Vsebina za ta članek:
1. razvoj aminokislin
2. Strukturne lastnosti
3. Kemična sestava
4.Kasifikacija
5. Sinteza
6. Fizikalno -kemijske lastnosti
7. Toksičnost
8. protimikrobna aktivnost
9. Rheološke lastnosti
10. aplikacije v kozmetični industriji
11. aplikacije v vsakodnevni kozmetiki
Aminokislinske površinsko aktivne snovi (AAS)so razred površinsko aktivnih snovi, ki nastanejo s kombiniranjem hidrofobnih skupin z eno ali več aminokislin. V tem primeru so lahko aminokisline sintetične ali pridobljene iz beljakovinskih hidrolizatov ali podobnih obnovljivih virov. Ta članek zajema podrobnosti večine razpoložljivih sintetičnih poti za AAS in vpliv različnih poti na fizikalno -kemijske lastnosti končnih izdelkov, vključno s topnostjo, disperzijsko stabilnostjo, strupenostjo in biološko razgradljivostjo. Kot razred površinsko aktivnih snovi v naraščajočem povpraševanju, vsestranskost AAS zaradi njihove spremenljive strukture ponuja veliko število komercialnih priložnosti.
Glede na to, da se površinsko aktivne snovi pogosto uporabljajo v detergentih, emulgatorjih, zaviralcih korozije, obnovitvi terciarnega olja in farmacevtskih izdelkih, raziskovalci nikoli niso prenehali biti pozorni na površinsko aktivne snovi.
Površinsko aktivne snovi so najbolj reprezentativni kemični proizvodi, ki jih v velikih količinah porabijo vsakodnevno po vsem svetu in so negativno vplivali na vodno okolje.Študije so pokazale, da lahko razširjena uporaba tradicionalnih površinsko aktivnih snovi negativno vpliva na okolje.
Danes so nestrupenost, biološka razgradljivost in biokompatibilnost za potrošnike skoraj tako pomembni kot uporabnost in zmogljivost površinsko aktivnih snovi.
Biosurfaktanta so okolju prijazna trajnostna površinsko aktivne snovi, ki jih mikroorganizmi, kot so bakterije, glive in kvas, naravno sintetizirajo ali izločajo zunajcelično.Zato lahko biosurfaktante pripravimo tudi z molekularno zasnovo, da posnemajo naravne amfifilne strukture, kot so fosfolipidi, alkil glikozidi in acil aminokisline.
Aminokislinske površinsko aktivne snovi (AAS)so ena od značilnih površinsko aktivnih snovi, ki se običajno proizvaja iz živali ali kmetijsko izpeljane surovine. V zadnjih dveh desetletjih so AA pritegnili veliko zanimanja znanstvenikov kot novih površinsko aktivnih snovi, ne samo zato, ker jih je mogoče sintetizirati iz obnovljivih virov, ampak tudi zato, ker so AA zlahka razgradljivi in imajo neškodljive stranske produkte, zaradi česar so varnejši za okolje.
AA je mogoče opredeliti kot razred površinsko aktivnih snovi, sestavljene iz aminokislin, ki vsebujejo aminokislinske skupine (HO 2 C-CHR-NH 2) ali aminokislinskih ostankov (HO 2 C-CHR-NH-). Dve funkcionalni regiji aminokislin omogočata izpeljavo najrazličnejših površinsko aktivnih snovi. Znano je, da v naravi obstaja skupno 20 standardnih proteinogenih aminokislin in je odgovorno za vse fiziološke reakcije v rasti in življenjskih dejavnostih. Med seboj se razlikujejo le glede na ostanek R (slika 1, PK A je negativni logaritem kislinske disociacijske konstante raztopine). Nekateri so nepolarni in hidrofobni, nekateri so polarni in hidrofilni, nekateri so osnovni, nekateri pa kisli.
Ker so aminokisline obnovljive spojine, imajo površinsko aktivne snovi, sintetizirane iz aminokislin, tudi velik potencial za trajnostne in okolju prijazne. Preprosta in naravna struktura, nizka strupenost in hitra biološka razgradljivost so pogosto boljši od običajnih površinsko aktivnih snovi. Z uporabo obnovljivih surovin (npr. Aminokisline in rastlinska olja) lahko AA proizvajamo z različnimi biotehnološkimi potmi in kemičnimi potmi.
V zgodnjem 20. stoletju je bilo prvič odkrito, da se aminokisline uporabljajo kot substrati za sintezo površinsko aktivnih snovi.AA so bili uporabljeni predvsem kot konzervansi v farmacevtskih in kozmetičnih formulacijah.Poleg tega je bilo ugotovljeno, da je AA biološko aktiven proti različnim bakterijam, tumorjem in virusom, ki povzročajo bolezni. Leta 1988 je razpoložljivost poceni AAS vzbudila raziskovalno zanimanje za površinsko aktivnost. Danes lahko z razvojem biotehnologije nekatere aminokisline v velikem obsegu komercialno sintetizirajo kvas, kar posredno dokazuje, da je proizvodnja AAS bolj okolju prijazna.
01 Razvoj aminokislin
Že v zgodnjem 19. stoletju, ko so bile prvič odkrite naravne aminokisline, je bilo predvideno, da so njihove strukture izjemno dragocene - uporabne kot surovine za pripravo amfifilov. Prvo študijo o sintezi AAS je Bondi poročal leta 1909.
V tej študiji sta bila kot hidrofilne skupine za površinsko aktivne snovi uvedena N-acilglicin in N-acilalanin. Naknadno delo je vključevalo sintezo lipoaminokislin (AAS) z uporabo glicina in alanina ter Hentrich et al. objavil vrsto ugotovitev,Vključno s prvo patentno aplikacijo, o uporabi acil sarkorinat in acil aspartat soli kot površinsko aktivne snovi v izdelkih za čiščenje gospodinjstev (npr. Šamponi, detergenti in zobne paste).Nato je veliko raziskovalcev raziskalo sintezo in fizikalno -kemijske lastnosti acilnih aminokislin. Do danes je bilo objavljeno veliko literature o sintezi, lastnostih, industrijskih aplikacijah in biorazgradljivosti AAS.
02 Strukturne lastnosti
Nepolarne hidrofobne verige maščobnih kislin AA se lahko razlikujejo po strukturi, dolžini verige in številu.Strukturna raznolikost in velika površinska aktivnost AAS pojasnjujeta njihovo široko kompozicijsko raznolikost in fizikalno -kemijske in biološke lastnosti. Glave skupine AA so sestavljene iz aminokislin ali peptidov. Razlike v skupinah glave določajo adsorpcijo, združevanje in biološko aktivnost teh površinsko aktivnih snovi. Funkcionalne skupine v skupini glave nato določijo vrsto AA, vključno s kationskimi, anionskimi, neionskimi in amfoteričnimi. Kombinacija hidrofilnih aminokislin in hidrofobnih dolgih verig tvori amfifilno strukturo, zaradi katere je molekula zelo površinska. Poleg tega prisotnost asimetričnih ogljikovih atomov v molekuli pomaga tvoriti kiralne molekule.
03 Kemična sestava
Vsi peptidi in polipeptidi so produkti polimerizacije teh skoraj 20 α-proteinogenih α-aminokislin. Vseh 20 α-aminokislin vsebuje funkcionalno skupino karboksilne kisline (-COOH) in amino funkcionalno skupino (-NH 2), obe pritrjeni na isti atom tetraedra α-ogljik. Aminokisline se med seboj razlikujejo glede na različne skupine R, pritrjene na α-karbon (razen licina, kjer je skupina R vodik.) Skupine R se lahko razlikujejo po strukturi, velikosti in naboju (kislost, alkalnost). Te razlike določajo tudi topnost aminokislin v vodi.
Aminokisline so kiralne (razen glicina) in so po naravi optično aktivne, ker imajo štiri različne substituente, povezane z alfa ogljikom. Aminokisline imajo dve možni skladbi; So zrcalne slike med seboj, kljub temu, da je število L-stereoizomerov bistveno večje. R-skupine, ki je prisotna v nekaterih aminokislinah (fenilalanin, tirozin in triptofan), je arilna, kar vodi do največje absorpcije UV pri 280 nm. Kisla α-COOH in osnovni α-NH 2 v aminokislinah sta sposobna ionizacije in oba stereoizomera, ne glede na to, kakšna sta, konstruirata ionizacijsko ravnovesje, prikazano spodaj.
R-COOH ↔r-COO－＋ h＋
R-NH3＋↔r-nh2＋ h＋
Kot je prikazano v zgornjem ionizacijskem ravnovesju, aminokisline vsebujejo vsaj dve šibko kisli skupini; Vendar je karboksilna skupina veliko bolj kisla v primerjavi s protonirano amino skupino. pH 7,4, karboksilna skupina je deprotonirana, medtem ko je amino skupina protonirana. Aminokisline z ne-ionizabilnimi skupinami R so pri tem pH električno nevtralne in oblikujejo zwitterion.
04 Klasifikacija
AA je mogoče razvrstiti po štirih merilih, ki so opisana spodaj.
4.1 Glede na izvor
| Po izvoru lahko AAS razdelimo v dve kategoriji, kot sledi. ① Naravna kategorija Nekatere naravno prisotne spojine, ki vsebujejo aminokisline, lahko tudi zmanjšajo površinsko/medfazno napetost, nekatere pa celo presegajo učinkovitost glikolipidov. Ti AA so znani tudi kot lipopeptidi. Lipopeptidi so spojine z nizko molekulsko maso, ki jih običajno proizvajajo vrste bacil.
Takšni AA so nadalje razdeljeni na 3 podrazrede:Surfactin, iturin in fengicin.
|
| Družina površinsko aktivnih peptidov zajema različice heptapeptidov različnih snovi,Kot je prikazano na sliki 2A, v katerem je nenasičena veriga maščobnih kislin C12-C16 povezana s peptidom. Površinsko aktiven peptid je makrociklični lakton, pri katerem je obroč zaprt s katalizo med C-koncem β-hidroksi maščobne kisline in peptidom. V podrazredu iturina je šest glavnih različic, in sicer iTurin A in C, Mycosubtilin in Bacillomicin D, F in L.V vseh primerih so heptapeptidi povezani z verigami C14-C17 maščobnih kislin β-amino (verige so lahko raznolike). V primeru ekurimicinov lahko amino skupina na β-položaju tvori amidno vez s C-koncu in tako tvori makrociklično laktamsko strukturo.
Podrazred fengicin vsebuje fengicin A in B, ki se imenujeta tudi Plipastatin, ko je Tyr9 konfiguriran z D.Dekapeptid je povezan s C14 -C18 nasičeno ali nenasičeno verigo maščobnih kislin β -hidroksi. Strukturno je Plipastatin tudi makrociklični lakton, ki vsebuje stransko verigo TYR v položaju 3 peptidnega zaporedja in tvori ester vez s C-terminalnim ostankom, s čimer tvori notranjo strukturo obroča (kot velja za številne lipopide Pseudomonas).
② Sintetična kategorija AA je mogoče sintetizirati tudi z uporabo katere koli kisle, osnovne in nevtralne aminokisline. Običajne aminokisline, ki se uporabljajo za sintezo AA, so glutaminska kislina, serin, prolin, asparaginska kislina, glicin, arginin, alanin, levcin in beljakovinski hidrolizati. Ta podrazred površinsko aktivnih snovi lahko pripravimo s kemičnimi, encimskimi in kemoencimskimi metodami; Vendar je za proizvodnjo AAS kemična sinteza bolj ekonomsko izvedljiva. Pogosti primeri vključujejo n-lauroil-L-glutaminska kislina in N-palmitoil-L-glutaminska kislina.
|
4.2 Na podlagi alifatskih verižnih substituentov
Na podlagi alifatskih verižnih substituentov lahko površinsko aktivne snovi na osnovi aminokislin razdelimo na 2 vrsti.
Glede na položaj substituenta
| ①N-substituirani AAS V N-substituiranih spojinah amino skupino nadomesti lipofilna skupina ali karboksilna skupina, kar ima za posledico izgubo bazičnosti. Najpreprostejši primer N-substituiranih AA so N-acil aminokisline, ki so v bistvu anionske površinsko aktivne snovi. N-substituirani AA imajo amidno vez med hidrofobnimi in hidrofilnimi deli. Amidna vez lahko tvori vodikovo vez, ki olajša razgradnjo tega površinsko aktivnega snovi v kislem okolju, s čimer je biorazgradljiva.
②C-substituirani AAS V C-substituiranih spojinah se substitucija pojavi v karboksilni skupini (prek amidne ali estrove vezi). Tipične spojine s substituiranim C (npr. Estri ali amidi) so v bistvu kationske površinsko aktivne snovi.
③n- in c-substituit aas Pri tej vrsti površinsko aktivnih snovi sta tako amino kot karboksilna skupina hidrofilni del. Ta vrsta je v bistvu amfoterna površinsko aktivna snov. |
4.3 Glede na število hidrofobnih repov
Na podlagi števila skupin glave in hidrofobnih repov lahko AAS razdelimo v štiri skupine. Ravna veriga AAS, dvojček (dimer) tipa AAS, glicerolipidni tip AAS in bicefalični amfifilni (bola) tipa AAS. Ravno verižne površinsko aktivne snovi so površinsko aktivne snovi, sestavljene iz aminokislin z le enim hidrofobnim repom (slika 3). Gemini tipa AA ima dve aminokislinski polarni skupini glave in dva hidrofobna repa na molekulo (slika 4). V tej vrsti strukture sta dve ravni verižni AA povezani z distančnikom in se zato imenujeta tudi dimerji. V glicerolipidni tipi AAS sta na drugi strani dva hidrofobna repa pritrjena na isto skupino aminokislin. Te površinsko aktivne snovi lahko štejemo za analoge monogliceridov, digliceridov in fosfolipidov, medtem ko sta v AAS v tipu Bola dve skupini glave aminokislin povezani s hidrofobnim repom.
4.4 glede na vrsto skupine glave
①Cation AAS
Glavna skupina tovrstnih površinsko aktivnih snovi ima pozitiven naboj. Najzgodnejši kationski aas je etil kokoil arginat, ki je pirolidon karboksilat. Edinstvene in raznolike lastnosti tega površinsko aktivne snovi so koristne pri razkužilih, protimikrobnih sredstvih, antistatičnih sredstvih, balzamih za lase, pa tudi nežne na očeh in koži ter zlahka biološko razgradljivi. Singare in Mhatre sta sintetizirala kationski AAS na osnovi arginina in ocenila njihove fizikalno-kemijske lastnosti. V tej raziskavi so zahtevali visoke donose izdelkov, pridobljenih z uporabo reakcijskih pogojev Schotten-Baumann. S povečanjem dolžine alkilne verige in hidrofobnosti je bilo ugotovljeno, da se površinska aktivnost površinsko aktivne snovi poveča, kritična koncentracija micele (CMC) pa se zmanjša. Druga je kvartarna acil protein, ki se običajno uporablja kot balzam v izdelkih za nego las.
②anionski aas
V anionskih površinsko aktivnih snovi ima polarna skupina površinsko aktivne snovi negativen naboj. Sarkozin (ch 3 -nh -ch 2 -cooh, n -metilglicin), aminokislina, ki jo običajno najdemo v morskih ježnih in morskih zvezdah, je kemično povezan z glicinom (NH 2 -CH 2 -Cooh,), osnovno aminokislino, ki jo najdemo v sesalskih celicah. -Cooh,) je kemično povezan z glicinom, ki je osnovna aminokislina, ki jo najdemo v celicah sesalcev. Laurinska kislina, tetradekanojska kislina, oleinska kislina in njihovi halogenidi in estri se običajno uporabljajo za sintezo sarkosinatnih površinsko aktivnih snovi. Sarkozinati so sami po sebi blagi in se zato pogosto uporabljajo v izpiranju ust, šamponov, brizgalnih penah, kremah za sončenje, čistilcev za kožo in drugih kozmetičnih izdelkih.
Druge komercialno dostopne anionske AA vključujejo Amisoft CS-22 in AmiliteGCK-12, ki sta trgovska imena za natrijev N-kokoyl-L-glutamat in kalijev N-kokoyl glicinat. Amilit se običajno uporablja kot penastični sredstvo, detergent, solubilizator, emulgator in razpršilec in ima veliko aplikacij v kozmetiki, kot so šamponi, kopenska mila, pranje telesa, zobne palice, čistila za obraz, čiščenje mil, čistila za kontaktne leče in površine v gospodinjstvu. Amisoft se uporablja kot blag čistilnik za kožo in lase, predvsem v čistih obraza in telesa, blokirajo sintetične detergente, izdelke za nego telesa, šampone in druge izdelke za nego kože.
③zwitterionic ali amfoterični AAS
Amfoterične površinsko aktivne snovi vsebujejo tako kisla kot osnovna mesta in lahko s spreminjanjem pH vrednost spremenijo svoj naboj. V alkalnih medijih se obnašajo kot anionske površinsko aktivne snovi, v kislih okoljih pa se obnašajo kot kationske površinsko aktivne snovi in v nevtralnih medijih, kot so amfoterne površinsko aktivne snovi. Lauril lizin (LL) in alkoksi (2-hidroksipropil) arginin sta edini znani amfoterični površinsko aktivni snovi, ki temeljijo na aminokislinah. LL je kondenzacijski produkt lizina in lavrinske kisline. Zaradi amfoterične strukture je LL netopen v skoraj vseh vrstah topil, razen za zelo alkalna ali kisla topila. Kot organski prah ima LL odlično oprijem hidrofilnih površin in nizek koeficient trenja, kar daje tej površinsko aktivni snovi odlično mazalno sposobnost. LL se pogosto uporablja v kremah za kožo in balzamih za lase, uporablja pa se tudi kot mazivo.
④Nonionic AAS
Za neionske površinsko aktivne snovi so značilne polarne skupine glave brez formalnih nabojev. Al-Sabagh in sod. So pripravili osem novih etoksiliranih neionskih površinsko aktivnih snovi. iz oljno topnih α-aminokislin. V tem procesu smo L-fenilalanin (LEP) in L-leucin najprej esterificirali s heksadekanolom, nato pa je sledila amidacija s palmitinsko kislino, da bi dala dva amida in dva estra α-aminokislin. Amidi in estri so nato podvrgli kondenzacijskim reakcijam z etilen oksidom, da so pripravili tri fenilalaninske derivate z različnim številom polioksietilenskih enot (40, 60 in 100). Ugotovljeno je bilo, da imajo te neionske AA dobre lastnosti detergencije in penjenja.
05 Sinteza
5.1 Osnovna sintetična pot
V AAS lahko hidrofobne skupine pritrdimo na mesta amina ali karboksilne kisline ali skozi stranske verige aminokislin. Na podlagi tega so na voljo štiri osnovne sintetične poti, kot je prikazano na sliki 5.
Slika 5 Temeljne poti sinteze površinsko aktivnih snovi na osnovi aminokislin
| Pot 1. Amfifilni ester amini nastajajo z esterifikacijskimi reakcijami, v tem primeru se sinteza površinsko aktivnih snovi običajno doseže z refluksiranjem maščobnih alkoholov in aminokislin v prisotnosti dehidrirajočega sredstva in kislega katalizatorja. V nekaterih reakcijah žveplova kislina deluje kot katalizator in dehidralno sredstvo.
Pot 2. Aktivirane aminokisline reagirajo z alkilamini, da tvorijo amidne vezi, kar ima za posledico sintezo amfifilnih amidoaminov.
Pot 3. Amido kisline se sintetizirajo z reakcijo aminskih skupin aminokislin z amido kislinami.
Pot 4. Alkil aminokisline z dolgo verigo so sintetizirali z reakcijo aminskih skupin s haloalkani. |
5.2 Napredek v sintezi in proizvodnji
5.2.1 Sinteza površinsko aktivnih snovi z eno-verigo aminokislin/peptidov
N-acil ali o-acil aminokisline ali peptide lahko sintetiziramo z encimsko katalizirano acilacijo aminskih ali hidroksilnih skupin z maščobnimi kislinami. Najzgodnejše poročilo o sintezi aminokislinskega amida ali metilnih ester, ki je brez topila brez derivatov aminokislin ali metilnih estrov uporabljal Candida Antarktika, donosi pa se gibljejo od 25% do 90%, odvisno od ciljne aminokisline. V nekaterih reakcijah se kot topilo uporablja tudi metil etil keton. Vonderhagen et al. Opisali tudi reakcije N-acilacije z lipazo in proteazo aminokislin, beljakovinskih hidrolizatov in/ali njihovih derivatov z uporabo mešanice vode in organskih topil (npr. Dimetilformamid/vode) in metil butil ketona.
V zgodnjih dneh je bil glavni problem z encimsko katalizirano sintezo AAS nizki donos. Po besedah Valivety et al. Donos n-tetradekanoil aminokislinskih derivatov je bil le 2% -10% tudi po uporabi različnih lipaz in inkubiranju pri 70 ° C več dni. Montet et al. naleteli tudi na težave v zvezi z nizkim donosom aminokislin v sintezi N-acil lizina z uporabo maščobnih kislin in rastlinskih olj. Po njihovem mnenju je bil najvišji donos izdelka 19% v pogojih brez topil in z uporabo organskih topil. Enako težavo so naleteli na Valivety et al. V sintezi N-CBZ-L-lizina ali N-CBZ-lizin metil ester derivatov.
V tej raziskavi so trdili, da je bil donos 3-o-tetradecanoil-L-serina 80%, ko je uporabil N-zaščiteni serin kot substrat in Novocim 435 kot katalizator v okolju brez topila. Nagao in Kito sta preučevala o-acilacijo L-serina, L-homoserina, L-Threonina in L-tirozina (LET) pri uporabi lipaze, rezultatov reakcije (lipaza je bila pridobljena s Candido Cylindracea in L-SERIN-o acilacija L-Threonina in je prišla.
Številni raziskovalci so podprli uporabo poceni in lahko dostopnih substratov za sintezo stroškovno učinkovitih AAS. Soo et al. trdil, da priprava površinsko aktivnih snovi na osnovi palmovega olja najbolje deluje z imobiliziranim lipoencimom. Ugotovili so, da bi bil donos izdelkov kljub dolgotrajni reakciji (6 dni) boljši. Gerova in sod. Raziskali sintezo in površinsko aktivnost kiralnega N-palmitoila AAS na osnovi metionina, prolina, levcina, treonina, fenilalanina in fenilglicina v ciklični/racemični zmesi. Pang in CHU sta opisala sintezo monomerov na osnovi aminokislin in monomerov na osnovi dikarboksilne kisline v raztopini. Serija funkcionalnih in biološko razgradljivih aminokislinskih poliamidnih estrov je bila sintetizirana s sokondenzacijskimi reakcijami v raztopini.
Cantaeuzen in Guerreiro sta poročala o esterifikaciji skupin karboksilne kisline BOC-Ala-OH in Boc-Asp-OH z dolgoverižnimi alifatskimi alkoholi in dioli, z diklorometanom kot topilo in agarozo 4B (Sepharose 4B) kot katalizator. V tej študiji je reakcija Boc-Ala-OH z maščobnimi alkoholi do 16 ogljikov dala dobre donose (51%), medtem ko sta bila za BOC-ASP-OH 6 in 12 ogljikov boljši, z ustreznim donosom 63% [64]. 99,9%) pri donosih od 58%do 76%, ki so jih sintetizirali z tvorbo amidnih vezi z različnimi dolgimi verižnimi alkilamini ali estrom z maščobnimi alkoholi s CBZ-Arg-OM, kjer je Papain deloval kot katalizator.
5.2.2 Sinteza površinsko aktivnih snovi aminokislin/peptidov na osnovi Blizanke
Aminokislinske površinsko aktivne snovi na osnovi aminokislin so sestavljene iz dveh molekul AAS z ravno verigo, ki sta med seboj povezana med seboj na glavo. Obstajata dve možni shemi za kemoencimsko sintezo površinsko aktivnih snovi na osnovi aminokislin na dragulji (sliki 6 in 7). Na sliki 6 se 2 aminokislinski derivati reagirata s spojino kot distančno skupino in nato uvedeta 2 hidrofobne skupine. Na sliki 7 sta dve ravni verižni strukturi neposredno povezani z bifunkcionalno distančno skupino.
Najstarejši razvoj encimsko katalizirane sinteze gemini lipoaminokislin so pionirali z Valivety et al. Yoshimura et al. Raziskali sintezo, adsorpcijo in združevanje aminokislinskih površinsko aktivnih snovi na osnovi gemini na osnovi cistina in N-alkil bromida. Sintetizirane površinsko aktivne snovi smo primerjali z ustreznimi monomernimi površinsko aktivnimi snovimi. Faustino in sod. opisal sintezo monomernih AAS na anionski sečnini, ki temelji na L-cistinu, d-cistinu, dl-cistinu, L-kisteinu, L-metionu in L-sulfoalaninu ter njihovih parih geminijev, njihovih prevodnosti, ravnotežnih površinskih napetosti in nemirnih fluorescenčnih lastnosti. Pokazalo se je, da je bila vrednost CMC Blizancev nižja s primerjavo monomera in Blizancev.
Slika 6 Sinteza Blizancev AAS z uporabo derivatov AA in distančnika, ki ji sledi vstavljanje hidrofobne skupine
Fig.7 Sinteza Blizancev AASS z uporabo bifunkcionalnega distančnika in AAS
5.2.3 Sinteza površinsko aktivnih snovi glicerolipidnih aminokislin/peptidov
Glicerolipidne aminokisline/peptidne površinsko aktivne snovi so nov razred lipidnih aminokislin, ki so strukturni analogi glicerol mono- (ali di-) ester in fosfolipidov, zaradi svoje strukture ene ali dveh maščobnih verig z eno aminokislino, povezano z bedno vezjo glicerola. Sinteza teh površinsko aktivnih snovi se začne s pripravo glicerolskih estrov aminokislin pri povišanih temperaturah in v prisotnosti kislega katalizatorja (npr. BF 3). Encimsko katalizirana sinteza (z uporabo hidrolaz, proteaz in lipaz kot katalizatorjev) je tudi dobra možnost (slika 8).
Poročali so o encimsko katalizirani sintezi dilavriziranih argininskih gliceridov, ki so uporabili Papain. Poročali so tudi o sintezi konjugatov diacilglicerol estra in ocenjevanje njihovih fizikalno -kemijskih lastnosti.
Slika 8 Sinteza konjugatov mono in diacilglicerol aminokisline
distančnik: NH- (pogl2)10-NH: CompoundB1
distančnik: NH-C6H4-NH: CompoundB2
distančnik: pogl2-CH2: compoundB3
Fig.9 Sinteza simetričnih amfifilov, pridobljenih iz TRIS (hidroksimetil) aminometana
5.2.4 Sinteza površinsko aktivnih snovi aminokislin/peptidov na osnovi bola
Amfifili tipa na osnovi aminokislin vsebujejo 2 aminokisline, ki sta povezani z isto hidrofobno verigo. Franceschi in sod. opisal sintezo amfifilov tipa bola z 2 aminokislinami (D- ali L-alanin ali L-histidin) in 1 alkilno verigo različnih dolžin ter raziskala njihovo površinsko aktivnost. Razpravljajo o sintezi in združevanju novih amfifilov tipa Bola z aminokislinsko frakcijo (z uporabo občasne β-aminokisline ali alkohola) in distančni skupini C12 -C20. Uporabljene občasne β-aminokisline so lahko aminocid sladkorja, azidotimina (AZT), aminokislina, norbornska aminokislina in amino alkohol, pridobljen iz AZT (slika 9). Sinteza simetričnih amfifilov tipa bola, pridobljenih iz TRIS (hidroksimetil) aminometana (Tris) (slika 9).
06 Fizikalno -kemijske lastnosti
Znano je, da so površinsko aktivne snovi na osnovi aminokislin (AAS) raznolike in vsestranske narave in imajo dobro uporabnost v številnih aplikacijah, kot so dobra solubilizacija, dobre lastnosti emulgiranja, visoka učinkovitost, visoka učinkovitost površinske aktivnosti in dobra odpornost na trdo vodo (toleranca kalcijevega iona).
Na podlagi površinsko aktivnih lastnosti aminokislin (npr. Površinska napetost, CMC, fazno obnašanje in KRAFFT temperatura) smo po obsežnih študijah dosegli naslednje zaključke - površinska aktivnost AA je boljša od učinkovitosti njegovega običajnega površinsko aktivnega shoda.
6.1 Kritična koncentracija micele (CMC)
Kritična koncentracija micele je eden od pomembnih parametrov površinsko aktivnih snovi in ureja številne površinske aktivne lastnosti, kot so solubilizacija, celična liza in njegova interakcija z biofilmi itd. Na splošno povečanje verižne dolžine ogljikovodikovega repa (povečanje ogljikove) vodi do zmanjšanja vrednosti CMC površine. Površinsko aktivne snovi, ki temeljijo na aminokislinah, imajo običajno nižje vrednosti CMC v primerjavi z običajnimi površinsko aktivnimi snovmi.
Z različnimi kombinacijami glavnih skupin in hidrofobnih repov (mono-kationski amid, dvokatijski amid, dvocitivni amid ester), Infante et al. sintetizirali tri AAS na osnovi arginina in preučevali njuna CMC in γCMC (površinska napetost pri CMC), kar kaže, da sta se vrednosti CMC in γCMC znižali s povečanjem hidrofobne dolžine repa. V drugi raziskavi sta Singare in Mhatre ugotovila, da se je CMC površinsko aktivnih snovi N-α-acilarginina zmanjšal s povečanjem števila hidrofobnih repnih ogljikovih atomov (tabela 1).
Yoshimura et al. Raziskali CMC površinsko aktivnih snovi gemini na osnovi cisteina in pokazali, da se je CMC zmanjšala, ko se je dolžina ogljikove verige v hidrofobni verigi povečala z 10 na 12. Nadaljnje povečanje dolžine ogljikove verige na 14 je povzročilo povečanje CMC, kar je potrdilo, da imajo agregat na agregat.
Faustino in sod. poročali o tvorbi mešanih micelov v vodnih raztopinah anionskih površinsko aktivnih snovi na osnovi cistina. Gemini površinsko aktivne snovi smo primerjali tudi z ustreznimi običajnimi monomernimi površinsko aktivnimi snovimi (C 8 Cys). Poročalo se je, da so vrednosti CMC mešanic lipidov-surfaktant nižje od vrednosti čistih površinsko aktivnih snovi. Gemini površinsko aktivne snovi in 1,2-diheptanoil-Sn-gliceril-3-fosfoholin, vodotopni, fosfolipid, ki tvori micele, so imeli CMC na milimolarni ravni.
Shrestha in Aramaki sta raziskovala tvorbo viskoelastičnih micelov, podobnih črvi, v vodnih raztopinah mešanih aminoonskih anionskih površinsko aktivnih snovi na osnovi aminokislin v odsotnosti mešaničnih soli. V tej raziskavi je bilo ugotovljeno, da ima N-dodecil glutamat višjo temperaturo Krafft; Vendar je, ko je nevtraliziran z osnovnim l-lizinom aminokisline, ustvaril micele in raztopina se je začela obnašati kot newtonska tekočina pri 25 ° C.
6.2 Dobra topnost vode
Dobra topnost vode AAS je posledica prisotnosti dodatnih vezi Co-NH. Zaradi tega je AAS bolj biološko razgradljiv in okolju prijazen kot ustrezni običajni površinsko aktivni snovi. Vodna topnost N-acil-L-glutaminske kisline je še boljša zaradi svojih 2 karboksilnih skupin. Voda topnosti CN (CA) 2 je tudi dobra, ker obstajata 2 ionske argininske skupine v 1 molekuli, kar ima za posledico učinkovitejšo adsorpcijo in difuzijo na celičnem vmesniku in celo učinkovito inhibicijo bakterij pri nižjih koncentracijah.
6.3 Krafft Temperatura in Krafft točka
Krafft temperaturo lahko razumemo kot specifično topnost površinsko aktivnih snovi, katerih topnost se močno poveča nad določeno temperaturo. Ionske površinsko aktivne snovi imajo nagnjenost k ustvarjanju trdnih hidratov, ki lahko oborijo iz vode. Pri določeni temperaturi (tako imenovana Krafft temperatura) običajno opazimo dramatično in prekinjeno povečanje topnosti površinsko aktivnih snovi. Krafft točka ionske površinsko aktivne snovi je njegova Krafft temperatura pri CMC.
Ta značilnost topnosti se običajno opazi za ionske površinsko aktivne snovi in je mogoče razložiti na naslednji način: topnost brez površinsko aktivnega monomera je omejena pod temperaturo Krafft, dokler ne dosežejo točka Krafft, kjer se njena topnost postopoma poveča zaradi nastajanja micele. Za zagotovitev popolne topnosti je treba pripraviti formulacije površinsko aktivnih snovi pri temperaturah nad točko Krafft.
The Krafft temperature of AAS has been studied and compared with that of conventional synthetic surfactants.Shrestha and Aramaki studied the Krafft temperature of arginine-based AAS and found that the critical micelle concentration exhibited aggregation behavior in the form of pre-micelles above 2-5×10-6 mol-L -1 followed by normal micelle formation ( Ohta et al. synthesized six different types of N-heksadekanoil AAS in razpravljal o razmerju med temperaturo Krafft in aminokislinskimi ostanki.
V poskusih je bilo ugotovljeno, da se je Krafft temperatura N-heksadekanoila AAS povečala z zmanjšanjem velikosti aminokislinskih ostankov (fenilalanin je izjema), medtem ko se je toplota topnosti (vnos toplote) povečala z zmanjšanjem velikosti aminokislinskih ostankov (z izjemo glicina in fenilalanina). Ugotovljeno je bilo, da je tako v sistemu alanina kot v fenilalaninu interakcija DL močnejša od interakcije LL v trdni obliki N-heksadekanoil AAS soli.
Brito et al. Določeno je temperaturo KRAFFT v treh serijah novih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi z uporabo diferencialne skenirajoče mikrokalorimetrije in ugotovili, da je sprememba trifluoroacetatnega iona v jodidni ion povzročila znatno povečanje temperature Kraffta (približno 6 ° C), od 47 ° C do 53 ° C. Prisotnost cis-dvojnih vezi in nenasilnost, ki je prisotna v dolgi verižni ser-derivativi, sta privedla do znatnega znižanja temperature Krafft. Poročalo se je, da ima N-Dodecil glutamat višjo temperaturo Krafft. Vendar pa je nevtralizacija z osnovnim aminokislinskim L-lizinom povzročila nastanek micelov v raztopini, ki se je obnašala kot newtonske tekočine pri 25 ° C.
6.4 Površinska napetost
Površinska napetost površinsko aktivnih snovi je povezana z dolžino verige hidrofobnega dela. Zhang in sod. Določite površinsko napetost natrijevega kokoilnega glicinata z metodo Wilhelmy Plate (25 ± 0,2) ° C in določite vrednost površinske napetosti pri CMC kot 33 mn -m -1, CMC kot 0,21 mmol -L -1. Yoshimura et al. Določite površinsko napetost 2C N Cys tipa aminokislina površinska površinska napetost 2C N Cys površinskih aktivnih sredstev. Ugotovljeno je bilo, da se je površinska napetost pri CMC zmanjšala z naraščajočo dolžino verige (do n = 8), medtem ko je bil trend obrnjen za površinsko aktivne snovi z n = 12 ali daljšimi dolžinami verige.
Preučevali so tudi učinek Cac1 2 na površinsko napetost dikarboksiliranih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi. V teh študijah smo CAC1 2 dodali vodnim raztopinam treh dikarboksiliranih površinsko aktivnih snovi aminokisline (C12 lalna 2, C12 Aspna 2 in C12 Gluna 2). Vrednosti planote po CMC so primerjali in ugotovili so, da se je površinska napetost zmanjšala pri zelo nizkih koncentracijah CAC1 2. To je posledica učinka kalcijevih ionov na razporeditev površinsko aktivne snovi na vmesniku plinske vode. Površinske napetosti soli N-dodecilaminomalonata in N-dodecilaspartata so bile na drugi strani tudi skoraj konstantne koncentracije do 10 mmol-L -1 CAC1 2. Nad 10 mmol -l -1 se površinska napetost močno poveča zaradi nastajanja padavine kalcijeve soli površinsko aktivne snovi. Pri disodijevi soli N-dodecil glutamata je zmerni dodajanje CAC1 2 povzročil znatno zmanjšanje površinske napetosti, medtem ko je nadaljnje povečanje koncentracije CAC1 2 ni več povzročilo pomembnih sprememb.
Za določitev adsorpcijske kinetike AAS tipa dragulja na vmesniku plina-voda smo določili dinamično površinsko napetost z uporabo največje metode tlaka na mehurčku. Rezultati so pokazali, da se dinamična površinska napetost 2C 12 Cys ni spremenila. Zmanjšanje dinamične površinske napetosti je odvisno le od koncentracije, dolžine hidrofobnih repov in števila hidrofobnih repov. Povečanje koncentracije površinsko aktivne snovi, zmanjšanje dolžine verige in število verig je povzročilo hitrejše razpadanje. Ugotovljeno je bilo, da so rezultati, dobljeni za višje koncentracije C N Cys (n = 8 do 12), zelo blizu γ CMC, izmerjene po metodi Wilhelmy.
V drugi študiji so bile dinamične površinske napetosti natrijevega dilavril cistina (SDLC) in natrijevega didekamino cistina določene z metodo Wilhelmy Plate, poleg tega pa so bile ravnotežne površinske napetosti njihovih vodnih raztopin določene z metodo kapljice volumna. Reakcija disulfidnih obveznic smo nadalje preučili tudi z drugimi metodami. Dodajanje mercaptoetanola v 0,1 mmol -l -1sdlc raztopino je privedlo do hitrega povečanja površinske napetosti s 34 mn -m -1 na 53 mn -m -1. Ker NaCLO lahko oksidira disulfidne vezi SDLC v skupine sulfonske kisline, ni bilo opaziti agregatov, ko smo v 0,1 mmol -L -1 SDLC dodali NACLO (5 mmol -L -1). Rezultati prenosne elektronske mikroskopije in dinamičnega razprševanja svetlobe so pokazali, da v raztopini niso nastali agregati. Ugotovljeno je bilo, da se površinska napetost SDLC v obdobju 20 min poveča s 34 mn -m -1 na 60 mn -m -1.
6.5 binarne površinske interakcije
V znanosti o življenju so številne skupine preučevale vibracijske lastnosti mešanic kationskih AA (diacilglicerol arginin površinsko aktivne snovi) in fosfolipidi na vmesniku plinske vode, na koncu pa sklepajo, da ta neidealna lastnost povzroča razširjenost elektrostatičnih interakcij.
6.6 Lastnosti združevanja
Dinamično razprševanje svetlobe se običajno uporablja za določanje agregacijskih lastnosti aminokislinskih monomerov in površinsko aktivnih snovi v koncentracijah nad CMC, kar daje navidezni hidrodinamični premer DH (= 2R H). Agregati, ki jih tvorijo C N Cys in 2CN Cys, so razmeroma veliki in imajo široko porazdelitev lestvice v primerjavi z drugimi površinsko aktivnimi snovmi. Vse površinsko aktivne snovi, razen 2C 12 Cys, običajno tvorijo agregate približno 10 nm. Velikosti micele površinsko aktivnih snovi Gemini so bistveno večje od velikosti njihovih monomernih kolegov. Povečanje dolžine ogljikovodikove verige vodi tudi do povečanja velikosti micele. Ohta in sod. Opisali so agregacijske lastnosti treh različnih stereoizomerov N-dodecil-fenil-alanil-fenil-alanin tetrametilamonije v vodni raztopini in pokazale, da imajo diastereoisomeri enako kritično koncentracijo agregacije v vodni raztopini. Iwahashi in sod. Raziskano s krožnim dikroizmom, NMR in parnim tlakom Osmometrijo Oblika kiralnih agregatov N-Dodecanoil-L-glutaminske kisline, N-Dodecanoil-L-valina in njihovih metilskih estrov v različnih topilih (na primer tetrahidrofuran, acetonitrile, 1,4-DIOXANE, 1,4-DIOXANE, 1,4-DIOXANE) Raziskano s krožnim dikroizmom, NMR in osmometrijo parnega tlaka.
6.7 medfazna adsorpcija
Medfacialna adsorpcija površinsko aktivnih snovi na osnovi aminokislin in njegova primerjava z običajnim kolegom je tudi ena od raziskovalnih smeri. Na primer, medfacialne adsorpcijske lastnosti dodecilnih estrov aromatičnih aminokislin, pridobljenih iz LET in LEP, so bile raziskane. Rezultati so pokazali, da sta LET in LEP pokazala nižja medfazna območja na vmesniku plina-tekočine in na vmesniku za vodo/heksana.
Bordes et al. Raziskali so vedenje raztopine in adsorpcijo na plinsko-vodnem vmesniku treh dikarboksiliranih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi, disodijevih soli dodecil glutamata, dodecil aspartata in aminomalonata (s 3, 2 in 1 ogljikovim atomom med dvema karboksilnima skupinama). V skladu s tem poročilom je bil CMC dikarboksiliranih površinsko aktivnih snovi 4-5-krat višji kot pri monokarboksilirani dodecil glicinski soli. To se pripisuje tvorbi vodikovih vezi med dikarboksiliranimi površinsko aktivnimi snovmi in sosednjimi molekulami skozi amidne skupine.
6.8 Fazno vedenje
Za površinsko aktivne snovi pri zelo visokih koncentracijah opazimo izotropne diskontinuirane kubične faze. Molekule površinsko aktivnih snovi z zelo velikimi skupinami glave ponavadi tvorijo agregate manjše pozitivne ukrivljenosti. Marques et al. studied the phase behavior of the 12Lys12/12Ser and 8Lys8/16Ser systems (see Figure 10), and the results showed that the 12Lys12/12Ser system has a phase separation zone between the micellar and vesicular solution regions, while the 8Lys8/16Ser system The 8Lys8/16Ser system shows a continuous transition (elongated micellar phase region between the small micellar phase region and the vesicle phase regija). Treba je opozoriti, da za območje veziklov sistema 12lys12/12ser vezikli vedno obstajajo z miceli, medtem ko ima območje veziklov sistema 8lys8/16Ser samo vezikule.
Katanionske mešanice površinsko aktivnih snovi na osnovi lizina in serina: simetrični par 12lys12/12Ser (levo) in asimetrični par 8lys8/16ser (desno)
6.9 Emulzifikacijska sposobnost
Kouchi in sod. Preučil je sposobnost emulgiranja, medfazne napetosti, disperzibilnosti in viskoznosti N- [3-dodecil-2-hidroksipropila] -L-arginina, L-glutamata in drugih AAS. V primerjavi s sintetičnimi površinsko aktivnimi snovimi (njihovimi običajnimi neionskimi in amfoteričnimi kolegi) so rezultati pokazali, da imajo AA močnejšo sposobnost emulgiranja kot običajni površinsko aktivni snovi.
Baczko et al. sintetizirane nove anionske aminokislinske površinsko aktivne snovi in raziskale njihovo primernost kot kiralno usmerjena NMR spektroskopijska topila. Niz amfifilnih derivatov Amfifilske ali L-ALA na osnovi sulfonata z različnimi hidrofobnimi repi (petil ~ tetradecil) je bila sintetizirana z reakcijo aminokislin z o-sulfobenzojskim anhidridom. Wu et al. sintetizirane natrijeve soli N-mase acil AAS inRaziskali njihovo sposobnost emulgiranja v emulzijah v oljni vodi, rezultati pa so pokazali, da so te površinsko aktivne snovi z etil acetatom bolje delovale kot oljno fazo kot z n-heksanom kot oljno fazo.
6.10 Napredek v sintezi in proizvodnji
Odpornost na trdo vodo lahko razumemo kot sposobnost površinsko aktivnih snovi, da se upirajo prisotnosti ionov, kot sta kalcij in magnezij v trdi vodi, tj. Sposobnost, da se izognemo padavinam v mila kalcija. Površinsko aktivne snovi z visoko odpornostjo na trdo vodo so zelo koristne za detergentne formulacije in izdelke za osebno nego. Odpornost na trdo vodo lahko ocenimo z izračunom spremembe topnosti in površinske aktivnosti površinsko aktivne snovi v prisotnosti kalcijevih ionov.
Drug način za oceno odpornosti na trdo vodo je izračunati odstotek ali grame površinsko aktivne snovi, potrebne za milo kalcija, ki nastane iz 100 g natrijevega oleata, ki se razprši v vodo. Na območjih z visoko trdo vodo lahko visoke koncentracije kalcijevih in magnezijevih ionov ter vsebnost mineralov otežijo nekatere praktične aplikacije. Pogosto se natrijev ion uporablja kot proti ionu sintetične anionske površinsko aktivne snovi. Ker je dvovalentni kalcijev ion vezan na obe molekuli površinsko aktivne snovi, povzroča, da se površinsko aktivno sredstvo lažje obori od raztopine, ki je manj verjetno.
Študija odpornosti na trdo vodo AAS je pokazala, da je na odpornost na kislino in trdo vodo močno vplivala dodatna karboksilna skupina, odpornost na kislino in trdo vodo pa se je še povečala s povečanjem dolžine distančne skupine med dvema karboksilnima skupinama. Vrstni red odpornosti na kislino in trdo vodo je bil C 12 glicinat <C 12 aspartat <C 12 glutamata. Primerjava dikarboksilirane amidne vezi in dikarboksiliranega amino površinsko aktivnega snovi je bilo ugotovljeno, da je bil pH območje slednjega širše, njegova površinska aktivnost pa se je povečala z dodatkom ustrezne količine kisline. Dikarboksilirane N-alkil aminokisline so pokazale kelacijski učinek v prisotnosti kalcijevih ionov, C 12 pa aspartat, ki je tvoril beli gel. C 12 Glutamat je pokazal visoko površinsko aktivnost pri visoki koncentraciji Ca 2+ in se pričakuje, da se bo uporabljal pri razsoljevanju morske vode.
6.11 Razpršitev
Razpršitev se nanaša na sposobnost površinsko aktivne snovi, da prepreči koalescenco in sedimentacijo površinsko aktivne snovi v raztopini.Razpršitev je pomembna lastnost površinsko aktivnih snovi, zaradi katerih so primerni za uporabo v detergentih, kozmetiki in farmacevtskih smeri.Razprševalno sredstvo mora vsebovati ester, eter, amid ali amino vez med hidrofobno skupino in terminalno hidrofilno skupino (ali med hidrofobnimi skupinami z ravno verigo).
Na splošno so anionske površinsko aktivne snovi, kot so alkanolamido sulfati in amfoterične površinsko aktivne snovi, kot so amidosulfobetain, še posebej učinkovite kot sredstva za razprševanje za mila kalcija.
Številna raziskovalna prizadevanja so določila razpršitev AAS, kjer je bilo ugotovljeno, da je N-lauroil lizin slabo združljiv z vodo in jih je težko uporabiti za kozmetične formulacije.V tej seriji imajo osnovne aminokisline, substituirane z N-acil, vrhunsko razpršilo in se uporabljajo v kozmetični industriji za izboljšanje formulacij.
07 Strupenost
Običajne površinsko aktivne snovi, zlasti kationske površinsko aktivne snovi, so zelo strupene za vodne organizme. Njihova akutna toksičnost je posledica pojava adsorpcijske interakcije površinsko aktivnih snovi na vmesniku celične vode. Zmanjšanje CMC površinsko aktivnih snovi običajno vodi do močnejše medfacialne adsorpcije površinsko aktivnih snovi, kar običajno povzroči njihovo povišano akutno strupenost. Povečanje dolžine hidrofobne verige površinsko aktivnih snovi vodi tudi do povečanja akutne toksičnosti površinsko aktivnih snovi.Večina AA je za ljudi in okolja (zlasti za morske organizme) nizka ali nestrupena in je primerna za uporabo kot sestavine hrane, farmacevtske izdelke in kozmetika.Številni raziskovalci so dokazali, da so aminokislinske površinsko aktivne snovi nežne in ne namakajoče na kožo. Znano je, da so površinsko aktivne snovi na osnovi arginina manj strupene kot njihovi običajni kolegi.
Brito et al. preučevali fizikalno-kemijske in toksikološke lastnosti amfifilov na osnovi aminokislin in njihovih [derivatov iz tirozina (TYR), hidroksiprolina (HYP), serina (SER) in lizina (Lysina)] spontane tvorbe kationskih veziklov in dajajo podatke o njihovi akutni toksa. Sintetizirali so kationske vezikule dodeciltrimetilamonijevega bromida (DTAB)/Lys-derivative in/ali ser-/lis-derivacijske mešanice ter preizkusili njihovo ekotoksičnost in hemolitični potencial, kar kaže, da so bili vsi AAS in njihovi mešanici, ki vsebujejo vezikle.
Rosa in sod. Raziskal vezavo (povezava) DNK na stabilne kationske vezikle na stabilnih aminokislinah. Za razliko od običajnih kationskih površinsko aktivnih snovi, ki so pogosto strupene, se zdi, da je interakcija kationskih aminokislinskih površinsko aktivnih snovi netoksična. Kationski AAS temelji na argininu, ki spontano tvori stabilne vezikle v kombinaciji z določenimi anionskimi površinsko aktivnimi snovmi. Poročajo tudi o aminokislinskih inhibitorjih korozije, ki niso toksični. Te površinsko aktivne snovi se zlahka sintetizirajo z visoko čistostjo (do 99%), nizkimi stroški, enostavno biološko razgradljivimi in popolnoma topnimi v vodnih medijih. Več raziskav je pokazalo, da so aminokislinske površinsko aktivne snovi, ki vsebujejo žveplo, boljše pri inhibiciji korozije.
V nedavni raziskavi Perinelli in sod. poročali o zadovoljivem toksikološkem profilu ramnolipidov v primerjavi s konvencionalnimi površinsko aktivnimi snovmi. Znano je, da ramnolipidi delujejo kot ojačevalci prepustnosti. Poročali so tudi o vplivu ramnolipidov na epitelijsko prepustnost makromolekularnih zdravil.
08 protimikrobna aktivnost
Protimikrobno aktivnost površinsko aktivnih snovi lahko ocenimo z minimalno zaviralno koncentracijo. Podrobno je bila preučena protimikrobna aktivnost površinsko aktivnih snovi na osnovi arginina. Ugotovljeno je bilo, da so gram-negativne bakterije bolj odporne na površinsko aktivne snovi na osnovi arginina kot na gram-pozitivne bakterije. Protimikrobna aktivnost površinsko aktivnih snovi se običajno poveča s prisotnostjo hidroksilnih, ciklopropanskih ali nenasičenih vezi v acilnih verigah. Castillo in sod. pokazala, da dolžina acilnih verig in pozitiven naboj določata vrednost HLB (hidrofilno-lipofilno ravnovesje) molekule, ki vplivajo na njihovo sposobnost motenja membran. Nα-acilarginin metilni ester je še en pomemben razred kationskih površinsko aktivnih snovi s protimikrobno aktivnostjo širokega spektra in je zlahka biorazgradljiv in ima nizko ali brez strupenosti. Studies on the interaction of Nα-acylarginine methyl ester-based surfactants with 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine and 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine, model membranes, and with living organisms in the presence or absence of external barriers have shown that this class of Površinsko aktivne snovi imajo dobro protimikrobno, rezultati so pokazali, da imajo površinsko aktivne snovi dobro antibakterijsko delovanje.
09 Rheološke lastnosti
Reološke lastnosti površinsko aktivnih snovi igrajo zelo pomembno vlogo pri določanju in napovedovanju njihove uporabe v različnih panogah, vključno s hrano, farmacevtsko opremo, pridobivanjem nafte, osebno nego in izdelki za oskrbo na domu. Izvedene so bile številne študije, ki so razpravljale o razmerju med viskoelastičnostjo aminokislinskih površinsko aktivnih snovi in CMC.
10 aplikacij v kozmetični industriji
AA se uporabljajo pri formulaciji številnih izdelkov za osebno nego.Kalijev N-kokoil glicinat je nežen na koži in se uporablja pri čiščenju obraza za odstranjevanje blata in ličil. N-acil-L-glutaminska kislina ima dve karboksilni skupini, zaradi česar je bolj topna v vodi. Med temi AA se pri čiščenju obraza pogosto uporabljajo AAS, ki temeljijo na C 12 maščobnih kislin, za odstranjevanje blata in ličil. AAS z verigo C 18 se uporabljajo kot emulgatorji v izdelkih za nego kože, N-Lauryl alaninske soli pa so znane, da ustvarjajo kremne pene, ki ne dražijo kože in jih je zato mogoče uporabiti pri oblikovanju izdelkov za nego dojenčkov. AAS na osnovi N-Lauril, ki se uporabljajo v zobni pasti, imajo dobro detergenco, podobno milu in močni učinkovitosti, ki zavira encim.
V zadnjih nekaj desetletjih se je izbira površinsko aktivnih snovi za kozmetiko, izdelke za osebno nego in farmacevtske izdelke osredotočila na nizko strupenost, blagost, nežnost do dotika in varnosti. Potrošniki teh izdelkov se močno zavedajo potencialnega draženja, toksičnosti in okoljskih dejavnikov.
Danes se AA -ji uporabljajo za oblikovanje številnih šamponov, barvil za lase in kopeli zaradi številnih prednosti pred njihovimi tradicionalnimi kolegi v kozmetiki in izdelkih za osebno nego.Površinsko aktivne snovi na beljakovinah imajo zaželene lastnosti, potrebne za izdelke za osebno nego. Nekateri AA imajo zmogljivosti za oblikovanje filmov, drugi pa dobre zmogljivosti za penjenje.
Aminokisline so pomembne naravno vlažilne faktorje v roženici Stratum. Ko epidermalne celice umrejo, postanejo del roženice stratum in znotrajcelični proteini postopoma razgradijo na aminokisline. Te aminokisline se nato prepeljejo naprej v roženico Stratum, kjer absorbirajo maščobe ali maščobne snovi v roženici epidermalnega stratuma in s tem izboljšajo elastičnost površine kože. Približno 50% naravnega vlažilnega faktorja na koži je sestavljeno iz aminokislin in pirolidona.
Kolagen, običajna kozmetična sestavina, vsebuje tudi aminokisline, ki ohranjajo kožo mehko.Težave s kožo, kot sta hrapavost in dolgočasnost, so v veliki meri posledica pomanjkanja aminokislin. Ena od raziskav je pokazala, da mešanje aminokisline z mazivo olajša opekline kože, prizadeta območja pa so se vrnila v normalno stanje, ne da bi postala keloidne brazgotine.
Ugotovljeno je bilo tudi, da so aminokisline zelo koristne pri skrbi za poškodovane kožice.Suhi, brezsrčni lasje lahko kažejo na zmanjšanje koncentracije aminokislin v močno poškodovanem roženici stratum. Aminokisline lahko prodrejo v kutikulo v lasno gred in absorbirajo vlago iz kože.Ta sposobnost površinsko aktivnih snovi na osnovi aminokislin je zelo koristna pri šamponih, barvilih za lase, mehčalcev las, balzami za lase in prisotnosti aminokislin naredi lase močne.
11 aplikacij v vsakodnevni kozmetiki
Trenutno vse večje povpraševanje po formulacijah detergentov na osnovi aminokislin po vsem svetu.Znano je, da imajo AA boljše sposobnosti čiščenja, sposobnost penanja in mehčanje tkanin, zaradi česar so primerne za gospodinjske detergente, šampone, pranje telesa in druge aplikacije.Amfoterični AAS, ki izhaja iz aspartinske kisline, je zelo učinkovit detergent s kelacijskimi lastnostmi. Ugotovljeno je bilo, da uporaba sestavin detergenta, sestavljenih iz N-alkil-β-aminoetoksi kislin, zmanjšuje draženje kože. Poročalo se je, da je formulacija tekočega detergenta, sestavljena iz N-kokoil-β-aminopropionata, učinkovit detergent za oljne madeže na kovinskih površinah. Pokazalo se je, da ima tudi površinsko aktivno sredstvo aminokarboksilne kisline, C 14 Chohch 2 NHCH 2, boljšo detergencijo in se uporablja za čiščenje tekstila, preprog, las, stekla itd. 2-hidroksi-3-aminopropionska kislina-N, N-acetoocetno kislino, ki je znana, je dobro znana, da je dobro sposobna, da je dobro sposobna, da je dobro sposobnost, ki je znana, da je v Blečevalno sposobnost, ki je znana, da je dobro, da je prikazan na Blečevalno sposobnost.
Keigo in Tatsuya v svojem patentu za boljšo sposobnost in stabilnost, enostavno lomljenje pene in dobro mehčanje tkanine in dobro mehčanje tkanine sta v svojem patentu poročala o pripravi formulacij detergentov, ki temeljijo na N- (N'-Long-Creain ACYL-β-Alanil) -β-alanin. Kao je razvil formulacijo detergenta, ki temelji na N-acil-1 -n-hidroksi-β-alanin in poročal o majhnem draženju kože, visoki odpornosti na vodo in moči odstranjevanja obarvanja.
Japonsko podjetje Ajinomoto kot glavne sestavine šamponov, detergentov in kozmetike uporablja nizko-toksično in zlahka razgradljivo AAS, ki temelji na L-glutaminski kislini, L-argininu in L-lizinu kot glavne sestavine (slika 13). Poročali so tudi o sposobnosti encimskih dodatkov v detergentnih formulacijah, da odstranijo beljakovinsko preganjanje. O njihovi uporabi kot odlični tekoči detergenti v vodnih raztopinah so poročali o N-acil AA, pridobljeni iz glutaminske kisline, alanina, metilglicina, serina in asparaginske kisline. Te površinsko aktivne snovi sploh ne povečajo viskoznosti, tudi pri zelo nizkih temperaturah in jih je mogoče enostavno prenesti iz skladišča naprave za penanje, da dobimo homogene pene.
Čas objave: junij-09-2022