Yaliyomo kwa Kifungu hiki:
1. Maendeleo ya Amino Acids
2. Mali ya muundo
3. Utungaji wa kemikali
4.Uainishaji
5. Usanisi
6. Mali ya physicochemical
7. Sumu
8. Shughuli ya antimicrobial
9. Mali ya kirolojia
10. Maombi katika sekta ya vipodozi
11. Maombi katika vipodozi vya kila siku
Amino Acid Surfactants (AAS)ni kundi la viambata vinavyoundwa kwa kuchanganya vikundi vya haidrofobu na Asidi ya Amino moja au zaidi. Katika hali hii, Asidi za Amino zinaweza kutengenezwa au kutolewa kutoka kwa hidrolisaiti za protini au vyanzo sawa vinavyoweza kurejeshwa. Karatasi hii inashughulikia maelezo ya njia nyingi zinazopatikana za AAS na athari za njia tofauti kwenye sifa za kifizikia za bidhaa za mwisho, ikiwa ni pamoja na umumunyifu, uthabiti wa mtawanyiko, sumu na uharibifu wa viumbe. Kama kundi la viboreshaji katika mahitaji yanayoongezeka, unyumbulifu wa AAS kutokana na muundo wao wa kutofautiana hutoa idadi kubwa ya fursa za kibiashara.
Kwa kuzingatia kwamba surfactants hutumiwa sana katika sabuni, emulsifiers, inhibitors ya kutu, urejeshaji wa mafuta ya juu na dawa, watafiti hawajawahi kuacha kulipa kipaumbele kwa surfactants.
Wasaidizi ni bidhaa za kemikali zinazowakilisha zaidi ambazo hutumiwa kwa kiasi kikubwa kila siku duniani kote na zimekuwa na athari mbaya kwa mazingira ya majini.Uchunguzi umeonyesha kuwa utumiaji mwingi wa viambata vya kitamaduni unaweza kuwa na athari mbaya kwa mazingira.
Leo, kutokuwa na sumu, uharibifu wa viumbe na upatanifu ni muhimu kwa watumiaji kama matumizi na utendaji wa viboreshaji.
Biosurfactants ni viambatanisho endelevu ambavyo ni rafiki kwa mazingira ambavyo hutengenezwa kwa kiasili na vijiumbe kama vile bakteria, kuvu, na chachu, au kutolewa nje ya seli.Kwa hivyo, viasufaufa vinaweza pia kutayarishwa na muundo wa molekuli kuiga miundo asilia ya amfifili, kama vile phospholipids, alkyl glycosides na acyl Amino Acids.
Viboreshaji vya Asidi ya Amino (AAS)ni mojawapo ya viambata vya kawaida, kwa kawaida huzalishwa kutoka kwa malighafi ya wanyama au inayotokana na kilimo. Katika miongo miwili iliyopita, AAS imevutia shauku kubwa kutoka kwa wanasayansi kama waanzilishi wa riwaya, sio tu kwa sababu wanaweza kuunganishwa kutoka kwa rasilimali zinazoweza kurejeshwa, lakini pia kwa sababu AAS zinaweza kuharibika kwa urahisi na zina bidhaa zisizo na madhara, na kuzifanya kuwa salama zaidi kwa mazingira.
AAS inaweza kufafanuliwa kama kundi la viambata vinavyojumuisha Asidi za Amino zilizo na vikundi vya Asidi ya Amino (HO 2 C-CHR-NH 2) au mabaki ya Asidi ya Amino (HO 2 C-CHR-NH-). Mikoa 2 inayofanya kazi ya Asidi za Amino huruhusu kupatikana kwa anuwai ya viboreshaji. Jumla ya Asidi 20 za Amino za kiwango cha Proteinogenic zinajulikana kuwepo katika asili na zinawajibika kwa athari zote za kisaikolojia katika ukuaji na shughuli za maisha. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja tu kulingana na mabaki R (Mchoro 1, pk a ni logarithm hasi ya asidi ya kujitenga kwa mara kwa mara ya suluhisho). Baadhi ni zisizo za polar na hydrophobic, baadhi ni polar na hydrophilic, baadhi ni ya msingi na baadhi ni tindikali.
Kwa sababu Asidi za Amino ni misombo inayoweza kutumika tena, viambata vilivyotengenezwa kutoka kwa Asidi za Amino pia vina uwezo mkubwa wa kuwa endelevu na rafiki wa mazingira. Muundo rahisi na wa asili, sumu ya chini na uharibifu wa haraka wa viumbe mara nyingi huwafanya kuwa bora zaidi kuliko surfactants ya kawaida. Kwa kutumia malighafi inayoweza kurejeshwa (kwa mfano, Asidi za Amino na mafuta ya mboga), AAS inaweza kuzalishwa kwa njia tofauti za kibayoteknolojia na njia za kemikali.
Mapema karne ya 20, Asidi za Amino ziligunduliwa kwa mara ya kwanza kutumika kama sehemu ndogo za usanisi wa viambata.AAS ilitumiwa zaidi kama vihifadhi katika uundaji wa dawa na vipodozi.Kwa kuongezea, AAS iligunduliwa kuwa hai kibayolojia dhidi ya aina mbalimbali za bakteria zinazosababisha magonjwa, uvimbe na virusi. Mnamo 1988, upatikanaji wa AAS ya gharama ya chini ilizalisha maslahi ya utafiti katika shughuli za uso. Leo, pamoja na maendeleo ya teknolojia ya kibayoteknolojia, baadhi ya Asidi za Amino pia zinaweza kuunganishwa kibiashara kwa kiwango kikubwa na chachu, ambayo inathibitisha kwa njia isiyo ya moja kwa moja kuwa uzalishaji wa AAS ni rafiki wa mazingira zaidi.
01 Ukuzaji wa Asidi za Amino
Mapema mwanzoni mwa karne ya 19, wakati Asidi za Amino za asili zilipogunduliwa kwa mara ya kwanza, miundo yao ilitabiriwa kuwa ya thamani sana - inaweza kutumika kama malighafi kwa utayarishaji wa amphiphiles. Utafiti wa kwanza juu ya usanisi wa AAS uliripotiwa na Bondi mnamo 1909.
Katika utafiti huo, N-acylglycine na N-acylalanine zilianzishwa kama vikundi vya haidrofili kwa waathiriwa. Kazi iliyofuata ilihusisha usanisi wa lipoAmino Acids (AAS) kwa kutumia glycine na alanine, na Hentrich et al. ilichapisha mfululizo wa matokeo,ikijumuisha matumizi ya kwanza ya hataza, juu ya utumiaji wa acyl sarcosinate na acyl aspartate chumvi kama viambata katika bidhaa za kusafisha kaya (km shampoos, sabuni na dawa za meno).Baadaye, watafiti wengi walichunguza usanisi na sifa za kemikali za acyl Amino Acids. Hadi sasa, kundi kubwa la fasihi limechapishwa kuhusu usanisi, mali, matumizi ya viwandani na uharibifu wa kibiolojia wa AAS.
02 Sifa za Kimuundo
Minyororo ya asidi ya mafuta ya hydrophobic isiyo ya polar ya AAS inaweza kutofautiana katika muundo, urefu wa mnyororo na nambari.Uanuwai wa miundo na shughuli za juu za uso wa AAS hufafanua utofauti wao mpana wa utunzi na sifa za kifizikia na kibayolojia. Vikundi kuu vya AAS vinaundwa na Asidi za Amino au peptidi. Tofauti katika vikundi vya kichwa huamua utangazaji, mkusanyiko na shughuli za kibiolojia za wasaidizi hawa. Vikundi vya utendaji katika kikundi cha kichwa basi huamua aina ya AAS, ikiwa ni pamoja na cationic, anionic, nonionic, na amphoteric. Mchanganyiko wa Asidi za Amino haidrofili na sehemu za minyororo mirefu haidrofobi huunda muundo wa amfifili ambao hufanya molekuli kuwa hai sana. Kwa kuongeza, uwepo wa atomi za kaboni isiyo ya kawaida katika molekuli husaidia kuunda molekuli za chiral.
03 Muundo wa Kemikali
Peptidi na Polypeptides zote ni bidhaa za Upolimishaji wa hizi karibu 20 α-Proteinogenic α-Amino Acids. Asidi zote 20 za α-Amino zina kikundi kitendakazi cha asidi ya kaboksili (-COOH) na kikundi kitendakazi cha amino (-NH 2), zote zikiwa zimeunganishwa kwenye atomi moja ya tetrahedral ya α-kaboni. Asidi za Amino hutofautiana kutoka kwa kila mmoja na vikundi tofauti vya R vilivyounganishwa na α-kaboni (isipokuwa lycine, ambapo kundi la R ni hidrojeni.) Vikundi vya R vinaweza kutofautiana katika muundo, ukubwa na malipo (asidi, alkalinity). Tofauti hizi pia huamua umumunyifu wa Asidi za Amino kwenye maji.
Asidi za Amino ni chiral (isipokuwa glycine) na zinafanya kazi kimawazo kwa asili kwa sababu zina viambajengo vinne tofauti vilivyounganishwa na alfa kaboni. Asidi za Amino zina miunganisho miwili inayowezekana; ni picha za kioo zisizopishana za kila mmoja, licha ya ukweli kwamba idadi ya L-stereoisomers ni kubwa zaidi. Kikundi cha R kilichopo katika baadhi ya Asidi za Amino (Phenylalanine, Tyrosine na Tryptophan) ni aryl, inayoongoza kwa kunyonya kwa UV kwa 280 nm. α-COOH yenye tindikali na α-NH 2 ya msingi katika Asidi za Amino zina uwezo wa kuainisha, na stereoisomers zote mbili, vyovyote zitakavyokuwa, huunda msawazo wa uionization ulioonyeshwa hapa chini.
R-COOH ↔R-COO-＋H＋
R-NH3＋↔R-NH2＋H＋
Kama inavyoonyeshwa katika usawa wa ionization hapo juu, asidi ya amino ina angalau vikundi viwili vya asidi dhaifu; hata hivyo, kikundi cha kaboksili kina asidi nyingi zaidi ikilinganishwa na kikundi cha amino chenye protoni. pH 7.4, kundi la kaboksili limetolewa huku kundi la amino likiwa na protoni. Asidi za amino zilizo na vikundi vya R zisizo na ioni hazibadiliki kielektroniki katika pH hii na huunda zwitterion.
04 Uainishaji
AAS inaweza kuainishwa kulingana na vigezo vinne, ambavyo vimefafanuliwa hapa chini kwa zamu.
4.1 Kulingana na asili
| Kulingana na asili, AAS inaweza kugawanywa katika vikundi 2 kama ifuatavyo. ① Aina ya Asili Baadhi ya misombo ya kiasili iliyo na asidi ya amino pia ina uwezo wa kupunguza mvutano wa uso/uso, na baadhi hata kuzidi ufanisi wa glycolipids. AAS hizi pia hujulikana kama lipopeptides. Lipopeptides ni misombo ya chini ya uzito wa Masi, kawaida huzalishwa na spishi za Bacillus.
AAS kama hizo zimegawanywa zaidi katika vikundi 3:surfactin, iturin na fengycin.
|
| Familia ya peptidi zinazofanya kazi kwenye uso hujumuisha lahaja za heptapeptidi za vitu mbalimbali.kama inavyoonyeshwa katika Mchoro 2a, ambapo mnyororo wa asidi ya mafuta ya β-hydroxy isiyojaa C12-C16 umeunganishwa na peptidi. Peptidi inayofanya kazi kwenye uso ni laktoni ya macrocyclic ambapo pete hufungwa kwa kichocheo kati ya C-terminus ya asidi ya mafuta ya β-hydroxy na peptidi. Katika aina ndogo ya iturin, kuna lahaja kuu sita, ambazo ni iturini A na C, mycosubtilin na bacillomycin D, F na L.Katika visa vyote, heptapeptidi zimeunganishwa na minyororo ya C14-C17 ya asidi ya mafuta ya β-amino (minyororo inaweza kuwa tofauti). Kwa upande wa ekurimycins, kikundi cha amino katika nafasi ya β kinaweza kuunda kifungo cha amide na C-terminus hivyo kuunda muundo wa laktamu ya macrocyclic.
Aina ndogo ya fengicin ina fengycin A na B, ambayo pia huitwa plipastatin wakati Tyr9 imesanidiwa D.Dekapeptidi imeunganishwa na mnyororo wa asidi ya mafuta ya β-hydroxy iliyojaa au isiyojaa C14 -C18. Kimuundo, plipastatin pia ni laktoni kubwa, iliyo na mnyororo wa upande wa Tyr katika nafasi ya 3 ya mlolongo wa peptidi na kuunda dhamana ya esta na mabaki ya C-terminal, hivyo kuunda muundo wa ndani wa pete (kama ilivyo kwa Pseudomonas lipopeptides nyingi).
② Aina ya Sintetiki AAS pia inaweza kuunganishwa kwa kutumia asidi yoyote ya asidi, msingi na neutral amino. Asidi za amino za kawaida zinazotumiwa kwa usanisi wa AAS ni asidi ya glutamic, serine, proline, aspartic acid, glycine, arginine, alanine, leucine, na hidrolisaiti za protini. Kikundi hiki kidogo cha viambata kinaweza kutayarishwa kwa njia za kemikali, enzymatic, na chemoenzymatic; hata hivyo, kwa ajili ya uzalishaji wa AAS, usanisi wa kemikali unawezekana zaidi kiuchumi. Mifano ya kawaida ni pamoja na asidi N-lauroyl-L-glutamic na N-palmitoyl-L-glutamic asidi.
|
4.2 Kulingana na viambajengo vya mnyororo wa alifatiki
Kulingana na viambajengo vya mnyororo wa alifatiki, viambata vinavyotokana na asidi ya amino vinaweza kugawanywa katika aina 2.
Kulingana na nafasi ya mbadala
| ①N-iliyobadilishwa AAS Katika misombo ya N-badala, kikundi cha amino kinabadilishwa na kikundi cha lipophilic au kikundi cha carboxyl, na kusababisha kupoteza kwa msingi. mfano rahisi zaidi wa N-badala ya AAS ni N-acyl amino asidi, ambazo kimsingi ni viambata vya anionic. AAS iliyobadilishwa na n ina dhamana ya amide iliyoambatanishwa kati ya sehemu za haidrofobu na haidrofili. Kifungo cha amide kina uwezo wa kuunda dhamana ya hidrojeni, ambayo inawezesha uharibifu wa surfactant hii katika mazingira ya tindikali, hivyo kuifanya biodegradable.
②C-badala ya AAS Katika misombo ya C-badala, uingizwaji hutokea kwenye kikundi cha carboxyl (kupitia dhamana ya amide au ester). Michanganyiko ya kawaida inayobadilishwa na C (km esta au amidi) kimsingi ni viambata vya cationic.
③N- na C-iliyobadilishwa AAS Katika aina hii ya surfactant, vikundi vyote vya amino na kaboksili ni sehemu ya haidrofili. Aina hii kimsingi ni surfactant ya amphoteric. |
4.3 Kulingana na idadi ya mikia ya hydrophobic
Kulingana na idadi ya vikundi vya kichwa na mikia ya hydrophobic, AAS inaweza kugawanywa katika vikundi vinne. Sawa-chain AAS, Gemini (dimer) aina AAS, Glycerolipid aina AAS, na bicephalic amphiphilic (Bola) aina AAS. viambata vya mnyororo wa moja kwa moja ni viambata vinavyojumuisha asidi ya amino yenye mkia mmoja tu wa haidrofobu (Mchoro 3). Gemini aina ya AAS ina vikundi viwili vya kichwa cha amino asidi na mikia miwili ya haidrofobu kwa kila molekuli (Mchoro 4). Katika aina hii ya muundo, AAS mbili za mnyororo wa moja kwa moja zimeunganishwa pamoja na spacer na kwa hivyo pia huitwa dimers. Katika aina ya Glycerolipid AAS, kwa upande mwingine, mikia miwili ya hydrophobic imeunganishwa na kikundi cha kichwa cha amino asidi. Viangazio hivi vinaweza kuchukuliwa kuwa mlinganisho wa monoglycerides, diglycerides na phospholipids, huku katika aina ya AAS ya Bola, vikundi viwili vya vichwa vya asidi ya amino vinaunganishwa na mkia wa haidrofobu.
4.4 Kulingana na aina ya kikundi cha kichwa
①Cationic AAS
Kikundi cha kichwa cha aina hii ya surfactant ina malipo mazuri. AAS ya awali ya cationic ni ethyl cocoyl arginate, ambayo ni pyrrolidone carboxylate. Sifa za kipekee na tofauti za kiboreshaji hiki huifanya kuwa muhimu katika dawa za kuua viini, dawa za kuua vijidudu, mawakala wa antistatic, viyoyozi vya nywele, na vile vile kuwa laini kwa macho na ngozi na kuharibika kwa urahisi. Singare na Mhatre waliunganisha AAS cationic yenye msingi wa arginine na kutathmini sifa zao za kifizikia. Katika utafiti huu, walidai mavuno mengi ya bidhaa zilizopatikana kwa kutumia hali ya majibu ya Schotten-Baumann. Kwa kuongezeka kwa urefu wa mnyororo wa alkili na haidrofobi, shughuli ya uso wa kiboreshaji ilionekana kuongezeka na Mkazo Muhimu wa Micelle (cmc) kupungua. Nyingine ni protini ya acyl ya quaternary, ambayo hutumiwa sana kama kiyoyozi katika bidhaa za utunzaji wa nywele.
②Anionic AAS
Katika surfactants anionic, kundi la polar kichwa cha surfactant ina malipo hasi. Sarcosine (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-methylglycine), asidi ya amino inayopatikana kwa wingi kwenye urchins za baharini na nyota za bahari, inahusiana na kemikali na glycine (NH 2 -CH 2 -COOH,), asidi ya amino ya msingi kupatikana. katika seli za mamalia. -COOH,) inahusiana na kemikali na glycine, ambayo ni asidi ya amino ya msingi inayopatikana katika seli za mamalia. Asidi ya Lauri, asidi ya tetradekanoic, asidi oleic na halidi na esta zake hutumiwa kwa kawaida kuunganisha viambata vya sarcosinate. Sarcosinates asili yake ni laini na kwa hivyo hutumiwa kwa kawaida katika waosha vinywa, shampoos, povu za kunyoa, mafuta ya jua, visafishaji vya ngozi na bidhaa zingine za vipodozi.
AAS nyingine zinazopatikana kibiashara za anionic ni pamoja na Amisoft CS-22 na AmiliteGCK-12, ambayo ni majina ya biashara ya N-cocoyl-L-glutamate ya sodiamu na potasiamu N-cocoyl glycinate, mtawalia. Amilite hutumiwa kwa kawaida kama wakala wa kutoa povu, sabuni, kiyeyushi, kiyeyushi na kisambazaji, na ina matumizi mengi katika vipodozi, kama vile shampoo, sabuni za kuogea, kuosha mwili, dawa za meno, visafishaji vya uso, sabuni za kusafisha, visafishaji lenzi za mguso na viambata vya nyumbani. Amisoft hutumiwa kama kisafishaji kidogo cha ngozi na nywele, haswa katika visafishaji vya uso na mwili, kuzuia sabuni za sanisi, bidhaa za utunzaji wa mwili, shampoos na bidhaa zingine za utunzaji wa ngozi.
③zwitterionic au amphoteric AAS
Viindamizi vya amphoteric vina tovuti zenye asidi na msingi na kwa hivyo zinaweza kubadilisha malipo yao kwa kubadilisha thamani ya pH. Katika midia ya alkali hutenda kama viambata anionic, ilhali katika mazingira yenye tindikali hutenda kama viambata vya cationic na katika midia isiyo na upande kama vile viboreshaji vya amphoteric. Lauryl lysine (LL) na alkoxy (2-hydroxypropyl) arginine ndio viambata vinavyojulikana vya amphoteric kulingana na asidi ya amino. LL ni bidhaa ya condensation ya lysine na asidi lauric. Kutokana na muundo wake wa amphoteric, LL haipatikani karibu na aina zote za vimumunyisho, isipokuwa kwa vimumunyisho vya alkali sana au tindikali. Kama poda ya kikaboni, LL ina mshikamano bora zaidi kwenye nyuso za haidrofili na mgawo wa chini wa msuguano, na kumpa kipawa hiki uwezo bora wa kulainisha. LL hutumiwa sana katika mafuta ya ngozi na viyoyozi vya nywele, na pia hutumiwa kama mafuta.
④Nonionic AAS
Wasaidizi wa nonionic wana sifa ya vikundi vya vichwa vya polar bila malipo rasmi. viambata nane vipya vya nonionic vilitayarishwa na Al-Sabagh et al. kutoka kwa asidi ya α-amino mumunyifu wa mafuta. Katika mchakato huu, L-phenylalanine (LEP) na L-leucine ziliwekwa esterified kwanza na hexadecanol, ikifuatiwa na kuongezwa kwa asidi ya palmitic kutoa amidi mbili na esta mbili za amino asidi α. Amidi na esta zilipitia athari za ufupisho na oksidi ya ethilini ili kuandaa derivatives tatu za phenylalanine na idadi tofauti ya vitengo vya polyoksiethilini (40, 60 na 100). AAS hizi zisizo za kawaida zilipatikana kuwa na sabuni nzuri na sifa za kutoa povu.
05 Muhtasari
5.1 Njia ya kimsingi ya sintetiki
Katika AAS, vikundi vya haidrofobu vinaweza kuunganishwa kwenye tovuti za amini au asidi ya kaboksili, au kupitia minyororo ya kando ya asidi ya amino. Kulingana na hili, njia nne za kimsingi za syntetisk zinapatikana, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5.
Mtini.5 Njia za usanisi za kimsingi za viambata vyenye msingi wa amino
| Njia ya 1. Amfifiliki esta amini hutolewa na athari ya esterification, katika hali ambayo awali ya surfactant hupatikana kwa refluxing alkoholi za mafuta na amino asidi mbele ya wakala wa kukausha maji na kichocheo cha tindikali. Katika baadhi ya athari, asidi ya sulfuriki hufanya kama kichocheo na wakala wa kupunguza maji mwilini.
Njia ya 2. Asidi za amino zilizoamilishwa huitikia pamoja na alkylamines kuunda vifungo vya amide, na kusababisha usanisi wa amidoamines amfifili.
Njia ya 3. Asidi za Amido huundwa kwa kuguswa na vikundi vya amini vya asidi ya amino na Asidi za Amido.
Njia ya 4. Asidi za amino za alkili za mnyororo mrefu ziliundwa kwa mwitikio wa vikundi vya amini na haloalkanes. |
5.2 Maendeleo katika usanisi na uzalishaji
5.2.1 Muundo wa viambata vya amino asidi/peptidi ya mnyororo mmoja
N-acyl au O-acyl amino asidi au peptidi zinaweza kuunganishwa na acylation ya enzyme-catalyzed ya vikundi vya amini au hidroksili na asidi ya mafuta. Ripoti ya mapema zaidi kuhusu usanisi wa lipase-kichochezi isiyo na kutengenezea ya amidi ya amino asidi au viini vya methili ester ilitumia Candida antarctica, na mavuno kuanzia 25% hadi 90% kutegemeana na asidi ya amino inayolengwa. Methyl ethyl ketone pia imetumika kama kutengenezea katika baadhi ya athari. Vonderhagen et al. pia ilielezea athari za lipase na protease-catalyzed N-acylation ya amino asidi, hidrolisaiti za protini na/au viambajengo vyake kwa kutumia mchanganyiko wa maji na vimumunyisho vya kikaboni (kwa mfano, dimethylformamide/maji) na ketone ya methyl butilamini.
Katika siku za mwanzo, tatizo kuu la awali ya enzyme-catalyzed ya AAS ilikuwa mavuno ya chini. Kulingana na Valivety et al. mavuno ya vitokanavyo na asidi ya amino ya N-tetradecanoyl yalikuwa 2% -10% tu hata baada ya kutumia lipases tofauti na kualika kwa 70 ° C kwa siku nyingi. Montet et al. pia ilikumbana na matatizo kuhusu mavuno kidogo ya amino asidi katika usanisi wa N-acyl lysine kwa kutumia asidi ya mafuta na mafuta ya mboga. Kulingana na wao, mavuno ya juu ya bidhaa yalikuwa 19% chini ya hali ya bure ya kutengenezea na kutumia vimumunyisho vya kikaboni. tatizo sawa lilikumbana na Valivety et al. katika usanisi wa N-Cbz-L-lysine au N-Cbz-lysine methyl ester derivatives.
Katika utafiti huu, walidai kuwa mavuno ya 3-O-tetradecanoyl-L-serine yalikuwa 80% wakati wa kutumia serine iliyolindwa na N kama substrate na Novozyme 435 kama kichocheo katika mazingira yaliyoyeyuka yasiyo na viyeyusho. Nagao na Kito walisoma O-acylation ya L-serine, L-homoserine, L-threonine na L-tyrosine (LET) wakati wa kutumia lipase Matokeo ya mmenyuko (lipase ilipatikana na Candida cylindracea na Rhizopus delemar katika kati ya maji ya buffer) na iliripoti kwamba mavuno ya acylation ya L-homoserine na L-serine yalikuwa ya chini kwa kiasi fulani, wakati hakuna acylation ya L-threonine na LET ilitokea.
Watafiti wengi wameunga mkono matumizi ya substrates zisizo ghali na zinazopatikana kwa urahisi kwa usanisi wa AAS ya gharama nafuu. Soo na al. alidai kuwa utayarishaji wa viambata vinavyotokana na mafuta ya mawese hufanya kazi vyema na lipoenzyme isiyoweza kusonga. Walibainisha kuwa mavuno ya bidhaa itakuwa bora licha ya majibu ya kuteketeza muda (siku 6). Gerova et al. ilichunguza usanisi na shughuli za uso wa chiral N-palmitoyl AAS kulingana na methionine, proline, leusini, threonine, phenylalanine na phenylglycine katika mchanganyiko wa mzunguko/racemic. Pang na Chu walielezea usanisi wa monoma zenye msingi wa asidi ya amino na monoma zenye msingi wa asidi ya dicarboxylic katika suluhisho.
Cantaeuzene na Guerreiro ziliripoti uimarishwaji wa vikundi vya asidi ya kaboksili vya Boc-Ala-OH na Boc-Asp-OH vyenye alkoholi za mnyororo mrefu na dioli, dichloromethane kama kiyeyusho na agarose 4B (Sepharose 4B) kama kichocheo. Katika utafiti huu, mwitikio wa Boc-Ala-OH na alkoholi za mafuta hadi kaboni 16 ulitoa mavuno mazuri (51%), wakati kwa Boc-Asp-OH 6 na 12 kaboni zilikuwa bora, na mavuno yanayolingana ya 63% [64]. ]. 99.9%) katika mavuno kuanzia 58% hadi 76%, ambayo yaliunganishwa kwa kuundwa kwa vifungo vya amide na alkylamines za minyororo mirefu au vifungo vya ester na alkoholi za mafuta na Cbz-Arg-OMe, ambapo papain ilifanya kama kichocheo.
5.2.2 Muundo wa viambata vya asidi ya amino/peptidi kulingana na gemini
Vitengezaji vya gemini vinavyotokana na asidi ya amino vinajumuisha molekuli mbili za mnyororo wa moja kwa moja za AAS zilizounganishwa kutoka kichwa hadi kichwa kwa kila kimoja na kikundi cha spacer. Kuna mipango 2 inayowezekana ya usanisi wa chemoenzymatic wa viambata vya asidi ya amino ya aina ya gemini (Mchoro 6 na 7). Katika Mchoro 6, viasili 2 vya asidi ya amino huguswa na kiwanja kama kikundi cha spacer na kisha vikundi 2 vya haidrofobu huletwa. Katika Mchoro 7, miundo 2 ya mnyororo wa moja kwa moja imeunganishwa moja kwa moja na kikundi cha spacer kinachofanya kazi mbili.
Ukuzaji wa mapema zaidi wa usanisi wa kimeng'enya-kichochezi wa asidi ya lipoamino ya gemini ulianzishwa na Valivety et al. Yoshimura et al. ilichunguza usanisi, urejeshaji na muunganisho wa viambata vya gemini vyenye msingi wa amino asidi kulingana na cystine na n-alkyl bromidi. Viativo vya sanisi vililinganishwa na viambata vinavyolingana vya monomeriki. Faustino na wenzake. ilielezea usanisi wa AAS ya urea ya anionic kulingana na L-cystine, D-cystine, DL-cystine, L-cysteine, L-methionine na L-sulfoalanine na jozi zao za gemini kwa njia ya conductivity, mvutano wa uso wa usawa na thabiti. - Tabia ya hali ya fluorescence yao. Ilionyeshwa kuwa thamani ya cmc ya gemini ilikuwa chini kwa kulinganisha monoma na gemini.
Mtini.6 Muundo wa gemini AAS kwa kutumia viasili vya AA na spacer, ikifuatiwa na kuingizwa kwa kikundi cha haidrofobu.
Mtini.7 Muundo wa AAS za gemini kwa kutumia spacer na AAS
5.2.3 Usanisi wa glycerolipid amino asidi/peptidi
Glycerolipid amino acid/peptide surfactants ni kundi jipya la lipid amino acids ambazo ni analogi za kimuundo za glycerol mono- (au di-) esta na phospholipids, kutokana na muundo wao wa minyororo ya mafuta moja au miwili na asidi moja ya amino iliyounganishwa na uti wa mgongo wa glycerol. kwa dhamana ya ester. Usanisi wa viambata hivi huanza na utayarishaji wa esta za glycerol za asidi ya amino kwenye joto la juu na mbele ya kichocheo cha tindikali (km BF 3). Usanisi wa kimeng'enya-kichocheo (kwa kutumia haidrolases, proteasi na lipasi kama vichocheo) pia ni chaguo zuri (Mchoro 8).
Usanisi wa kimeng'enya wa viunganishi vya arginine glycerides kwa kutumia papaini umeripotiwa. Usanisi wa viunganishi vya diacylglycerol ester kutoka kwa acetylarginine na tathmini ya mali zao za kifizikia pia zimeripotiwa.
Mtini.8 Muundo wa viunganishi vya asidi ya amino ya mono na diacylglycerol
spacer: NH-(CH2)10-NH: kiwanjaB1
spacer: NH-C6H4-NH: kiwanjaB2
spacer: CH2-CH2: kiwanjaB3
Mtini.9 Muundo wa amfifili linganifu inayotokana na Tris(hydroxymethyl)aminomethane
5.2.4 Muundo wa viambata vya amino asidi/peptidi vinavyotokana na bola
Amfifili za aina ya amino asidi-amino zina asidi 2 za amino ambazo zimeunganishwa na mnyororo sawa wa haidrofobu. Franceschi na wenzake. alielezea usanisi wa amphiphiles aina ya bola na 2 amino asidi (D- au L-alanine au L-histidine) na mnyororo 1 wa alkili wa urefu tofauti na kuchunguza shughuli zao za uso. Wanajadili usanisi na ujumlisho wa amfifili za aina ya bola na sehemu ya asidi ya amino (kwa kutumia asidi ya β-amino isiyo ya kawaida au pombe) na kikundi cha spacer C12 -C20. Asidi za β-amino zisizo za kawaida zinazotumiwa zinaweza kuwa aminoasidi ya sukari, asidi ya amino inayotokana na azidothymin (AZT), amino asidi ya norbornene, na alkoholi ya amino inayotokana na AZT (Mchoro 9). usanisi wa amfifili za aina ya bola-linganifu zinazotokana na tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) (Kielelezo 9).
06 Tabia za physicochemical
Inajulikana kuwa viambata vinavyotokana na asidi ya amino (AAS) ni tofauti na vinaweza kutumika katika hali nyingi na vinaweza kutumika vyema katika matumizi mengi kama vile umumunyisho mzuri, sifa nzuri za uigaji, ufanisi wa juu, utendaji wa juu wa shughuli za uso na ukinzani mzuri wa maji ngumu (ioni ya kalsiamu). uvumilivu).
Kulingana na sifa za usaidizi wa asidi ya amino (kwa mfano mvutano wa uso, cmc, tabia ya awamu na joto la Krafft), hitimisho lifuatalo lilifikiwa baada ya tafiti za kina - shughuli ya uso wa AAS ni bora kuliko ile ya mwenzake wa kawaida wa surfactant.
6.1 Mkazo Muhimu wa Micelle (cmc)
Mkusanyiko muhimu wa micelle ni mojawapo ya vigezo muhimu vya viambata na hutawala sifa nyingi zinazotumika kwenye uso kama vile usuluhishi, uchanganuzi wa seli na mwingiliano wake na filamu za kibayolojia, n.k. Kwa ujumla, kuongeza urefu wa mkia wa hidrokaboni (kuongezeka kwa haidrofobu) husababisha kupungua. katika thamani ya cmc ya suluhisho la surfactant, na hivyo kuongeza shughuli zake za uso. Viasaidizi vinavyotokana na amino asidi huwa na viwango vya chini vya cmc ikilinganishwa na viambata vya kawaida.
Kupitia mchanganyiko tofauti wa vikundi vya vichwa na mikia ya hydrophobic (mono-cationic amide, bi-cationic amide, bi-cationic amide-based ester), Infante et al. iliunganisha AAS tatu zenye msingi wa arginine na kuchunguza cmc na γcmc (mvutano ya uso katika cmc), ikionyesha kuwa thamani za cmc na γcmc zilipungua kwa kuongezeka kwa urefu wa mkia wa haidrofobu. Katika utafiti mwingine, Singare na Mhatre waligundua kuwa cmc ya viambata vya N-α-acylarginine ilipungua kwa kuongeza idadi ya atomi za kaboni za mkia wa haidrofobi (Jedwali 1).
Yoshimura et al. ilichunguza cmc ya viambata vya gemini vinavyotokana na amino asidi inayotokana na cysteine na ikaonyesha kuwa cmc ilipungua wakati urefu wa mnyororo wa kaboni kwenye mnyororo wa haidrofobu ulipoongezwa kutoka 10 hadi 12. Kuongeza zaidi urefu wa mnyororo wa kaboni hadi 14 kulisababisha ongezeko la cmc, ambayo ilithibitisha kuwa viambata vya muda mrefu vya gemini vina tabia ya chini ya kujumlisha.
Faustino na wenzake. iliripoti uundaji wa micelles mchanganyiko katika miyeyusho yenye maji ya viambata vya anionic gemini kulingana na cystine. Watazamiaji wa gemini pia walilinganishwa na wasaidizi sawa wa kawaida wa monomeri (C 8 Cys). Thamani za cmc za michanganyiko ya lipid-surfactant ziliripotiwa kuwa chini kuliko zile za viambata safi. viambata vya gemini na 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, phospholipid isiyoyeyuka kwa maji, inayotengeneza micelle, ilikuwa na cmc katika kiwango cha millimolar.
Shrestha na Aramaki walichunguza uundaji wa chembe zinazofanana na minyoo za viscoelastic katika miyeyusho yenye maji ya viambata vya anionic-nonionic vyenye msingi wa amino asidi bila kukosekana kwa chumvi za mchanganyiko. Katika utafiti huu, N-dodecyl glutamate ilionekana kuwa na joto la juu la Krafft; hata hivyo, ilipopunguzwa na asidi ya amino L-lysine, ilitokeza miseli na myeyusho huo ulianza kufanya kazi kama maji ya Newton ifikapo 25 °C.
6.2 Umumunyifu mzuri wa maji
Umumunyifu mzuri wa maji wa AAS unatokana na uwepo wa vifungo vya ziada vya CO-NH. Hii inafanya AAS iweze kuharibika zaidi na kuwa rafiki kwa mazingira kuliko viambata vya kawaida vinavyolingana. Umumunyifu wa maji wa asidi ya N-acyl-L-glutamic ni bora zaidi kwa sababu ya vikundi 2 vya kaboksili. Umumunyifu wa maji wa Cn(CA) 2 pia ni mzuri kwa sababu kuna vikundi 2 vya arginine ya ionic katika molekuli 1, ambayo husababisha utangazaji na uenezaji bora zaidi kwenye kiolesura cha seli na hata uzuiaji mzuri wa bakteria katika viwango vya chini.
6.3 joto la Krafft na eneo la Krafft
Halijoto ya Krafft inaweza kueleweka kama tabia mahususi ya umumunyifu wa viambata ambavyo umumunyifu wake huongezeka kwa kasi zaidi ya halijoto fulani. Vinyumbulisho vya Ionic vina tabia ya kutoa hidrati dhabiti, ambazo zinaweza kutoka kwa maji. Kwa joto fulani (kinachojulikana joto la Krafft), ongezeko kubwa na lisiloendelea la umumunyifu wa surfactants kawaida huzingatiwa. Sehemu ya Krafft ya kiboreshaji cha ionic ni joto lake la Krafft katika cmc.
Sifa hii ya umumunyifu kwa kawaida huonekana kwa viambata vya ioni na inaweza kuelezewa kama ifuatavyo: umumunyifu wa monoma huru ya surfactant ni mdogo chini ya joto la Krafft hadi kufikia hatua ya Krafft, ambapo umumunyifu wake huongezeka polepole kutokana na malezi ya micelle. Ili kuhakikisha umumunyifu kamili, ni muhimu kuandaa michanganyiko ya viambata katika halijoto iliyo juu ya eneo la Krafft.
Halijoto ya Krafft ya AAS imechunguzwa na kulinganishwa na ile ya viambata sanisi vya kawaida.Shrestha na Aramaki walichunguza halijoto ya Krafft ya AAS inayotokana na arginine na kugundua kuwa ukolezi muhimu wa micelle ulionyesha tabia ya ujumlishaji katika mfumo wa pre-micelles zaidi ya 2-5. ×10-6 mol-L -1 ikifuatiwa na uundaji wa micelle ya kawaida ( Ohta et al. iliunganisha aina sita tofauti za N-hexadecanoyl AAS na kujadili uhusiano kati ya joto lao la Krafft na mabaki ya asidi ya amino.
Katika majaribio, ilibainika kuwa halijoto ya Krafft ya N-hexadecanoyl AAS iliongezeka kwa kupungua kwa saizi ya mabaki ya asidi ya amino (phenylalanine ikiwa ni ubaguzi), huku joto la umumunyifu (kuchukua joto) liliongezeka kwa kupungua kwa ukubwa wa mabaki ya amino asidi (pamoja na. isipokuwa glycine na phenylalanine). Ilihitimishwa kuwa katika mifumo ya alanine na phenylalanine, mwingiliano wa DL ni nguvu zaidi kuliko mwingiliano wa LL katika fomu imara ya N-hexadecanoyl AAS chumvi.
Brito na wenzake. iliamua halijoto ya Krafft ya mfululizo wa tatu wa viambata vya riwaya vya amino asidi kwa kutumia microcalorimetry ya skanning tofauti na ikagundua kuwa kubadilisha ioni ya trifluoroacetate hadi ioni ya iodidi kulisababisha ongezeko kubwa la joto la Krafft (karibu 6 °C), kutoka 47 °C hadi 53 °. C. Uwepo wa vifungo vya cis-double na unsaturation uliopo katika derivatives ya mnyororo mrefu wa Ser ulisababisha kupungua kwa joto la Krafft. n-Dodecyl glutamate iliripotiwa kuwa na joto la juu la Krafft. Hata hivyo, kubadilika kwa asidi ya amino L-lysine kulisababisha kuundwa kwa miseli katika myeyusho ambao ulitenda kama vimiminika vya Newton ifikapo 25 °C.
6.4 Mvutano wa uso
Mvutano wa uso wa surfactants unahusiana na urefu wa mnyororo wa sehemu ya hydrophobic. Zhang na wengine. iliamua mvutano wa uso wa cocoyl glycinate ya sodiamu kwa mbinu ya sahani ya Wilhelmy (25±0.2) °C na kuamua thamani ya mvutano wa uso katika cmc kama 33 mN-m -1, cmc kama 0.21 mmol-L -1. Yoshimura et al. iliamua mvutano wa uso wa 2C n Cys aina ya amino asidi msingi mvutano wa uso wa 2C n Cys-msingi uso mawakala hai. Ilibainika kuwa mvutano wa uso katika cmc ulipungua kwa kuongezeka kwa urefu wa mnyororo (mpaka n = 8), wakati mwelekeo ulibadilishwa kwa wasaidizi wenye urefu wa n = 12 au mrefu zaidi.
Athari za CaC1 2 juu ya mvutano wa uso wa viambata vya asidi ya amino ya dicarboxylated pia imesomwa. Katika tafiti hizi, CaC1 2 iliongezwa kwa miyeyusho yenye maji ya viambata vitatu vya aina ya dicarboxylated amino acid (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2, na C12 GluNa 2). Thamani za uwanda baada ya cmc zililinganishwa na ilibainika kuwa mvutano wa uso ulipungua kwa viwango vya chini sana vya CaC1 2. Hii ni kutokana na athari za ioni za kalsiamu kwenye mpangilio wa surfactant kwenye interface ya gesi-maji. mvutano wa uso wa chumvi za N-dodecylaminomalonate na N-dodecylaspartate, kwa upande mwingine, pia walikuwa karibu mara kwa mara hadi mkusanyiko wa 10 mmol-L -1 CaC1 2. Juu ya 10 mmol-L -1, mvutano wa uso huongezeka kwa kasi, kutokana na kuundwa kwa mvua ya chumvi ya kalsiamu ya surfactant. Kwa chumvi ya disodiamu ya N-dodecyl glutamate, kuongeza wastani kwa CaC1 2 ilisababisha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa mvutano wa uso, wakati kuongezeka kwa mkusanyiko wa CaC1 2 hakusababisha mabadiliko makubwa tena.
Ili kubainisha kinetiki za utangazaji za AAS ya aina ya gemini kwenye kiolesura cha gesi-maji, mvutano wa uso unaobadilika ulibainishwa kwa kutumia mbinu ya juu zaidi ya shinikizo la viputo. Matokeo yalionyesha kuwa kwa muda mrefu zaidi wa jaribio, mvutano wa uso wa 2C 12 Cys haukubadilika. Kupungua kwa mvutano wa uso wa nguvu inategemea tu mkusanyiko, urefu wa mikia ya hydrophobic, na idadi ya mikia ya hydrophobic. Kuongezeka kwa mkusanyiko wa surfactant, kupungua kwa urefu wa mnyororo pamoja na idadi ya minyororo ilisababisha kuoza kwa haraka zaidi. Matokeo yaliyopatikana kwa viwango vya juu vya C n Cys (n = 8 hadi 12) yalipatikana kuwa karibu sana na γ cmc iliyopimwa na mbinu ya Wilhelmy.
Katika utafiti mwingine, mvutano wa uso wa nguvu wa sodiamu dilauryl cystine (SDLC) na didecamino cystine ya sodiamu iliamuliwa na njia ya sahani ya Wilhelmy, na kwa kuongeza, mvutano wa uso wa usawa wa ufumbuzi wao wa maji uliamua kwa njia ya kushuka kwa kiasi. Mwitikio wa vifungo vya disulfide ulichunguzwa zaidi na njia zingine pia. Kuongezewa kwa mercaptoethanol kwa ufumbuzi wa 0.1 mmol-L -1SDLC ilisababisha ongezeko la haraka la mvutano wa uso kutoka 34 mN-m -1 hadi 53 mN-m -1. Kwa kuwa NaClO inaweza kuongeza vifungashio vya disulfide vya SDLC kwa vikundi vya asidi ya sulfoniki, hakuna mkusanyiko uliozingatiwa wakati NaClO (5 mmol-L -1) ilipoongezwa kwenye suluhisho la 0.1 mmol-L -1 SDLC. Maambukizi hadubini ya elektroni na matokeo ya kutawanya mwanga yenye nguvu yalionyesha kuwa hakuna mkusanyiko ulioundwa katika suluhisho. Mvutano wa uso wa SDLC ulionekana kuongezeka kutoka 34 mN-m -1 hadi 60 mN-m -1 kwa muda wa dakika 20.
6.5 Mwingiliano wa uso wa binary
Katika sayansi ya maisha, vikundi kadhaa vimesoma sifa za mtetemo wa mchanganyiko wa cationic AAS (diacylglycerol arginine-based surfactants) na phospholipids kwenye kiolesura cha gesi-maji, hatimaye kuhitimisha kuwa sifa hii isiyo bora husababisha kuenea kwa mwingiliano wa kielektroniki.
6.6 Sifa za kujumlisha
Mtawanyiko wa nuru inayobadilika hutumiwa kwa kawaida kubainisha sifa za ujumlisho wa monoma zenye msingi wa asidi ya amino na viambata vya gemini katika viwango vya juu ya cmc, na kutoa kipenyo dhahiri cha hidrodynamic DH (= 2R H ). Jumla zinazoundwa na C n Cys na 2Cn Cys ni kubwa kiasi na zina usambazaji wa kiwango kikubwa ikilinganishwa na viambata vingine. Vinyumbulisho vyote isipokuwa 2C 12 Cys kwa kawaida huunda mijumuisho ya takriban nm 10. saizi za micelle za viambata vya gemini ni kubwa zaidi kuliko zile za wenzao wa monomeriki. Kuongezeka kwa urefu wa mnyororo wa hidrokaboni pia husababisha kuongezeka kwa saizi ya micelle. ohta na wengine. ilielezea sifa za ujumlisho wa stereoisomeri tatu tofauti za N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammoniamu katika mmumunyo wa maji na ilionyesha kuwa diastereoisomeri zina ukolezi muhimu sawa wa mkusanyiko katika mmumunyo wa maji. Iwahashi et al. kuchunguzwa na dichroism ya duara, NMR na osmometry ya shinikizo la mvuke Kuundwa kwa mkusanyiko wa chiral wa asidi ya N-dodecanoyl-L-glutamic, N-dodecanoyl-L-valine na esta zao za methyl katika vimumunyisho tofauti (kama vile tetrahydrofuran, acetonitrile, 1,4). -dioxane na 1,2-dichloroethane) yenye mali ya mzunguko ilichunguzwa na dichroism ya mviringo, NMR na osmometry ya shinikizo la mvuke.
6.7 Mtazamo wa usoni
Utangazaji wa uso kwa uso wa viambata vinavyotokana na asidi ya amino na ulinganisho wake na mwenzake wa kawaida pia ni mojawapo ya maelekezo ya utafiti. Kwa mfano, sifa za utangazaji wa uso kwa uso wa esta za dodecyl za asidi ya amino yenye kunukia zilizopatikana kutoka kwa LET na LEP zilichunguzwa. Matokeo yalionyesha kuwa LET na LEP zilionyesha maeneo ya chini ya uso kwa uso kwenye kiolesura cha gesi-kioevu na kwenye kiolesura cha maji/hexane, mtawalia.
Bordes na wengine. ilichunguza tabia ya suluhu na upenyezaji kwenye kiolesura cha gesi-maji cha viambata vitatu vya dicarboxylated amino acid, chumvi za disodiamu za dodecyl glutamate, aspartate ya dodecyl, na aminomalonate (pamoja na 3, 2, na 1 atomi za kaboni kati ya vikundi viwili vya kaboksili, mtawalia). Kulingana na ripoti hii, cmc ya wasaidizi wa dicarboxylated ilikuwa juu mara 4-5 kuliko ile ya chumvi ya dodecyl glycine ya monocarboxylated. Hii inachangiwa na uundaji wa vifungo vya hidrojeni kati ya viambata vya dicarboxylated na molekuli za jirani kupitia vikundi vya amide vilivyomo.
6.8 Tabia ya awamu
Awamu za ujazo zisizoendelea za isotropiki huzingatiwa kwa wasaidizi katika viwango vya juu sana. Molekuli za ziada zilizo na vikundi vikubwa sana vya vichwa huwa na mkusanyiko wa mikunjo ndogo chanya. marques et al. ilisoma tabia ya awamu ya mifumo ya 12Lys12/12Ser na 8Lys8/16Ser (ona Mchoro 10), na matokeo yalionyesha kuwa mfumo wa 12Lys12/12Ser una eneo la kutenganisha awamu kati ya kanda za micellar na vesicular ufumbuzi, wakati mfumo wa 8Lys8/16Ser The Mfumo wa 8Lys8/16Ser unaonyesha mpito unaoendelea (eneo refu la awamu ya micellar kati ya eneo la awamu ya micellar na eneo la sehemu ya vesicle). Ikumbukwe kwamba kwa eneo la vesicle ya mfumo wa 12Lys12/12Ser, vesicles daima hushirikiana na micelles, wakati eneo la vesicle la mfumo wa 8Ls8 / 16Ser lina vesicles tu.
Michanganyiko ya Catanionic ya lysine- na viambata vya serine: jozi linganifu 12Ls12/12Ser (kushoto) na jozi ya 8Ls8/16Ser isiyolingana (kulia)
6.9 Uwezo wa kuiga
Kouchi na al. ilichunguza uwezo wa kuiga, mvutano wa baina ya uso, utawanyiko, na mnato wa N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine, L-glutamate, na AAS nyingine. Ikilinganishwa na viambata sintetiki (wenzao wa kawaida wa nonionic na amphoteric), matokeo yalionyesha kuwa AAS ina uwezo mkubwa wa kuiga kuliko viambata vya kawaida.
Baczko na wengine. ilikusanya viambata vya riwaya vya amino asidi na kuchunguza kufaa kwao kama vimumunyisho vya taswira ya NMR vinavyolengwa na sauti. Msururu wa viasili vya amfifili ya L-Phe au L-Ala vilivyo na salfoniti vilivyo na mikia tofauti ya haidrofobu (pentyl~tetradecyl) viliunganishwa kwa kuitikia asidi ya amino na o-sulfobenzoic anhydride. Wu et al. chumvi za sodiamu zilizounganishwa za N-fatty acyl AAS nailichunguza uwezo wao wa uigaji katika emulsion za mafuta ndani ya maji, na matokeo yalionyesha kuwa viambata hivi vilifanya vyema zaidi na acetate ya ethyl kama awamu ya mafuta kuliko n-hexane kama awamu ya mafuta.
6.10 Maendeleo katika usanisi na uzalishaji
Upinzani wa maji ngumu unaweza kueleweka kama uwezo wa viboreshaji kustahimili uwepo wa ayoni kama vile kalsiamu na magnesiamu kwenye maji magumu, yaani, uwezo wa kuzuia mvua kuingia kwenye sabuni ya kalsiamu. Viyoyozi vilivyo na upinzani wa juu wa maji ngumu ni muhimu sana kwa uundaji wa sabuni na bidhaa za utunzaji wa kibinafsi. Upinzani wa maji ngumu unaweza kutathminiwa kwa kuhesabu mabadiliko katika umumunyifu na shughuli za uso wa surfactant mbele ya ioni za kalsiamu.
Njia nyingine ya kutathmini upinzani wa maji kwa bidii ni kukokotoa asilimia au gramu ya surfactant inayohitajika kwa sabuni ya kalsiamu inayoundwa kutoka kwa 100 g ya oleate ya sodiamu ili kutawanywa katika maji. Katika maeneo yenye maji mengi magumu, viwango vya juu vya ioni za kalsiamu na magnesiamu na maudhui ya madini yanaweza kufanya baadhi ya matumizi ya vitendo kuwa magumu. Mara nyingi ayoni ya sodiamu hutumika kama ioni ya kukabiliana na kinyunyuziaji cha anionic. Kwa kuwa ioni ya kalsiamu ya mgawanyiko hufungamana na molekuli zote mbili za surfactant, husababisha kinyunyuziaji kunyesha kwa urahisi zaidi kutokana na kufanya sabuni kuwa chini ya uwezekano wa kupungua.
Utafiti wa upinzani wa maji ngumu wa AAS ulionyesha kuwa upinzani wa asidi na maji ngumu uliathiriwa sana na kikundi cha ziada cha kaboksili, na upinzani wa asidi na maji ngumu uliongezeka zaidi na ongezeko la urefu wa kikundi cha spacer kati ya makundi mawili ya carboxyl. . Utaratibu wa upinzani wa asidi na maji ngumu ulikuwa C 12 glycinate <C 12 aspartate <C 12 glutamate. Ikilinganishwa na kifungo cha amidi ya dikarboxylated na kiboreshaji cha amino cha dicarboxylated, mtawalia, iligundulika kuwa anuwai ya pH ya mwisho ilikuwa pana na shughuli yake ya uso iliongezeka kwa kuongezwa kwa kiwango kinachofaa cha asidi. Asidi ya amino ya dicarboxylated N-alkyl ilionyesha athari ya chelating mbele ya ioni za kalsiamu, na C 12 aspartate iliunda gel nyeupe. c 12 glutamate ilionyesha shughuli ya juu ya uso katika mkusanyiko wa juu wa Ca 2+ na inatarajiwa kutumika katika uondoaji wa chumvi katika maji ya bahari.
6.11 Mtawanyiko
Mtawanyiko hurejelea uwezo wa kinyuziaji ili kuzuia mshikamano na mchanga wa kinyunyuziaji.Mtawanyiko ni mali muhimu ya viboreshaji vinavyowafanya kuwa wanafaa kwa matumizi ya sabuni, vipodozi na dawa.Wakala wa kutawanya lazima awe na kifungo cha esta, etha, amide au amino kati ya kikundi cha haidrofobi na kikundi cha mwisho cha haidrofili (au kati ya vikundi vya haidrofobu vilivyonyooka).
Kwa ujumla, viambata vya anionic kama vile salfati za alkanolamido na viambata vya amphoteric kama vile amidosulfobetaine ni bora sana kama vimawakala wa kutawanya kwa sabuni za kalsiamu.
Juhudi nyingi za utafiti zimebainisha mtawanyiko wa AAS, ambapo N-lauroyl lysine ilionekana kuwa haioani na maji na ni vigumu kutumia kwa uundaji wa vipodozi.Katika mfululizo huu, asidi ya msingi ya amino iliyobadilishwa na N-acyl ina utawanyiko wa hali ya juu na hutumiwa katika tasnia ya vipodozi kuboresha uundaji.
07 Sumu
Vinyunyuziaji vya kawaida, hasa viambata vya cationic, ni sumu kali kwa viumbe vya majini. Sumu yao ya papo hapo ni kwa sababu ya mwingiliano wa adsorption-ion ya viboreshaji kwenye kiolesura cha maji ya seli. Kupungua kwa cmc ya viambata kwa kawaida husababisha mwonekano wenye nguvu zaidi usoni wa viambata, ambayo kwa kawaida husababisha sumu kali iliyoinuka. Kuongezeka kwa urefu wa mlolongo wa hydrophobic wa surfactants pia husababisha kuongezeka kwa sumu kali ya surfactant.AAS nyingi hazina sumu au hazina sumu kwa wanadamu na mazingira (haswa kwa viumbe vya baharini) na zinafaa kutumika kama viungo vya chakula, dawa na vipodozi.Watafiti wengi wameonyesha kuwa viambata vya asidi ya amino ni laini na havichubui ngozi. Vinyunyuzio vinavyotokana na arginine vinajulikana kuwa na sumu kidogo kuliko wenzao wa kawaida.
Brito na wenzake. alisoma sifa za kifizikia na kitoksini za amfifili zenye msingi wa amino asidi na [vitokanavyo na tyrosine (Tyr), hydroxyproline (Hyp), serine (Ser) na lysine (Ls)] uundaji wa hiari wa vesicles ya cationic na kutoa data juu ya sumu yao kali. Daphnia magna (IC 50). Waliunganisha vesicles ya cationic ya dodecyltrimethylammonium bromidi (DTAB)/Lys-derivatives na/au michanganyiko ya Ser-/Ls-derivative na kupima sumu yao ya mazingira na uwezo wa hemolytic, kuonyesha kuwa AAS zote na michanganyiko yake iliyo na vesicle ilikuwa na sumu kidogo kuliko DTA ya kawaida ya surfactant. .
Rosa na wengine. ilichunguza ufungaji (muunganisho) wa DNA kwa vilengelenge vya cationic vilivyo na msingi wa amino. Tofauti na viambata vya kawaida vya cationic, ambavyo mara nyingi huonekana kuwa na sumu, mwingiliano wa viambata vya asidi ya amino ya cationic huonekana kuwa sio sumu. AAS ya cationic inategemea arginine, ambayo hutengeneza vesicles moja kwa moja pamoja na viambata fulani vya anionic. Vizuizi vya kutu vinavyotokana na asidi ya amino pia vinaripotiwa kutokuwa na sumu. Vinyumbulisho hivi vinaunganishwa kwa urahisi na usafi wa hali ya juu (hadi 99%), gharama ya chini, vinaweza kuoza kwa urahisi, na mumunyifu kabisa katika vyombo vya habari vya maji. Tafiti nyingi zimeonyesha kuwa viambata vya asidi ya amino vyenye salfa ni bora zaidi katika kuzuia kutu.
Katika utafiti wa hivi karibuni, Perinelli et al. iliripoti wasifu wa kitoksini wa kuridhisha wa rhamnolipids ikilinganishwa na viambata vya kawaida. Rhamnolipids hujulikana kama viboreshaji vya upenyezaji. Pia waliripoti athari za rhamnolipids kwenye upenyezaji wa epithelial ya dawa za macromolecular.
08 Shughuli ya antimicrobial
Shughuli ya antimicrobial ya surfactants inaweza kutathminiwa na ukolezi mdogo wa kuzuia. Shughuli ya antimicrobial ya wasaidizi wa msingi wa arginine imesomwa kwa undani. Bakteria za Gram-hasi zilionekana kuwa sugu kwa vinyunyuzizi vinavyotokana na arginine kuliko bakteria za Gram. Shughuli ya antimicrobial ya surfactants kawaida huongezeka kwa kuwepo kwa vifungo vya hydroxyl, cyclopropane au isokefu ndani ya minyororo ya acyl. Castillo et al. ilionyesha kuwa urefu wa minyororo ya acyl na chaji chanya huamua thamani ya HLB (usawa wa hydrophilic-lipophilic) ya molekuli, na hizi zina athari kwa uwezo wao wa kuvuruga utando. Nα-acylarginine methyl ester ni darasa lingine muhimu la viambatanisho vya cationic na shughuli za antimicrobial za wigo mpana na Inaweza kuoza kwa urahisi na ina sumu ya chini au haina kabisa. Masomo juu ya mwingiliano wa wasaidizi wa msingi wa Nα-acylarginine methyl ester na 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine na 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine, utando wa viumbe hai, na katika viumbe hai. uwepo au kutokuwepo kwa vikwazo vya nje vimeonyesha kuwa darasa hili la wasaidizi lina antimicrobial nzuri Matokeo yalionyesha kuwa wasaidizi wana shughuli nzuri ya antibacterial.
09 Sifa za kirolojia
Sifa za rheological za surfactants zina jukumu muhimu sana katika kuamua na kutabiri matumizi yao katika tasnia tofauti, pamoja na chakula, dawa, uchimbaji wa mafuta, utunzaji wa kibinafsi na bidhaa za utunzaji wa nyumbani. Tafiti nyingi zimefanywa ili kujadili uhusiano kati ya viscoelasticity ya viambata vya amino acid na cmc.
Maombi 10 katika tasnia ya vipodozi
AAS hutumiwa katika uundaji wa bidhaa nyingi za utunzaji wa kibinafsi.potasiamu N-cocoyl glycinate hupatikana kwa upole kwenye ngozi na hutumika katika utakaso wa uso ili kuondoa uchafu na vipodozi. Asidi ya n-Acyl-L-glutamic ina vikundi viwili vya kaboksili, ambayo inafanya kuwa mumunyifu zaidi wa maji. Miongoni mwa AAS hizi, AAS kulingana na asidi ya mafuta ya C 12 hutumiwa sana katika utakaso wa uso ili kuondoa sludge na babies. AAS yenye mnyororo wa C 18 hutumiwa kama vimiminiaji katika bidhaa za utunzaji wa ngozi, na chumvi ya N-Lauryl alanine inajulikana kutengeneza povu krimu ambayo haiwashi ngozi na kwa hivyo inaweza kutumika katika uundaji wa bidhaa za utunzaji wa watoto. AAS yenye msingi wa N-Lauryl inayotumiwa katika dawa ya meno ina sabuni nzuri sawa na sabuni na utendakazi mkubwa wa kuzuia kimeng'enya.
Katika miongo michache iliyopita, uchaguzi wa surfactants kwa ajili ya vipodozi, bidhaa za huduma za kibinafsi na dawa zimezingatia sumu ya chini, upole, upole kwa kugusa na usalama. Watumiaji wa bidhaa hizi wanafahamu sana juu ya kuwasha, sumu na mambo ya mazingira.
Leo, AAS hutumiwa kuunda shampoos nyingi, rangi za nywele na sabuni za kuoga kutokana na faida zao nyingi juu ya wenzao wa jadi katika vipodozi na bidhaa za huduma za kibinafsi.Watazamiaji wa msingi wa protini wana mali zinazohitajika kwa bidhaa za utunzaji wa kibinafsi. Baadhi ya AAS wana uwezo wa kutengeneza filamu, wakati wengine wana uwezo mzuri wa kutoa povu.
Asidi za amino ni vipengele muhimu vya unyevu vinavyotokea kiasili kwenye corneum ya tabaka. Wakati seli za epidermal zinakufa, huwa sehemu ya corneum ya stratum na protini za intracellular hupunguzwa hatua kwa hatua hadi asidi ya amino. Asidi hizi za amino husafirishwa zaidi hadi kwenye corneum ya tabaka, ambapo hufyonza mafuta au vitu kama vile mafuta kwenye corneum ya tabaka la ngozi, na hivyo kuboresha unyumbufu wa uso wa ngozi. Takriban 50% ya sababu ya asili ya unyevu kwenye ngozi inajumuisha asidi ya amino na pyrrolidone.
Collagen, kiungo cha kawaida cha vipodozi, pia ina asidi ya amino ambayo huweka ngozi laini.Matatizo ya ngozi kama vile Ukwaru na wepesi husababishwa kwa kiasi kikubwa na ukosefu wa amino asidi. Utafiti mmoja ulionyesha kuwa kuchanganya asidi ya amino na marashi kuliondoa kuungua kwa ngozi, na maeneo yaliyoathiriwa yalirudi katika hali yao ya kawaida bila kuwa na makovu ya keloid.
Amino asidi pia imeonekana kuwa muhimu sana katika kutunza matiti yaliyoharibika.Nywele kavu, isiyo na sura inaweza kuonyesha kupungua kwa mkusanyiko wa asidi ya amino katika corneum iliyoharibiwa sana. Asidi za amino zina uwezo wa kupenya cuticle kwenye shimoni la nywele na kunyonya unyevu kutoka kwa ngozi.Uwezo huu wa viambata vinavyotokana na asidi ya amino huwafanya kuwa muhimu sana katika shampoos, rangi za nywele, laini za nywele, viyoyozi vya nywele, na uwepo wa asidi ya amino hufanya nywele kuwa na nguvu.
11 Maombi katika vipodozi vya kila siku
Hivi sasa, kuna ongezeko la mahitaji ya uundaji wa sabuni zenye msingi wa amino duniani kote.AAS inajulikana kuwa na uwezo bora wa kusafisha, uwezo wa kutoa povu na mali ya kulainisha kitambaa, ambayo huwafanya kuwa yanafaa kwa ajili ya sabuni za nyumbani, shampoos, kuosha mwili na matumizi mengine.Amphoteric inayotokana na asidi aspartic AAS inaripotiwa kuwa sabuni yenye ufanisi mkubwa yenye sifa ya kuchemka. Matumizi ya viambato vya sabuni vinavyojumuisha asidi ya N-alkyl-β-aminoethoksi ilipatikana ili kupunguza mwasho wa ngozi. Muundo wa sabuni ya kioevu inayojumuisha N-cocoyl-β-aminopropionate imeripotiwa kuwa sabuni bora ya madoa ya mafuta kwenye nyuso za chuma. Kisawazishaji cha asidi ya aminocarboxylic, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONA, pia kimeonyeshwa kuwa na sabuni bora na hutumika kusafisha nguo, mazulia, nywele, glasi, n.k. 2-hydroxy-3-aminopropionic acid-N,N- derivative ya asidi asetoacetiki inajulikana kuwa na uwezo mzuri wa kuchanganya na hivyo kutoa uthabiti kwa mawakala wa blekning.
Utayarishaji wa michanganyiko ya sabuni kulingana na N-(N'-long-chain acyl-β-alanyl)-β-alanine imeripotiwa na Keigo na Tatsuya katika hati miliki yao ya uwezo bora wa kuosha na uthabiti, kupasuka kwa povu kwa urahisi na laini ya kitambaa. . Kao alitengeneza uundaji wa sabuni kulingana na N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine na aliripoti kuwasha kwa ngozi kidogo, upinzani wa juu wa maji na nguvu ya juu ya kuondoa madoa.
Kampuni ya Kijapani ya Ajinomoto hutumia AAS yenye sumu ya chini na inayoweza kuharibika kwa urahisi kulingana na asidi ya L-glutamic, L-arginine na L-lysine kama viambato kuu katika shampoos, sabuni na vipodozi (Mchoro 13). Uwezo wa viambajengo vya enzyme katika uundaji wa sabuni ili kuondoa uchafuzi wa protini pia umeripotiwa. N-acyl AAS inayotokana na asidi ya glutamic, alanine, methylglycine, serine na asidi aspartic imeripotiwa kwa matumizi yake kama sabuni bora za kioevu katika miyeyusho yenye maji. Vifaa hivi haviongezi mnato hata kidogo, hata kwa joto la chini sana, na vinaweza kuhamishwa kwa urahisi kutoka kwa chombo cha kuhifadhi cha kifaa cha povu ili kupata povu za homogeneous.
Muda wa kutuma: Juni-09-2022