικκυλίων που μοιάζουν με σκουλήκια σε υδατικά διαλύματα μικτών ανιονονικών επιφανειοδραστικών με βάση τα αμινοξέα, ελλείψει αλάτων πρόσμιξης. Σε αυτή τη μελέτη, βρέθηκε ότι το n-dodecyl γλουταμικό έχει υψηλότερη θερμοκρασία Krafft. Ωστόσο, όταν εξουδετερώνεται με το βασικό αμινοξέο L-λυσίνη, δημιούργησε μικκύλια και το διάλυμα άρχισε να συμπεριφέρεται σαν ένα Newtonian υγρό στους 25 ° C.
6.2 Καλή διαλυτότητα νερού
Η καλή υδατοδιαλυτότητα του AAS οφείλεται στην παρουσία πρόσθετων ομολόγων Co-NH. Αυτό καθιστά το AAS πιο βιοαποικοδομήσιμο και φιλικό προς το περιβάλλον από τα αντίστοιχα συμβατικά επιφανειοδραστικά. Η υδατοδιαλυτότητα του Ν-ακυλ-L-γλουταμικού οξέος είναι ακόμα καλύτερη λόγω των 2 ομάδων καρβοξυλικού του. Η υδατοδιαλυτότητα του CN (CA) 2 είναι επίσης καλή επειδή υπάρχουν 2 ομάδες ιοντικής αργινίνης σε 1 μόριο, με αποτέλεσμα την αποτελεσματικότερη προσρόφηση και διάχυση στη διεπαφή κυττάρων και ακόμη και αποτελεσματική βακτηριακή αναστολή σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις.
6.3 θερμοκρασία Krafft και σημείο Krafft
Η θερμοκρασία Krafft μπορεί να γίνει κατανοητή ως η συγκεκριμένη συμπεριφορά διαλυτότητας των επιφανειοδραστικών, των οποίων η διαλυτότητα αυξάνεται απότομα πάνω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Οι ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες έχουν την τάση να παράγουν στερεά ενυδατώματα, τα οποία μπορούν να καταβυθιστούν από το νερό. Σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (η λεγόμενη θερμοκρασία Krafft) παρατηρείται συνήθως μια δραματική και ασυνεχής αύξηση της διαλυτότητας των επιφανειοδραστικών ουσιών. Το σημείο Krafft ενός ιοντικού επιφανειοδραστικού είναι η θερμοκρασία του Krafft στο CMC.
Αυτό το χαρακτηριστικό διαλυτότητας παρατηρείται συνήθως για ιοντικές επιφανειοδραστικές ουσίες και μπορεί να εξηγηθεί ως εξής: Η διαλυτότητα του μονομερούς ελεύθερου επιφανειοδραστικού είναι περιορισμένη κάτω από τη θερμοκρασία Krafft μέχρι να επιτευχθεί το σημείο Krafft, όπου η διαλυτότητα του αυξάνεται σταδιακά λόγω σχηματισμού μικκυλίων. Για να εξασφαλιστεί η πλήρης διαλυτότητα, είναι απαραίτητο να προετοιμαστούν οι συντάξεις επιφανειοδραστικών σε θερμοκρασίες πάνω από το σημείο Krafft.
Η θερμοκρασία Krafft του AAS έχει μελετηθεί και συγκριθεί με εκείνη των συμβατικών συνθετικών επιφανειοδραστικών. Η Shrestha και η Aramaki μελέτησαν τη θερμοκρασία Krafft του AAS με βάση την αργινίνη και διαπίστωσε ότι η κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου παρουσίασε τη συμπεριφορά συσσωμάτωσης με τη μορφή προ-μικροσκυλίων πάνω από 2-5 × 10-6 mol-L -1 ακολουθούμενη από φυσιολογικό σχήμα μικκυλίου (Ohta et al. AAS και συζήτησαν τη σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας Krafft και των υπολειμμάτων αμινοξέων.
Στα πειράματα, διαπιστώθηκε ότι η θερμοκρασία Krafft των Ν-εξαντονοϋλ AAS αυξήθηκε με μείωση του μεγέθους των υπολειμμάτων αμινοξέων (η φαινυλαλανίνη είναι εξαίρεση), ενώ η θερμότητα της διαλυτότητας (πρόσληψη θερμότητας) αυξήθηκε με μείωση του μεγέθους των υπολειμμάτων αμινοξέων (με εξαίρεση τη γλυκίνη και τη φαινυλαλανίνη). Συνήχθη το συμπέρασμα ότι τόσο σε συστήματα αλανίνης όσο και σε φαινυλαλανίνη, η αλληλεπίδραση DL είναι ισχυρότερη από την αλληλεπίδραση LL στη στερεά μορφή του αλάτου N-hexadecanoyl aas.
Οι Brito et αϊ. καθορίζει τη θερμοκρασία Krafft τριών σειρών νέων επιφανειοδραστικών με βάση αμινοξέα χρησιμοποιώντας διαφορική μικροσκοπική σάρωση και διαπίστωσε ότι η αλλαγή του ιόντος τριφθοροοξικού σε ιόν ιωδίου οδήγησε σε σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας Krafft (περίπου 6 ° C), από 47 ° C έως 53 ° C. Η παρουσία δεσμών CIS-Double και η ακοθαοποίηση που υπάρχουν στα παράγωγα SER-SER-LANG-Chain οδήγησαν σε σημαντική μείωση της θερμοκρασίας Krafft. Το N-δοδεκυλ γλουταμικό αναφέρθηκε ότι έχει υψηλότερη θερμοκρασία Krafft. Ωστόσο, η εξουδετέρωση με το βασικό αμινοξικό L-λυσίνη οδήγησε στο σχηματισμό μικκυλίων σε διάλυμα που συμπεριφέρθηκε σαν νεφρίδια Νευτώνων στους 25 ° C.
6.4 επιφανειακή τάση
Η επιφανειακή τάση των επιφανειοδραστικών σχετίζεται με το μήκος της αλυσίδας του υδρόφοβου τμήματος. Zhang et αϊ. προσδιορίστηκε η επιφανειακή τάση του γλυκοζινικού κοραλικού νατρίου με μέθοδο πλάκας Wilhelmy (25 ± 0,2) ° C και προσδιορίστηκε την τιμή επιφανειακής τάσης σε CMC ως 33 mn -M -1, CMC ως 0,21 mmol -1 -1. Yoshimura et αϊ. προσδιορίστηκε η επιφανειακή τάση της επιφανειακής τάξης της επιφανειακής επιφανειακής τάξης με βάση τα αμινοξέα 2C NCy των 2C N Cys. Διαπιστώθηκε ότι η επιφανειακή τάση στο CMC μειώθηκε με το αυξανόμενο μήκος της αλυσίδας (μέχρι το n = 8), ενώ η τάση αντιστράφηκε για επιφανειοδραστικές ουσίες με n = 12 ή μεγαλύτερα μήκη αλυσίδας.
Έχει επίσης μελετηθεί η επίδραση του CAC1 2 στην επιφανειακή τάση των επιφανειοδραστικών διχαρβοξυλιωμένων αμινοξέων. Σε αυτές τις μελέτες, το CAC1 2 προστέθηκε σε υδατικά διαλύματα τριών επιφανειοδραστικών δοκαρβοξυλιωμένων αμινοξέων (C12 Malna 2, C12 ASPNA 2 και C12 Gluna 2). Οι τιμές του οροπεδίου μετά από CMC συγκρίθηκαν και διαπιστώθηκε ότι η επιφανειακή τάση μειώθηκε σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις CAC1 2. Αυτό οφείλεται στην επίδραση των ιόντων ασβεστίου στη διάταξη του επιφανειοδραστικού στη διεπαφή αερίου-νερού. Οι επιφανειακές εντάσεις των αλάτων του Ν-δοδεκυλαμινομαλονικού και του Ν-δοδεκυλασαστικού, από την άλλη πλευρά, ήταν επίσης σχεδόν σταθερές έως 10 mmol-1-1 CAC1 2 συγκέντρωση. Πάνω από 10 mmol -L -1, η επιφανειακή τάση αυξάνεται απότομα, λόγω του σχηματισμού βροχόπτωσης του άλατος ασβεστίου του επιφανειοδραστικού. Για το αλάτι αποκλίνον του γλουταμικού Ν-δοδεκυλίου, η μέτρια προσθήκη CAC1 2 οδήγησε σε σημαντική μείωση της επιφανειακής τάσης, ενώ η συνεχιζόμενη αύξηση της συγκέντρωσης CAC1 2 δεν προκάλεσε πλέον σημαντικές αλλαγές.
Για να προσδιοριστεί η κινητική προσρόφησης του Gemini-Type AAS στη διεπαφή αερίου-νερού, η δυναμική επιφανειακή τάση προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τη μέγιστη μέθοδο πίεσης φυσαλίδων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι για το μεγαλύτερο χρόνο δοκιμής, η δυναμική επιφανειακή τάση 2C 12 Cys δεν άλλαξε. Η μείωση της δυναμικής επιφανειακής τάσης εξαρτάται μόνο από τη συγκέντρωση, το μήκος των υδρόφοβων ουρών και τον αριθμό των υδρόφοβων ουρών. Η αύξηση της συγκέντρωσης του επιφανειοδραστικού, η μείωση του μήκους της αλυσίδας καθώς και ο αριθμός των αλυσίδων οδήγησαν σε ταχύτερη αποσύνθεση. Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν για υψηλότερες συγκεντρώσεις C n Cys (n = 8 έως 12) βρέθηκαν πολύ κοντά στη γ CMC που μετρήθηκε με τη μέθοδο Wilhelmy.
Σε μια άλλη μελέτη, οι δυναμικές επιφανειακές εντάσεις του νατρίου dilauryl cystine (SDLC) και της κυστίνης του νάτριο didecamino προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο της πλάκας Wilhelmy και επιπλέον οι επιφανειακές εντάσεις ισορροπίας των υδατικών διαλυμάτων τους προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο όγκου πτώσης. Η αντίδραση των δισουλφιδικών δεσμών διερευνήθηκε περαιτέρω με άλλες μεθόδους. Η προσθήκη μερκαπτοαιθανόλης σε διάλυμα 0,1 mmol -1 -SDLC οδήγησε σε ταχεία αύξηση της επιφανειακής τάσης από 34 mn -m -1 έως 53 mn -M -1. Δεδομένου ότι το NaClo μπορεί να οξειδώσει τους δεσμούς δισουλφιδίου των ομάδων SDLC σε σουλφονικό οξύ, δεν παρατηρήθηκαν συσσωματώματα όταν προστέθηκαν NaClo (5 mmol -1 -1) στο διάλυμα SDLC 0,1 mmol -1. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης και τα αποτελέσματα της δυναμικής σκέδασης φωτός έδειξαν ότι δεν σχηματίστηκαν συσσωματώματα στο διάλυμα. Η επιφανειακή τάση του SDLC βρέθηκε ότι αυξήθηκε από 34 mn -1 έως 60 mn -M -1 σε περίοδο 20 λεπτών.
6.5 αλληλεπιδράσεις δυαδικών επιφανειών
Στις επιστήμες της ζωής, αρκετές ομάδες έχουν μελετήσει τις δονητικές ιδιότητες των μειγμάτων των κατιονικών ΑΑ (επιφανειοδραστικών με βάση την αργινίνη διακυλογλυκερόλης) και φωσφολιπίδια στη διεπαφή αερίου-νερού, τελικά καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι αυτή η μη ιδιότητα προκαλεί τον επιπολασμό των ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων.
6.6 Ιδιότητες συσσωμάτωσης
Η δυναμική σκέδαση του φωτός χρησιμοποιείται συνήθως για τον προσδιορισμό των ιδιοτήτων συσσωμάτωσης των μονομερών με βάση τα αμινοξέα και των επιφανειοδραστικών δίδυμων σε συγκεντρώσεις πάνω από το CMC, αποδίδοντας μια φαινομενική υδροδυναμική διάμετρο DH (= 2r Η). Τα συσσωματώματα που σχηματίζονται από το C N Cys και το 2CN Cys είναι σχετικά μεγάλα και έχουν κατανομή ευρείας κλίμακας σε σύγκριση με άλλα επιφανειοδραστικά. Όλα τα επιφανειοδραστικά εκτός από τα 2C 12 Cys συνήθως σχηματίζουν συσσωματώματα περίπου 10 nm. Τα μεγέθη μικκυλίου των επιφανειοδραστικών δίδυμων είναι σημαντικά μεγαλύτερα από αυτά των μονομερών ομολόγων τους. Η αύξηση του μήκους της αλυσίδας υδρογονανθράκων οδηγεί επίσης σε αύξηση του μεγέθους των μικκυλίων. Ohta et αϊ. Περιέγραψε τις ιδιότητες συσσωμάτωσης τριών διαφορετικών στερεοϊσομερών του Ν-δη-φαινυλ-αλανυλ-φαινυλ-αλανίνης τετραμεθυλομώνιο σε υδατικό διάλυμα και έδειξε ότι τα διαστερεοϊσομερή έχουν την ίδια κρίσιμη συγκέντρωση συσσωμάτωσης σε υδατικό διάλυμα. Iwahashi et αϊ. που διερευνήθηκαν από τον κυκλικό διχρωισμό, τη NMR και την ωμομετρία της πίεσης ατμών, ο σχηματισμός χειρόμορφων συσσωματωμάτων του Ν-δηοϋλο-L-γλουταμικού οξέος, της Ν-διεκατοϋλ-β-βαλίνης και των μεθυλεστέρων τους σε διαφορετικούς διαλύτες (όπως η τετραϋδροφουρανική, η ακετοτετριίνη, το 1,4 -διοξάνιο και το 1,2-διχλωροεθόνο με περιστροφική. διμεμετρία διμεμετρίας από τον διχρωματισμό και την πίεση ατμών.
6.7 Διεπιενή προσρόφηση
Η διεπιφανειακή προσρόφηση των επιφανειοδραστικών με βάση τα αμινοξέα και η σύγκρισή του με το συμβατικό ομόλογό του είναι επίσης μία από τις ερευνητικές κατευθύνσεις. Για παράδειγμα, διερευνήθηκαν οι διεπιφανειακές ιδιότητες προσρόφησης των δωδεκυλο εστέρων αρωματικών αμινοξέων που ελήφθησαν από LEL και LEP. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το LET και το LEP παρουσίασαν χαμηλότερες διεπιφανειακές περιοχές στη διασύνδεση αερίου-υγρού και στη διεπαφή νερού/εξανίου, αντίστοιχα.
Bordes et αϊ. διερεύνησε τη συμπεριφορά του διαλύματος και την προσρόφηση στη διεπαφή αερίου-νερού τριών επιφανειοδραστικών αμινοξέων αμινοξέων, τα άλατα αποκλίνης του δωδεκυλο γλουταμικού, το ασπαρτικό δωδεκυλ και το αμινομαλονικό (με 3, 2 και 1 άτομα άνθρακα μεταξύ των δύο ομάδων καρβοξυλίου, αντίστοιχα). Σύμφωνα με την παρούσα έκθεση, η CMC των δικαρβοξυλιωμένων επιφανειοδραστικών ήταν 4-5 φορές υψηλότερη από αυτή του μονοκαρβοξυλιωμένου αλατιού γλυκίνης δωδεκυλ. Αυτό αποδίδεται στον σχηματισμό δεσμών υδρογόνου μεταξύ των δικαρβοξυλιωμένων επιφανειοδραστικών και των γειτονικών μορίων μέσω των ομάδων αμιδίου σε αυτό.
6.8 συμπεριφορά φάσης
Οι ισότροπες ασυνεχείς κυβικές φάσεις παρατηρούνται για επιφανειοδραστικές ουσίες σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις. Τα επιφανειοδραστικά μόρια με πολύ μεγάλες ομάδες κεφαλής τείνουν να σχηματίζουν συσσωματώματα μικρότερης θετικής καμπυλότητας. Marques et αϊ. μελέτησε τη συμπεριφορά φάσης των συστημάτων 12Lys12/12ser και 8lys8/16ser (βλ. Εικόνα 10) και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το σύστημα 12lys12/12ser έχει μια ζώνη διαχωρισμού φάσης μεταξύ της περιοχής μικροσκοπικής και της φάσης του κυστικού διαλύματος, ενώ το σύστημα 8lys8/16ser το σύστημα 8lys8/16ser παρουσιάζει τη φάσης των μικροφώνων φάσης. περιοχή). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για την περιοχή κυστιδίων του συστήματος 12lys12/12ser, τα κυστίδια συνυπάρχουν πάντα με μικκύλια, ενώ η περιοχή κυστιδίων του συστήματος 8lys8/16ser έχει μόνο κυστίδια.
Καταϊόνια μίγματα των επιφανειοδραστικών με βάση τη λυσίνη και σερίνη: συμμετρικά ζεύγη 12LYS12/12SER (αριστερά) και ασύμμετρη ζεύγος 8LYS8/16SER (δεξιά)
6.9 Ικανότητα γαλακτώματος
Kouchi et αϊ. εξέτασε την ικανότητα γαλακτωματοποίησης, τη διεπιφανειακή τάση, τη διασπορά και το ιξώδες του Ν- [3-δοδεκυλ-2-υδροξυπροπυλ] -L-αργινίνης, του L-γλουταμικού και άλλων ΑΑ. Σε σύγκριση με τα συνθετικά επιφανειοδραστικά (συμβατικά μη ιονικά και αμφοτεικά αντίστοιχα), τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα ΑΑ έχουν ισχυρότερη γαλακτωματοποιητική ικανότητα από τα συμβατικά επιφανειοδραστικά.
Baczko et αϊ. συνθετικά νέα επιφανειοδραστικά ανιονικά αμινοξέα και διερεύνησαν την καταλληλότητά τους ως διαλύτες φασματοσκοπίας NMR με χειρόμορφα προσανατολισμό. Μία σειρά αμφιφιλικών παραγώγων L-Phe ή L-ALA με βάση το σουλφονικό με διαφορετικές υδρόφοβες ουρές (πεντυλ-τετραδεκυλ) συντέθηκαν αντιδρώντας αμινοξέα με Ο-σουλφοβενζοϊκό ανυδρίτη. Wu et αϊ. συνθετικά άλατα νάτριο του Ν-λιπαρού ακυλίου AAS καιδιερεύνησαν την ικανότητά τους γαλακτωματοποίησης σε γαλακτώματα πετρελαίου σε νερό και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι αυτά τα επιφανειοδραστικά είχαν καλύτερη απόδοση με οξικό αιθυλεστέρα ως ελαιογραφία παρά με Ν-εξάνιο ως πετρελαϊκή φάση.
6.10 Προκαταβολές στη σύνθεση και την παραγωγή
Η αντοχή σε σκληρό νερό μπορεί να γίνει κατανοητή ως η ικανότητα των επιφανειοδραστικών να αντισταθούν στην παρουσία ιόντων όπως το ασβέστιο και το μαγνήσιο σε σκληρό νερό, δηλαδή την ικανότητα αποφυγής των βροχοπτώσεων σε σαπούνια ασβεστίου. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες με υψηλή αντοχή σε σκληρό νερό είναι πολύ χρήσιμα για τις συνθέσεις απορρυπαντικών και τα προϊόντα προσωπικής φροντίδας. Η αντοχή σε σκληρό νερό μπορεί να αξιολογηθεί με τον υπολογισμό της μεταβολής της διαλυτότητας και της επιφανειακής δραστικότητας του επιφανειοδραστικού παρουσία ιόντων ασβεστίου.
Ένας άλλος τρόπος για την αξιολόγηση της αντοχής του σκληρού νερού είναι ο υπολογισμός του ποσοστού ή των γραμμάρια επιφανειοδραστικής ουσίας που απαιτείται για το σαπούνι ασβεστίου που σχηματίζεται από 100 g ελαίου νατρίου που πρέπει να διασκορπιστεί στο νερό. Σε περιοχές με υψηλό σκληρό νερό, οι υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου και ορυκτών περιεχομένου μπορούν να κάνουν κάποιες πρακτικές εφαρμογές δύσκολες. Συχνά το ιόν νατρίου χρησιμοποιείται ως μετρητής ενός συνθετικού ανιονικού επιφανειοδραστικού. Δεδομένου ότι το δισκές ιόν ασβεστίου δεσμεύεται και στα δύο επιφανειοδραστικά μόρια, προκαλεί το επιφανειοδραστικό να καθορίζει πιο εύκολα από το διάλυμα καθιστώντας λιγότερο πιθανό να είναι απορρυπαντικό.
Η μελέτη της αντοχής του σκληρού νερού του ΑΑ έδειξε ότι η αντοχή οξέος και σκληρού νερού επηρεάστηκε έντονα από μια πρόσθετη ομάδα καρβοξυλίου και η ανθεκτικότητα σε οξύ και σκληρό νερό αυξήθηκε περαιτέρω με την αύξηση του μήκους της ομάδας διαχωριστικών μεταξύ των δύο ομάδων καρβοξυλίου. Η σειρά ανθεκτικότητας του οξέος και του σκληρού νερού ήταν c 12 γλυκινικό <c 12 ασπαρτικό <c 12 γλουταμικό. Συγκρίνοντας τον δεσμό δικαρβοξυλιωμένου αμιδίου και το επιφανειοδραστικό δικεροβοξυλιωμένο αμινο, αντίστοιχα, διαπιστώθηκε ότι το εύρος ρΗ του τελευταίου ήταν ευρύτερο και η επιφανειακή του δραστικότητα αυξήθηκε με την προσθήκη κατάλληλης ποσότητας οξέος. Τα διχαρβοξυλιωμένα Ν-αλκυλικά αμινοξέα έδειξαν χηλική επίδραση παρουσία ιόντων ασβεστίου και C 12 ασπαρτικό σχημάτισε λευκό πήκτωμα. C 12 Το γλουταμικό έδειξε υψηλή επιφανειακή δραστικότητα σε υψηλή συγκέντρωση Ca2+ και αναμένεται να χρησιμοποιηθεί στην αφαλάτωση του θαλασσινού νερού.
6.11 Διασπορά
Η διασπορά αναφέρεται στην ικανότητα ενός επιφανειοδραστικού να αποφευχθεί η συσσωμάτωση και η καθίζηση του επιφανειοδραστικού σε διάλυμα.Η διασπορά είναι μια σημαντική ιδιότητα των επιφανειοδραστικών που τους καθιστά κατάλληλη για χρήση σε απορρυπαντικά, καλλυντικά και φαρμακευτικά προϊόντα.Ένας παράγοντας διασποράς πρέπει να περιέχει έναν εστέρα, αιθέρα, αμίδιο ή αμινο -δεσμό μεταξύ της υδρόφοβης ομάδας και της τερματικής υδρόφιλης ομάδας (ή μεταξύ των υδρόφοβων ομάδων ευθείας αλυσίδας).
Γενικά, οι ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες όπως τα θειικά αλκανολαμιδο και οι αμφοτερικές επιφανειοδραστικές ουσίες όπως η αμιδοσουλφετανία είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά ως παράγοντες διασποράς για σαπούνια ασβεστίου.
Πολλές ερευνητικές προσπάθειες έχουν καθορίσει τη διασπορά του AAS, όπου η N-lauroyl λυσίνη βρέθηκε να είναι ελάχιστα συμβατή με το νερό και είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί για καλλυντικές συνθέσεις.Σε αυτή τη σειρά, τα βασικά αμινοξέα που έχουν υποβληθεί από Ν-ακυλικά έχουν εξαιρετική διασπορά και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία καλλυντικών για τη βελτίωση των συνθέσεων.
07 τοξικότητα
Οι συμβατικές επιφανειοδραστικές ουσίες, ιδιαίτερα οι κατιονικές επιφανειοδραστικές, είναι ιδιαίτερα τοξικές για τους υδρόβιους οργανισμούς. Η οξεία τοξικότητά τους οφείλεται στο φαινόμενο της αλληλεπίδρασης προσρόφησης-ιόντων των επιφανειοδραστικών στη διεπαφή κυτταρικού νερού. Η μείωση της CMC των επιφανειοδραστικών συνήθως οδηγεί σε ισχυρότερη διεπιφανειακή προσρόφηση επιφανειοδραστικών, η οποία συνήθως έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη οξεία τοξικότητά τους. Η αύξηση του μήκους της υδρόφοβης αλυσίδας επιφανειοδραστικών οδηγεί επίσης σε αύξηση της οξείας τοξικότητας του επιφανειοδραστικού.Οι περισσότεροι AAs είναι χαμηλοί ή μη τοξικοί για τον άνθρωπο και το περιβάλλον (ειδικά στους θαλάσσιους οργανισμούς) και είναι κατάλληλα για χρήση ως συστατικά τροφίμων, φαρμακευτικά προϊόντα και καλλυντικά.Πολλοί ερευνητές έχουν αποδείξει ότι τα επιφανειοδραστικά αμινοξέα είναι απαλά και μη ερεθιστικά στο δέρμα. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες με βάση την αργινίνη είναι γνωστό ότι είναι λιγότερο τοξικές από τους συμβατικούς ομολόγους τους.
Οι Brito et αϊ. μελέτησε τις φυσικοχημικές και τοξικολογικές ιδιότητες των αμφιφιλικών με βάση τα αμινοξέα και των παραγώγων τους από τυροσίνη (Tyr), υδροξυπρολίνη (HYP), σερίνη (SER) και λυσίνη (Lys)] Συνθέτουν κατιονικά κυστίδια βρωμιούχου δωδεκυλτεμεθυλάμμιου (DTAB)/Lys-indivatives και/ή Ser-/Lys-παράγωγα μίγματα και δοκιμάστηκαν την οικοτοξικότητα και το αιμολυτικό δυναμικό τους, δείχνοντας ότι όλα τα AAs και τα μίγματα που περιέχουν κυστίδια ήταν λιγότερο το τοξικές από τις συμβατικές επιφανειακές διαβολές.
Rosa et αϊ. διερεύνησε τη δέσμευση (συσχέτιση) του DNA σε σταθερά κατιονικά κυστίδια με βάση αμινοξέα. Σε αντίθεση με τα συμβατικά κατιονικά επιφανειοδραστικά, τα οποία συχνά φαίνεται να είναι τοξικά, η αλληλεπίδραση των επιφανειοδραστικών κατιονικών αμινοξέων φαίνεται να είναι μη τοξική. Το κατιονικό AAS βασίζεται στην αργινίνη, η οποία σχηματίζει αυθόρμητα σταθερά κυστίδια σε συνδυασμό με ορισμένα ανιονικά επιφανειοδραστικά. Οι αναστολείς διάβρωσης με βάση τα αμινοξέα αναφέρονται επίσης ότι είναι μη τοξικά. Αυτές οι επιφανειοδραστικές ουσίες συντίθενται εύκολα με υψηλή καθαρότητα (έως 99%), χαμηλό κόστος, εύκολα βιοαποικοδομήσιμο και εντελώς διαλυτή σε υδατικά μέσα. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι τα επιφανειοδραστικά αμινοξέος που περιέχουν θείο είναι ανώτερα στην αναστολή της διάβρωσης.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, οι Perinelli et al. ανέφεραν ένα ικανοποιητικό τοξικολογικό προφίλ των ριζολιπιδίων σε σύγκριση με τα συμβατικά επιφανειοδραστικά. Τα Ραμνολιπίδια είναι γνωστό ότι δρουν ως ενισχυτές διαπερατότητας. Ανέφεραν επίσης την επίδραση των hamnolipids στην επιθηλιακή διαπερατότητα των μακρομοριακών φαρμάκων.
08 Αντιμικροβιακή δραστηριότητα
Η αντιμικροβιακή δράση των επιφανειοδραστικών μπορεί να αξιολογηθεί με την ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωση. Η αντιμικροβιακή δράση των επιφανειοδραστικών με βάση την αργινίνη έχει μελετηθεί λεπτομερώς. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια βρέθηκαν πιο ανθεκτικά σε επιφανειοδραστικά με βάση την αργινίνη από τα θετικά με Gram βακτήρια. Η αντιμικροβιακή δράση των επιφανειοδραστικών συνήθως αυξάνεται με την παρουσία υδροξυλίου, κυκλοπροπανίου ή ακόρεστων δεσμών εντός των αλυσίδων ακυλίου. Castillo et αϊ. έδειξε ότι το μήκος των αλυσίδων ακυλίου και το θετικό φορτίο καθορίζουν την τιμή HLB (υδρόφιλη-λιποφιλική ισορροπία) του μορίου και αυτά επηρεάζουν την ικανότητά τους να διαταράσσουν τις μεμβράνες. Ο μεθυλεστέρα Na-ακυλαγινίνης είναι μια άλλη σημαντική κατηγορία κατιονικών επιφανειοδραστικών με αντιμικροβιακή δράση ευρέος φάσματος και είναι εύκολα βιοαποικοδομήσιμο και έχει χαμηλή ή όχι τοξικότητα. Μελέτες σχετικά με την αλληλεπίδραση των επιφανειοδραστικών μεθυλεστέρα με μεθυλεστέρα με μεθυλεστέρα με με μεθυλεστέρα με 1,2-διπαλδοϋλο-SN-προπυλοτρική-3-φωσφορυλοχολίνη και 1,2-διατεταδενοϋλ-sn-propyltrioxyl-3-φωσφορυλοχολίνη, τα μοντέλα, και οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν δείξει ότι οι επιφανειές έχουν δείξει ότι οι επιφανειές έχουν δείξει ότι οι επιφανειές έχουν ως φοιτητές, οι οποίες έχουν δείξει ότι τα καλών οργανισμών έχουν τα καλές επιρροές. Αντιμικροβιακά τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα επιφανειοδραστικά έχουν καλή αντιβακτηριακή δράση.
09 ρεολογικές ιδιότητες
Οι ρεολογικές ιδιότητες των επιφανειοδραστικών διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό και την πρόβλεψη των εφαρμογών τους σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων, των φαρμακευτικών προϊόντων, της εξόρυξης πετρελαίου, της προσωπικής φροντίδας και των προϊόντων φροντίδας στο σπίτι. Έχουν διεξαχθεί πολλές μελέτες για να συζητηθούν η σχέση μεταξύ της ιξωδοελαστικότητας των επιφανειοδραστικών αμινοξέων και της CMC.
10 εφαρμογές στη βιομηχανία καλλυντικών
Τα AAs χρησιμοποιούνται στη διατύπωση πολλών προϊόντων προσωπικής φροντίδας.Κ-Κονοϋλινικό Κ-Κοκο-Κολιτικό Κλίσι Βρέθηκε να είναι απαλή στο δέρμα και χρησιμοποιείται στον καθαρισμό του προσώπου για να αφαιρέσετε τη λάσπη και το μακιγιάζ. Το Ν-ακυλ-L-γλουταμικό οξύ έχει δύο καρβοξυλικές ομάδες, γεγονός που το καθιστά πιο υδατοδιαλυτό. Μεταξύ αυτών των ΑΑ, το AAS που βασίζεται σε C 12 λιπαρές οξέα χρησιμοποιείται ευρέως στον καθαρισμό του προσώπου για την απομάκρυνση της λάσπης και του μακιγιάζ. Το AAS με αλυσίδα C 18 χρησιμοποιείται ως γαλακτωματοποιητές στα προϊόντα φροντίδας του δέρματος και τα άλατα N-lauryl alanine είναι γνωστό ότι δημιουργούν κρεμώδη αφρό που δεν ενοχλούν το δέρμα και επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη διαμόρφωση προϊόντων φροντίδας μωρών. Το AAS με βάση το N-lauryl που χρησιμοποιείται σε οδοντόκρεμα έχουν καλή απορρυπαντική παρόμοια με το σαπούνι και την ισχυρή αποτελεσματικότητα αναστολής ενζύμου.
Τις τελευταίες δεκαετίες, η επιλογή των επιφανειοδραστικών ουσιών για τα καλλυντικά, τα προϊόντα προσωπικής φροντίδας και τα φαρμακευτικά προϊόντα επικεντρώθηκε στη χαμηλή τοξικότητα, την ήπια, την ευγένεια στην αφή και την ασφάλεια. Οι καταναλωτές αυτών των προϊόντων γνωρίζουν έντονα τον πιθανό ερεθισμό, την τοξικότητα και τους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Σήμερα, το AAS χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση πολλών σαμπουάν, βαφών μαλλιών και σαπουνιών λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων τους σε σχέση με τους παραδοσιακούς ομολόγους τους σε καλλυντικά και προϊόντα προσωπικής φροντίδας.Οι επιφανειοδραστικές ουσίες που βασίζονται σε πρωτεΐνες έχουν επιθυμητές ιδιότητες που είναι απαραίτητες για τα προϊόντα προσωπικής φροντίδας. Ορισμένες AAs έχουν δυνατότητες σχηματισμού ταινιών, ενώ άλλοι έχουν καλές ικανότητες αφρού.
Τα αμινοξέα είναι σημαντικά φυσικά παράγοντες ενυδατικής κρέμας στο στρώμα του στρώματος. Όταν τα επιδερμικά κύτταρα πεθαίνουν, γίνονται μέρος της κερατοειδούς στρώματος και οι ενδοκυτταρικές πρωτεΐνες αποικοδομούνται σταδιακά σε αμινοξέα. Αυτά τα αμινοξέα στη συνέχεια μεταφέρονται περαιτέρω στο στρώμα του στρώματος, όπου απορροφούν ουσίες λίπους ή λίπους στην επιδερμική στρώμα κερατοειδούς, βελτιώνοντας έτσι την ελαστικότητα της επιφάνειας του δέρματος. Περίπου το 50% του φυσικού παράγοντα ενυδάτωσης στο δέρμα αποτελείται από αμινοξέα και πυρρολιδόνη.
Το κολλαγόνο, ένα κοινό καλλυντικό συστατικό, περιέχει επίσης αμινοξέα που κρατούν το δέρμα μαλακό.Τα δερματικά προβλήματα, όπως η τραχύτητα και η θαμπάδα οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην έλλειψη αμινοξέων. Μία μελέτη έδειξε ότι η ανάμειξη ενός αμινοξέος με ανακουφισμένη από την αλοιφή καψίματα του δέρματος και οι πληγείσες περιοχές επέστρεψαν στην κανονική τους κατάσταση χωρίς να γίνουν ουλές κελών.
Τα αμινοξέα έχουν επίσης βρεθεί ότι είναι πολύ χρήσιμα για τη φροντίδα των κατεστραμμένων επιδερμίδων.Τα ξηρά, άμορφα μαλλιά μπορεί να υποδεικνύουν μείωση της συγκέντρωσης αμινοξέων σε μια αυστηρή κατεστραμμένη στρώμα κερατοειδούς. Τα αμινοξέα έχουν την ικανότητα να διεισδύουν στην επιδερμίδα στον άξονα των μαλλιών και να απορροφούν την υγρασία από το δέρμα.Αυτή η ικανότητα των επιφανειοδραστικών με βάση τα αμινοξέα τα καθιστά πολύ χρήσιμα σε σαμπουάν, βαφές μαλλιών, μαλακτικά μαλλιών, κλιματιστικά μαλλιών και η παρουσία αμινοξέων καθιστά τα μαλλιά δυνατά.
11 εφαρμογές στα καθημερινά καλλυντικά
Επί του παρόντος, υπάρχει αυξανόμενη ζήτηση για συνθέσεις απορρυπαντικού με βάση αμινοξέα παγκοσμίως.Τα AAs είναι γνωστό ότι έχουν καλύτερη ικανότητα καθαρισμού, ικανότητα αφρού και ιδιότητες μαλάκυνσης υφάσματος, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για τα οικιακά απορρυπαντικά, τα σαμπουάν, τις πλύσεις σώματος και άλλες εφαρμογές.Ένα αμφοτερικό ΑΑ ΑΣ ΑΣΑΕ αναφέρεται ότι είναι ένα εξαιρετικά αποτελεσματικό απορρυπαντικό με τις ιδιότητες χηλικοποίησης. Η χρήση συστατικών απορρυπαντικού που αποτελείται από Ν-αλκυλ-β-αμινοεθοξυ οξέα βρέθηκε ότι μειώνει τον ερεθισμό του δέρματος. Ένα σύνθετο υγρού απορρυπαντικού που αποτελείται από Ν-καρο-β-αμινοπροπιονικό νησίτη έχει αναφερθεί ότι αποτελεί αποτελεσματικό απορρυπαντικό για λεκέδες πετρελαίου σε μεταλλικές επιφάνειες. Ένα επιφανειοδραστικό αμινοκαρβοξυλικού οξέος, C 14 ChoHCH 2 NHCH 2 COONA, έχει επίσης αποδειχθεί ότι έχει καλύτερη απορρυπαντική και χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων, της σταθερότητας, των μαλλιών, των γυαλιών κλπ.
Η παρασκευή των απορρυπαντικών σχηματισμών που βασίζονται σε N- (N'-Long-Chain acyl-β-αλανυλ) -β-αλανίνη έχει αναφερθεί από τους Keigo και Tatsuya στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τους για καλύτερη ικανότητα πλύσης και σταθερότητα, εύκολο αφρό και καλή μαλακία υφάσματος. Ο Kao ανέπτυξε ένα σύνθετο απορρυπαντικού βασισμένου σε Ν-ακυλ-1-Ν-υδροξυ-β-αλανίνη και ανέφερε χαμηλό ερεθισμό του δέρματος, υψηλή αντοχή στο νερό και υψηλή ισχύ αφαίρεσης λεκέδων.
Η ιαπωνική εταιρεία Ajinomoto χρησιμοποιεί χαμηλής τοξικής και εύκολα αποικοδομήσιμης ΑΑ που βασίζεται σε L-γλουταμικό οξύ, L-αργινίνη και L-λυσίνη ως τα κύρια συστατικά σε σαμπουάν, απορρυπαντικά και καλλυντικά (Εικόνα 13). Έχει επίσης αναφερθεί η ικανότητα των πρόσθετων ενζύμων σε συνθέσεις απορρυπαντικού για την απομάκρυνση της ρύπανσης πρωτεΐνης. Έχουν αναφερθεί για τη χρήση τους ως εξαιρετικά υγρά απορρυπαντικά σε υδατικά διαλύματα. Αυτές οι επιφανειοδραστικές ουσίες δεν αυξάνουν καθόλου το ιξώδες, ακόμη και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, και μπορούν εύκολα να μεταφερθούν από το δοχείο αποθήκευσης της συσκευής αφρού για να ληφθούν ομοιογενή αφρό.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιούνιος-09-2022