Այս հոդվածի բովանդակության աղյուսակ.
1. Ամինաթթուների զարգացում
2. Կառուցվածքային հատկություններ
3. Քիմիական բաղադրություն
4. Դասակարգում
5. Սինթեզ
6. Ֆիզիկաքիմիական հատկություններ
7. Թունավորություն
8. Հակամանրէային ակտիվություն
9. Ռեոլոգիական հատկություններ
10. Կիրառումներ կոսմետիկ արդյունաբերության մեջ
11. Կիրառումներ ամենօրյա կոսմետիկայի մեջ
Ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութեր (AAS)Մակերեւութային ակտիվ նյութերի դաս են, որոնք ձևավորվում են հիդրոֆոբ խմբերը մեկ կամ մի քանի ամինաթթուների հետ համատեղելով: Այս դեպքում ամինաթթուները կարող են լինել սինթետիկ կամ ստացված սպիտակուցային հիդրոլիզատներից կամ նմանատիպ վերականգնվող աղբյուրներից: Այս փաստաթուղթը ներառում է AAS-ի հասանելի սինթետիկ ուղիների մեծ մասի մանրամասները և տարբեր ուղիների ազդեցությունը վերջնական արտադրանքի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների վրա, ներառյալ լուծելիությունը, ցրման կայունությունը, թունավորությունը և կենսաքայքայվողությունը: Որպես աճող պահանջարկ ունեցող մակերևութային ակտիվ նյութերի դաս՝ AAS-ի բազմակողմանիությունը՝ շնորհիվ իրենց փոփոխական կառուցվածքի, առաջարկում է մեծ թվով առևտրային հնարավորություններ:
Հաշվի առնելով, որ մակերեսային ակտիվ նյութերը լայնորեն օգտագործվում են լվացող միջոցների, էմուլգատորների, կոռոզիայի արգելակիչների, երրորդական յուղի վերականգնման և դեղագործության մեջ, հետազոտողները երբեք չեն դադարել ուշադրություն դարձնել մակերևութային ակտիվ նյութերին:
Մակերեւութային ակտիվ նյութերը ամենաներկայացուցիչ քիմիական արտադրանքն են, որոնք օրական մեծ քանակությամբ սպառվում են ամբողջ աշխարհում և բացասաբար են ազդել ջրային միջավայրի վրա:Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ավանդական մակերևութաակտիվ նյութերի լայն կիրառումը կարող է բացասական ազդեցություն ունենալ շրջակա միջավայրի վրա:
Այսօր ոչ թունավորությունը, կենսաքայքայելիությունը և կենսահամատեղելիությունը սպառողների համար գրեթե նույնքան կարևոր են, որքան մակերեսային ակտիվ նյութերի օգտակարությունն ու արդյունավետությունը:
Բիոսուրֆակտանտները էկոլոգիապես մաքուր կայուն մակերևութային ակտիվ նյութեր են, որոնք բնականաբար սինթեզվում են այնպիսի միկրոօրգանիզմների կողմից, ինչպիսիք են բակտերիաները, սնկերը և խմորիչը, կամ արտաբջջային արտազատվում են:Հետևաբար, բիոսուրֆակտանտները կարող են պատրաստվել նաև մոլեկուլային ձևավորման միջոցով՝ ընդօրինակելու բնական ամֆիֆիլային կառուցվածքները, ինչպիսիք են ֆոսֆոլիպիդները, ալկիլ գլիկոզիդները և ակիլ ամինաթթուները:
Ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութեր (AAS)տիպիկ մակերևութային ակտիվ նյութերից են, որոնք սովորաբար արտադրվում են կենդանական կամ գյուղատնտեսական հումքից: Վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում AAS-ը մեծ հետաքրքրություն է առաջացրել գիտնականների կողմից՝ որպես նոր մակերեսային ակտիվ նյութեր, ոչ միայն այն պատճառով, որ դրանք կարող են սինթեզվել վերականգնվող ռեսուրսներից, այլ նաև այն պատճառով, որ AAS-ները հեշտությամբ քայքայվող են և ունեն անվնաս ենթամթերք՝ դրանք դարձնելով ավելի անվտանգ միջավայրը։
AAS-ը կարող է սահմանվել որպես մակերեսային ակտիվ նյութերի դաս, որը բաղկացած է ամինաթթուներից, որոնք պարունակում են ամինաթթուների խմբեր (HO 2 C-CHR-NH 2) կամ ամինաթթուների մնացորդներ (HO 2 C-CHR-NH-): Ամինաթթուների 2 ֆունկցիոնալ շրջանները թույլ են տալիս ստանալ մակերեսային ակտիվ նյութերի լայն տեսականի: Հայտնի է, որ բնության մեջ գոյություն ունեն ընդհանուր 20 ստանդարտ պրոտեինոգեն ամինաթթուներ և պատասխանատու են աճի և կյանքի գործունեության բոլոր ֆիզիոլոգիական ռեակցիաների համար: Նրանք միմյանցից տարբերվում են միայն ըստ R մնացորդի (Նկար 1, pk a-ն լուծույթի թթվային դիսոցման հաստատունի բացասական լոգարիթմն է)։ Ոմանք ոչ բևեռային են և հիդրոֆոբ, ոմանք բևեռային և հիդրոֆիլ են, ոմանք հիմնային են, որոշները թթվային են։
Քանի որ ամինաթթուները վերականգնվող միացություններ են, ամինաթթուներից սինթեզված մակերեսային ակտիվ նյութերը նույնպես կայուն և էկոլոգիապես մաքուր դառնալու մեծ ներուժ ունեն: Պարզ և բնական կառուցվածքը, ցածր թունավորությունը և արագ կենսաքայքայվողությունը հաճախ դրանք գերազանցում են սովորական մակերևութաակտիվ նյութերին: Օգտագործելով վերականգնվող հումք (օրինակ՝ ամինաթթուներ և բուսական յուղեր) AAS-ը կարող է արտադրվել տարբեր կենսատեխնոլոգիական ուղիներով և քիմիական ուղիներով:
20-րդ դարի սկզբին առաջին անգամ հայտնաբերվեց ամինաթթուները, որոնք օգտագործվում էին որպես մակերեսային ակտիվ նյութերի սինթեզի համար սուբստրատներ:AAS-ները հիմնականում օգտագործվում էին որպես կոնսերվանտներ դեղագործական և կոսմետիկ ձևակերպումների մեջ:Բացի այդ, պարզվել է, որ AAS-ը կենսաբանորեն ակտիվ է տարբեր հիվանդություն առաջացնող բակտերիաների, ուռուցքների և վիրուսների դեմ: 1988 թվականին ցածրարժեք AAS-ի առկայությունը առաջացրեց հետազոտական հետաքրքրություն մակերեւութային գործունեության նկատմամբ: Այսօր, կենսատեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ, որոշ ամինաթթուներ կարող են նաև սինթեզվել կոմերցիոն մեծ մասշտաբով խմորիչի միջոցով, ինչը անուղղակիորեն ապացուցում է, որ AAS արտադրությունն ավելի էկոլոգիապես մաքուր է:
01 Ամինաթթուների զարգացում
Դեռևս 19-րդ դարի սկզբին, երբ առաջին անգամ հայտնաբերվեցին բնական ամինաթթուները, կանխատեսվում էր, որ դրանց կառուցվածքը չափազանց արժեքավոր է, որը կարող է օգտագործվել որպես հումք ամֆիֆիլների պատրաստման համար: AAS-ի սինթեզի վերաբերյալ առաջին ուսումնասիրությունը Բոնդին զեկուցել է 1909 թ.
Այդ ուսումնասիրության մեջ N-acylglycine-ը և N-acylalanine-ը ներկայացվել են որպես մակերեսային ակտիվ նյութերի հիդրոֆիլ խմբեր: Հետագա աշխատանքը ներառում էր լիպոամինաթթուների (AAS) սինթեզը՝ օգտագործելով գլիցին և ալանին, և Հենտրիչ և այլք: հրապարակել է մի շարք բացահայտումներ,ներառյալ առաջին արտոնագրային հայտը, ացիլ սարկոզինատի և ացիլ ասպարտատի աղերի օգտագործման վերաբերյալ որպես մակերեսային ակտիվ նյութեր կենցաղային մաքրող միջոցներում (օրինակ՝ շամպուններ, լվացող միջոցներ և ատամի մածուկներ):Հետագայում շատ հետազոտողներ ուսումնասիրեցին ացիլային ամինաթթուների սինթեզը և ֆիզիկաքիմիական հատկությունները: Մինչ օրս մեծ քանակությամբ գրականություն է հրատարակվել AAS-ի սինթեզի, հատկությունների, արդյունաբերական կիրառությունների և կենսաքայքայման մասին:
02 Կառուցվածքային հատկություններ
AAS-ի ոչ բևեռային հիդրոֆոբ ճարպաթթուների շղթաները կարող են տարբեր լինել կառուցվածքով, շղթայի երկարությամբ և քանակով:AAS-ի կառուցվածքային բազմազանությունը և բարձր մակերևութային ակտիվությունը բացատրում են դրանց բաղադրական լայն բազմազանությունը և ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական հատկությունները: AAS-ի գլխային խմբերը կազմված են ամինաթթուներից կամ պեպտիդներից: Գլխի խմբերի տարբերությունները որոշում են այս մակերեւութային ակտիվ նյութերի կլանումը, ագրեգացումը և կենսաբանական ակտիվությունը: Այնուհետև գլխի խմբի ֆունկցիոնալ խմբերը որոշում են AAS-ի տեսակը, ներառյալ կատիոնային, անիոնային, ոչ իոնային և ամֆոտերային: Հիդրոֆիլ ամինաթթուների և հիդրոֆոբ երկար շղթայի մասերի համադրությունը ձևավորում է ամֆիֆիլային կառուցվածք, որը մոլեկուլը դարձնում է բարձր մակերեսային ակտիվ: Բացի այդ, մոլեկուլում ասիմետրիկ ածխածնի ատոմների առկայությունը օգնում է քիրալային մոլեկուլների ձևավորմանը։
03 Քիմիական բաղադրություն
Բոլոր պեպտիդները և պոլիպեպտիդները այս գրեթե 20 α-սպիտակուցային α-ամինաթթուների պոլիմերացման արտադրանքն են: Բոլոր 20 α-ամինաթթուները պարունակում են կարբոքսիլաթթվի ֆունկցիոնալ խումբ (-COOH) և ամինաֆունկցիոնալ խումբ (-NH 2), երկուսն էլ կցված են նույն քառաեդրային α-ածխածնի ատոմին: Ամինաթթուները միմյանցից տարբերվում են α-ածխածնի հետ կապված տարբեր R խմբերով (բացառությամբ լիցինի, որտեղ R խումբը ջրածին է): Այս տարբերությունները նաև որոշում են ամինաթթուների լուծելիությունը ջրի մեջ:
Ամինաթթուները քիրալ են (բացառությամբ գլիցինի) և իրենց բնույթով օպտիկական ակտիվ են, քանի որ ունեն չորս տարբեր փոխարինիչներ՝ կապված ալֆա ածխածնի հետ: Ամինաթթուներն ունեն երկու հնարավոր կոնֆորմացիա. դրանք միմյանց հայելային պատկերներ են, որոնք չեն համընկնում, չնայած այն հանգամանքին, որ L-ստերեոիզոմերների թիվը զգալիորեն ավելի մեծ է: Որոշ ամինաթթուներում (ֆենիլալանին, թիրոզին և տրիպտոֆան) առկա R- խումբը արիլ է, որը հանգեցնում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման առավելագույն կլանմանը 280 նմ-ում: Թթվային α-COOH-ը և հիմնական α-NH 2-ը ամինաթթուներում ունակ են իոնացման, և երկու ստերեոիզոմերները, որոնք էլ որ լինեն, կառուցում են ստորև ներկայացված իոնացման հավասարակշռությունը:
R-COOH ↔R-COO-＋Հ＋
Ռ-ՆՀ3＋↔R-NH2＋Հ＋
Ինչպես ցույց է տրված վերը նշված իոնացման հավասարակշռության մեջ, ամինաթթուները պարունակում են առնվազն երկու թույլ թթվային խմբեր. սակայն, կարբոքսիլ խումբը շատ ավելի թթվային է, քան պրոտոնացված ամինո խումբը: pH 7.4, կարբոքսիլ խումբը ապապրոտոնացված է, մինչդեռ ամին խումբը պրոտոնացված է: Ոչ իոնացնող R խմբերով ամինաթթուները այս pH-ում էլեկտրականորեն չեզոք են և ձևավորում են զվիտերիոն:
04 Դասակարգում
AAS-ը կարելի է դասակարգել ըստ չորս չափանիշների, որոնք հերթով նկարագրված են ստորև:
4.1 Ըստ ծագման
| Ըստ ծագման, AAS-ը կարելի է բաժանել 2 կատեգորիայի հետևյալ կերպ. ① Բնական կատեգորիա Որոշ բնական միացություններ, որոնք պարունակում են ամինաթթուներ, ունեն նաև մակերեսային/միջերեսային լարվածությունը նվազեցնելու ունակություն, իսկ ոմանք նույնիսկ գերազանցում են գլիկոլիպիդների արդյունավետությունը: Այս ԱԱՍ-ները հայտնի են նաև որպես լիպոպեպտիդներ: Լիպոպեպտիդները ցածր մոլեկուլային քաշի միացություններ են, որոնք սովորաբար արտադրվում են Bacillus տեսակների կողմից:
Այսպիսի AAS-ները հետագայում բաժանվում են 3 ենթադասերի.սուրֆակտին, իտուրին և ֆենգիցին:
|
| Մակերեւութային ակտիվ պեպտիդների ընտանիքը ներառում է մի շարք նյութերի հեպտապեպտիդային տարբերակներ,ինչպես ցույց է տրված Նկար 2ա-ում, որտեղ C12-C16 չհագեցած β-հիդրօքսի ճարպաթթուների շղթան կապված է պեպտիդին: Մակերեւութային ակտիվ պեպտիդը մակրոցիկլային լակտոն է, որում օղակը փակվում է β-հիդրօքսի ճարպաթթվի C-վերնամասի և պեպտիդի միջև կատալիզով: Իտուրինի ենթադասում կան վեց հիմնական տարբերակներ՝ իտուրին A և C, mycosubtilin և bacillomycin D, F և L:Բոլոր դեպքերում հեպտապեպտիդները կապված են β-ամինաթթուների C14-C17 շղթաների հետ (շղթաները կարող են բազմազան լինել): Էկուրիմիցինների դեպքում β-դիրքում գտնվող ամինո խումբը կարող է ամիդային կապ ստեղծել C-վերնամասի հետ, այդպիսով ձևավորելով մակրոցիկլային լակտամային կառուցվածք:
Ֆենգիցին ենթադասը պարունակում է ֆենգիցին A և B, որոնք կոչվում են նաև պլիպաստատին, երբ Tyr9-ը D-կոնֆիգուրացված է:Դեկապեպտիդը կապված է C14 -C18 հագեցած կամ չհագեցած β-հիդրօքսի ճարպաթթուների շղթայի հետ: Կառուցվածքային առումով, պլիպաստատինը նաև մակրոցիկլային լակտոն է, որը պարունակում է Tyr կողային շղթա պեպտիդային հաջորդականության 3-րդ դիրքում և ձևավորում է էսթերային կապ C-տերմինալ մնացորդի հետ, այդպիսով ձևավորելով ներքին օղակաձև կառուցվածք (ինչպես շատ Pseudomonas lipopeptides-ի դեպքում):
② Սինթետիկ կատեգորիա AAS-ը կարող է նաև սինթեզվել՝ օգտագործելով թթվային, հիմնային և չեզոք ամինաթթուներից որևէ մեկը: AAS-ի սինթեզի համար օգտագործվող սովորական ամինաթթուներն են գլուտամինաթթուն, սերինը, պրոլինը, ասպարտաթթուն, գլիցինը, արգինինը, ալանինը, լեյցինը և սպիտակուցի հիդրոլիզատները: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի այս ենթադասը կարող է պատրաստվել քիմիական, ֆերմենտային և քիմոֆերմենտային մեթոդներով. Այնուամենայնիվ, AAS-ի արտադրության համար քիմիական սինթեզը տնտեսապես ավելի իրագործելի է: Ընդհանուր օրինակները ներառում են N-lauroyl-L-glutamic թթու և N-palmitoyl-L-glutamic թթու:
|
4.2 Հիմնվելով ալիֆատիկ շղթայի փոխարինիչների վրա
Ելնելով ալիֆատիկ շղթայի փոխարինողներից՝ ամինաթթուների վրա հիմնված մակերեսային ակտիվ նյութերը կարելի է բաժանել 2 տեսակի.
Ըստ փոխարինողի դիրքի
| ①N-փոխարինված AAS N-փոխարինված միացություններում ամինո խումբը փոխարինվում է լիպոֆիլ խմբով կամ կարբոքսիլ խմբով, ինչը հանգեցնում է հիմնայինության կորստի։ N-փոխարինված AAS-ի ամենապարզ օրինակը N-ացիլ ամինաթթուներն են, որոնք ըստ էության անիոնային մակերեսային ակտիվ նյութեր են: n-փոխարինված AAS-ն ունի ամիդային կապ, որը կցված է հիդրոֆոբ և հիդրոֆիլ մասերի միջև: Ամիդային կապն ունի ջրածնային կապ ստեղծելու հատկություն, ինչը հեշտացնում է այս մակերեւութային ակտիվ նյութի քայքայումը թթվային միջավայրում՝ դրանով իսկ դարձնելով այն կենսաքայքայվող:
②C-փոխարինված AAS C-փոխարինված միացություններում փոխարինումը տեղի է ունենում կարբոքսիլային խմբում (ամիդային կամ էսթերային կապի միջոցով): Տիպիկ C-փոխարինված միացությունները (օրինակ՝ եթերներ կամ ամիդներ) հիմնականում կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր են:
③ N- և C- փոխարինված AAS Այս տեսակի մակերևութային ակտիվ նյութում և՛ ամինո, և՛ կարբոքսիլ խմբերը հիդրոֆիլ մասն են: Այս տեսակը, ըստ էության, ամֆոտերային մակերեսային ակտիվ նյութ է: |
4.3 Ըստ հիդրոֆոբ պոչերի քանակի
Ելնելով գլխի խմբերի և հիդրոֆոբ պոչերի քանակից՝ AAS-ը կարելի է բաժանել չորս խմբի. Ուղիղ շղթայական AAS, Երկվորյակ (dimer) տիպի AAS, Glycerolipid տիպի AAS և երկգլուխ ամֆիֆիլիկ (Bola) տիպի AAS: ուղիղ շղթայով մակերևութային ակտիվ նյութերը մակերեսային ակտիվ նյութեր են, որոնք բաղկացած են միայն մեկ հիդրոֆոբ պոչով ամինաթթուներից (Նկար 3): Երկվորյակների տիպի AAS-ն ունի երկու ամինաթթուների բևեռային գլխի խմբեր և երկու հիդրոֆոբ պոչ մեկ մոլեկուլի համար (Նկար 4): Այս տիպի կառուցվածքում երկու ուղիղ շղթայական AAS-ները միմյանց միացված են միջակայքով և, հետևաբար, կոչվում են նաև դիմեր: Մյուս կողմից, Glycerolipid տեսակի AAS-ում երկու հիդրոֆոբ պոչերը կցված են նույն ամինաթթուների գլխի խմբին: Այս մակերևութային ակտիվ նյութերը կարելի է համարել որպես մոնոգլիցերիդների, դիգլիցերիդների և ֆոսֆոլիպիդների անալոգներ, մինչդեռ Բոլա տիպի AAS-ում ամինաթթուների գլխի երկու խմբերը կապված են հիդրոֆոբ պոչով:
4.4 Ըստ գլխի խմբի տեսակի
①Կատիոնային AAS
Այս տեսակի մակերեւութային ակտիվ նյութի գլխի խումբը դրական լիցք ունի: Ամենավաղ կատիոնային AAS-ն էթիլ կոկոիլ արգինատն է, որը պիրոլիդոն կարբոքսիլատ է: Այս մակերևութային ակտիվ նյութի եզակի և բազմազան հատկությունները դարձնում են այն օգտակար ախտահանիչների, հակամանրէային միջոցների, հակաստատիկ նյութերի, մազերի կոնդիցիոներների, ինչպես նաև աչքերի և մաշկի համար մեղմ և հեշտությամբ կենսաքայքայվող: Singare-ը և Mhatre-ն սինթեզեցին արգինինի վրա հիմնված կատիոնային AAS և գնահատեցին դրանց ֆիզիկաքիմիական հատկությունները: Այս ուսումնասիրության ընթացքում նրանք պնդում էին, որ ստացված արտադրանքի բարձր եկամտաբերությունը՝ օգտագործելով Schotten-Baumann ռեակցիայի պայմանները: Ալկիլային շղթայի երկարության և հիդրոֆոբության աճի հետ մեկտեղ պարզվեց, որ մակերեսային ակտիվության ակտիվությունը մեծանում է, իսկ կրիտիկական միցելի կոնցենտրացիան (cmc) նվազում: Մյուսը չորրորդական ացիլային սպիտակուցն է, որը սովորաբար օգտագործվում է որպես կոնդիցիոներ մազերի խնամքի միջոցներում:
②Անիոնային AAS
Անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերում մակերևութային ակտիվ նյութի բևեռային գլխի խումբն ունի բացասական լիցք: Սարկոզինը (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-մեթիլգլիցին), ամինաթթու, որը սովորաբար հանդիպում է ծովախոզուկների և ծովային աստղերի մեջ, քիմիապես կապված է գլիկինի հետ (NH 2 -CH 2 -COOH,), որը հայտնաբերված հիմնական ամինաթթու է: կաթնասունների բջիջներում. -COOH,) քիմիապես կապված է գլիկինի հետ, որը կաթնասունների բջիջներում հայտնաբերված հիմնական ամինաթթու է: Լաուրինաթթուն, տետրադեկանաթթուն, օլեինաթթուն և դրանց հալոգենիդներն ու էսթերները սովորաբար օգտագործվում են սարկոզինատային մակերևութային ակտիվ նյութերի սինթեզման համար: Սարկոզինատները բնականաբար մեղմ են և, հետևաբար, սովորաբար օգտագործվում են բերանի լվացման միջոցների, շամպունների, սափրվելու փրփուրների, արևապաշտպան միջոցների, մաշկը մաքրող միջոցների և այլ կոսմետիկ միջոցների մեջ:
Առևտրային հասանելի այլ անիոնային AAS-ն ներառում է Amisoft CS-22 և AmiliteGCK-12, որոնք համապատասխանաբար նատրիումի N-cocoyl-L-glutamate և կալիումի N-cocoyl glycinate ապրանքային անվանումներ են: Ամիլիտը սովորաբար օգտագործվում է որպես փրփրացնող միջոց, լվացող միջոց, լուծիչ, էմուլգատոր և ցրող միջոց և ունի բազմաթիվ կիրառություններ կոսմետիկայի մեջ, ինչպիսիք են շամպունները, լոգանքի օճառները, մարմնի լվացումները, ատամի մածուկները, դեմքը մաքրող միջոցները, մաքրող օճառները, կոնտակտային ոսպնյակների մաքրող միջոցները և կենցաղային մակերեսային ակտիվ նյութերը: Amisoft-ը օգտագործվում է որպես մաշկի և մազերի մեղմ մաքրող միջոց, հիմնականում դեմքի և մարմնի մաքրման, բլոկ սինթետիկ լվացող միջոցների, մարմնի խնամքի միջոցների, շամպունների և մաշկի խնամքի այլ միջոցների մեջ:
③ցվիտերիոնային կամ ամֆոտերային AAS
Ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը պարունակում են ինչպես թթվային, այնպես էլ հիմնային տեղամասեր և, հետևաբար, կարող են փոխել իրենց լիցքը՝ փոխելով pH արժեքը: Ալկալային միջավայրում նրանք իրենց պահում են անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի նման, մինչդեռ թթվային միջավայրում նրանք իրենց պահում են ինչպես կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր, իսկ չեզոք միջավայրերում՝ ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերի նման: Լաուրիլ լիզինը (LL) և ալկօքսի (2-հիդրօքսիպրոպիլ) արգինինը միակ հայտնի ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերն են, որոնք հիմնված են ամինաթթուների վրա: LL-ը լիզինի և լաուրաթթվի խտացման արտադրանք է: Իր ամֆոտերային կառուցվածքի շնորհիվ LL-ն անլուծելի է գրեթե բոլոր տեսակի լուծիչների մեջ, բացառությամբ շատ ալկալային կամ թթվային լուծիչների։ Որպես օրգանական փոշի՝ LL-ն ունի հիանալի կպչունություն հիդրոֆիլ մակերևույթներին և շփման ցածր գործակից՝ այս մակերեւութային ակտիվ նյութին տալով գերազանց քսելու ունակություն: LL-ը լայնորեն կիրառվում է մաշկի քսուքների և մազերի կոնդիցիոներների մեջ, ինչպես նաև օգտագործվում է որպես քսանյութ։
④ Ոչ իոնիկ AAS
Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը բնութագրվում են բևեռային գլխի խմբերով՝ առանց պաշտոնական լիցքերի: ութ նոր էթոքսիլացված ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր պատրաստվել են Al-Sabagh et al-ի կողմից: յուղում լուծվող α-ամինաթթուներից։ Այս գործընթացում L-ֆենիլալանինը (LEP) և L-լեյցինը սկզբում էսթերֆիկացվել են հեքսադեկանոլով, որին հաջորդել է ամիդացումը պալմիտիկ թթվով, որպեսզի ստացվեն α-ամինաթթուների երկու ամիդներ և երկու էսթեր: Այնուհետև ամիդներն ու էսթերները ենթարկվել են կոնդենսացիոն ռեակցիաների էթիլենօքսիդի հետ՝ պատրաստելով երեք ֆենիլալանինի ածանցյալներ՝ տարբեր թվով պոլիօքսիէթիլենային միավորներով (40, 60 և 100): Պարզվել է, որ այս ոչ իոնային AAS-ները լավ մաքրող և փրփրացնող հատկություններ ունեն:
05 Սինթեզ
5.1 Հիմնական սինթետիկ երթուղի
AAS-ում հիդրոֆոբ խմբերը կարող են կցվել ամինային կամ կարբոքսիլաթթուների տեղամասերին կամ ամինաթթուների կողային շղթաներով: Դրա հիման վրա հասանելի են չորս հիմնական սինթետիկ ուղիներ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում:
Նկ.5 Ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի հիմնարար սինթեզի ուղիները
| Ճանապարհ 1. Ամֆիֆիլային էսթերային ամինները արտադրվում են էսթերիֆիկացման ռեակցիաներով, որի դեպքում մակերեսային ակտիվ նյութի սինթեզը սովորաբար իրականացվում է ճարպային սպիրտների և ամինաթթուների վերադարձմամբ՝ ջրազրկող նյութի և թթվային կատալիզատորի առկայության դեպքում։ Որոշ ռեակցիաներում ծծմբաթթուն գործում է և որպես կատալիզատոր, և որպես ջրազրկող նյութ։
Ճանապարհ 2. Ակտիվացված ամինաթթուները փոխազդում են ալկիլամինների հետ՝ ձևավորելով ամիդային կապեր, ինչը հանգեցնում է ամֆիֆիլային ամիդոամինների սինթեզին։
Ճանապարհ 3. Ամիդո թթուները սինթեզվում են ամինաթթուների ամինային խմբերը ամիդո թթուների հետ փոխազդելու միջոցով:
Ճանապարհ 4. Երկար շղթայով ալկիլ ամինաթթուները սինթեզվել են ամինային խմբերի հալոալկանների հետ փոխազդեցությամբ։ |
5.2 Սինթեզի և արտադրության առաջընթաց
5.2.1 Միաշղթայով ամինաթթուների/պեպտիդային մակերեսային ակտիվ նյութերի սինթեզ
N-ացիլ կամ O-ացիլ ամինաթթուները կամ պեպտիդները կարող են սինթեզվել ճարպաթթուներով ամին կամ հիդրօքսիլ խմբերի ֆերմենտային կատալիզացված ացիլացման միջոցով: Ամենավաղ զեկույցը ամինաթթուների ամիդի կամ մեթիլ էսթերի ածանցյալների լուծիչից ազատ լիպազով կատալիզացված սինթեզի վերաբերյալ, որն օգտագործվում էր Candida antarctica-ում, որի եկամտաբերությունը տատանվում է 25%-ից մինչև 90%՝ կախված թիրախային ամինաթթուից: Մեթիլ էթիլ կետոնը նույնպես օգտագործվել է որպես լուծիչ որոշ ռեակցիաներում։ Vonderhagen et al. նկարագրված են նաև ամինաթթուների, սպիտակուցային հիդրոլիզատների և/կամ դրանց ածանցյալների լիպազի և պրոտեազի միջոցով կատալիզացված N-ացիլացման ռեակցիաները՝ օգտագործելով ջրի և օրգանական լուծիչների (օրինակ՝ դիմեթիլֆորմամիդ/ջուր) և մեթիլ բուտիլ կետոն:
Վաղ օրերին AAS-ի ֆերմենտային կատալիզացված սինթեզի հիմնական խնդիրը ցածր եկամտաբերությունն էր: Ըստ Valivety et al. N-տետրադեկանոյլ ամինաթթուների ածանցյալները կազմել են ընդամենը 2%-10% նույնիսկ տարբեր լիպազներ օգտագործելուց և 70°C-ում շատ օրեր ինկուբացիայից հետո: Մոնտե և այլք: Նաև բախվել է ամինաթթուների ցածր եկամտաբերության հետ կապված խնդիրներին N-ացիլ լիզինի սինթեզում՝ օգտագործելով ճարպաթթուներ և բուսական յուղեր: Նրանց խոսքով, լուծիչազուրկ պայմաններում և օրգանական լուծիչների օգտագործմամբ արտադրանքի առավելագույն բերքատվությունը կազմել է 19 տոկոս։ նույն խնդիրը բախվել է Valivety et al. N-Cbz-L-լիզինի կամ N-Cbz-լիզին մեթիլ էսթերի ածանցյալների սինթեզում։
Այս ուսումնասիրության մեջ նրանք պնդում էին, որ 3-O-tetradecanoyl-L-serine-ի ելքը 80% է, երբ օգտագործվում է N-պաշտպանված սերինը որպես հիմք և Novozyme 435-ը որպես կատալիզատոր հալված լուծիչից զերծ միջավայրում: Նագաոն և Կիտոն ուսումնասիրել են L-սերինի, L-հոմոսերինի, L-տրեոնինի և L-թիրոզինի (LET) O-ացիլացումը լիպազի օգտագործման ժամանակ: և հաղորդում է, որ L-homoserine-ի և L-serine-ի ացիլացման ելքը փոքր-ինչ ցածր է եղել, մինչդեռ L-threonine-ի և LET-ի ացիլացում չի եղել:
Շատ հետազոտողներ աջակցել են ծախսարդյունավետ AAS-ի սինթեզի համար էժան և մատչելի սուբստրատների օգտագործմանը: Soo et al. պնդում էր, որ արմավենու յուղի վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի պատրաստումը լավագույնս աշխատում է անշարժացված լիպոէնզիմի հետ: Նրանք նշել են, որ արտադրանքի բերքատվությունն ավելի լավ կլիներ՝ չնայած ժամանակատար արձագանքին (6 օր): Գերովա և այլք։ ուսումնասիրել է քիրալային N-պալմիտոիլ AAS-ի սինթեզը և մակերեսային ակտիվությունը՝ հիմնված մեթիոնինի, պրոլինի, լեյցինի, թրեոնինի, ֆենիլալանինի և ֆենիլգլիցինի վրա ցիկլային/ռասեմիկ խառնուրդում: Պանգը և Չուն նկարագրել են ամինաթթուների վրա հիմնված մոնոմերների և դիկարբոքսիլաթթվի վրա հիմնված մոնոմերների սինթեզը լուծույթում Մի շարք ֆունկցիոնալ և կենսաքայքայվող ամինաթթուների վրա հիմնված պոլիամիդ էսթերներ սինթեզվել են լուծույթում համախտացման ռեակցիաներով:
Cantaeuzen-ը և Guerreiro-ն զեկուցել են Boc-Ala-OH և Boc-Asp-OH կարբոքսիլաթթվային խմբերի էսթերիֆիկացումը երկար շղթայով ալիֆատիկ սպիրտներով և դիոլներով, որպես լուծիչ դիքլորմեթանով և որպես կատալիզատոր ագարոզա 4B (Sepharose 4B): Այս հետազոտության մեջ Boc-Ala-OH-ի ռեակցիան մինչև 16 ածխածնի ճարպային սպիրտների հետ տվել է լավ ելք (51%), մինչդեռ Boc-Asp-OH-ի համար 6 և 12 ածխածիններն ավելի լավն են՝ համապատասխան ելքով 63% [64: ]. 99,9%), 58% -ից մինչև 76% եկամտաբերությամբ, որոնք սինթեզվել են Cbz-Arg-OMe-ի կողմից ամիդային կապերի ձևավորմամբ տարբեր երկարաշղթա ալկիլամիններով կամ էսթերային կապերով ճարպային սպիրտներով, որտեղ պապաինը հանդես է եկել որպես կատալիզատոր:
5.2.2 Երկվորյակների վրա հիմնված ամինաթթուների/պեպտիդային մակերեսային ակտիվ նյութերի սինթեզ
Ամինաթթուների վրա հիմնված Երկվորյակների մակերևութային ակտիվ նյութերը բաղկացած են երկու ուղիղ շղթայով AAS մոլեկուլներից, որոնք իրար գլուխ-գլուխ միացված են spacer խմբի միջոցով: Երկվորյակների տիպի ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի քիմոֆերմենտային սինթեզի 2 հնարավոր սխեմաներ կան (Նկար 6 և 7): Նկար 6-ում 2 ամինաթթուների ածանցյալները փոխազդում են միացության հետ՝ որպես միջակայքային խումբ, և այնուհետև ներմուծվում են 2 հիդրոֆոբ խմբեր: Նկար 7-ում 2 ուղիղ շղթայական կառույցներն ուղղակիորեն կապված են միմյանց երկֆունկցիոնալ spacer խմբի միջոցով:
Երկվորյակների լիպոամինաթթուների ֆերմենտային կատալիզացված սինթեզի ամենավաղ զարգացումը եղել է Valivety et al.-ի կողմից: Յոշիմուրա և այլք: ուսումնասիրել է ցիստինի և n-ալկիլ բրոմի վրա հիմնված երկվորյակ մակերևութային ակտիվ նյութի սինթեզը, կլանումը և ագրեգացումը: Սինթեզված մակերևութային ակտիվ նյութերը համեմատվել են համապատասխան մոնոմերային մակերևութաակտիվ նյութերի հետ: Ֆաուստինոն և այլք: նկարագրել է անիոնային միզանյութի վրա հիմնված մոնոմերային AAS-ի սինթեզը՝ հիմնված L-ցիստինի, D-ցիստինի, DL-ցիստինի, L-ցիստեինի, L-մեթիոնինի և L-սուլֆոալանինի և նրանց զույգերի երկվորյակների հաղորդունակության, հավասարակշռության մակերևութային լարվածության և կայունության միջոցով: -դրանց ֆլուորեսցենտային վիճակի բնութագրումը. Ցույց է տրվել, որ երկվորյակների cmc արժեքն ավելի ցածր է` համեմատելով մոնոմերը և երկվորյակները:
Նկ.6 Երկվորյակների AAS-ի սինթեզ՝ օգտագործելով AA ածանցյալներ և spacer, որին հաջորդում է հիդրոֆոբ խմբի ներդրումը
Նկ.7 Երկվորյակների AAS-ների սինթեզ՝ օգտագործելով երկֆունկցիոնալ spacer և AAS
5.2.3 Գլիցերոլիպիդային ամինաթթուների/պեպտիդային մակերեսային ակտիվ նյութերի սինթեզ
Գլիցերոլիպիդային ամինաթթու/պեպտիդ մակերևութային ակտիվ նյութերը լիպիդային ամինաթթուների նոր դաս են, որոնք գլիցերինի մոնո- (կամ դի-) էսթերների և ֆոսֆոլիպիդների կառուցվածքային անալոգներ են՝ պայմանավորված մեկ կամ երկու ճարպային շղթաների կառուցվածքով՝ մեկ ամինաթթուով, որը կապված է գլիցերինի ողնաշարի հետ: էսթերային կապով: Այս մակերևութային ակտիվ նյութերի սինթեզը սկսվում է ամինաթթուների գլիցերինի էսթերների պատրաստմամբ բարձր ջերմաստիճաններում և թթվային կատալիզատորի առկայությամբ (օրինակ՝ BF 3): Ֆերմենտների միջոցով կատալիզացված սինթեզը (օգտագործելով հիդրոլազներ, պրոթեզերներ և լիպազներ որպես կատալիզատորներ) նույնպես լավ տարբերակ է (Նկար 8):
Զեկուցվել է պապաինի օգտագործմամբ դիլաուրիլացված արգինին գլիցերիդների կոնյուգատների ֆերմենտային կատալիզացված սինթեզը: Զեկուցվել է նաև ացետիլարգինինից դիացիլգլիցերինի էսթերի կոնյուգատների սինթեզ և դրանց ֆիզիկաքիմիական հատկությունների գնահատում:
Նկ.8 Մոնո և դիացիլգլիցերին ամինաթթուների կոնյուգատների սինթեզ
spacer՝ NH-(CH2)10-NH: միացությունB1
spacer՝ NH-C6H4-NH: միացությունB2
spacer՝ CH2-Չ2բաղադրություն B3
Նկ.9 Տրիս(հիդրօքսիմեթիլ)ամինոմեթանից ստացված սիմետրիկ ամֆիֆիլների սինթեզ
5.2.4 Բոլայի վրա հիմնված ամինաթթուների/պեպտիդային մակերեսային ակտիվ նյութերի սինթեզ
Ամինաթթուների վրա հիմնված բոլա տիպի ամֆիֆիլները պարունակում են 2 ամինաթթուներ, որոնք կապված են նույն հիդրոֆոբ շղթայի հետ: Ֆրանչեսկին և այլք: նկարագրել է բոլա տիպի ամֆիֆիլների սինթեզը 2 ամինաթթուներով (D- կամ L-ալանին կամ L-հիստիդին) և տարբեր երկարությունների 1 ալկիլ շղթայով և ուսումնասիրել դրանց մակերեսային ակտիվությունը: Նրանք քննարկում են նոր բոլա տիպի ամֆիֆիլների սինթեզը և ագրեգացումը ամինաթթուների ֆրակցիայով (օգտագործելով կամ ոչ սովորական β-ամինաթթու կամ ալկոհոլ) և C12-C20 տարածական խմբի հետ: Հազվադեպ օգտագործվող β-ամինաթթուները կարող են լինել շաքարի ամինաթթու, ազիդոտիմինից (AZT) ստացված ամինաթթու, նորբորնեն ամինաթթու և AZT-ից ստացված ամինաթթու (Նկար 9): տրիս(հիդրօքսիմեթիլ)ամինոմեթանից (Տրիս) ստացված սիմետրիկ բոլա տիպի ամֆիֆիլների սինթեզը (Նկար 9):
06 Ֆիզիկաքիմիական հատկություններ
Հայտնի է, որ ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութաակտիվ նյութերը (AAS) ունեն բազմազան և բազմակողմանի բնույթ և լավ կիրառելի են բազմաթիվ կիրառություններում, ինչպիսիք են լավ լուծույթը, լավ էմուլգացիոն հատկությունները, բարձր արդյունավետությունը, բարձր մակերևութային ակտիվությունը և լավ դիմադրություն կոշտ ջրի նկատմամբ (կալցիումի իոն): հանդուրժողականություն):
Հիմնվելով ամինաթթուների մակերևութային ակտիվության հատկությունների վրա (օրինակ՝ մակերևութային լարվածություն, cmc, փուլային վարքագիծ և Krafft ջերմաստիճան), լայնածավալ ուսումնասիրություններից հետո հանգել են հետևյալ եզրակացություններին. AAS-ի մակերևութային ակտիվությունը գերազանցում է իր սովորական մակերևութային ակտիվության ակտիվությանը:
6.1 Կրիտիկական միցելի կոնցենտրացիան (cmc)
Կրիտիկական միցելի կոնցենտրացիան մակերևութային ակտիվ նյութերի կարևոր պարամետրերից մեկն է և կարգավորում է բազմաթիվ մակերևութային ակտիվ հատկություններ, ինչպիսիք են լուծարումը, բջիջների լիզը և դրա փոխազդեցությունը բիոֆիլմերի հետ և այլն: Ընդհանուր առմամբ, ածխաջրածնային պոչի շղթայի երկարության ավելացումը (աճող հիդրոֆոբությունը) հանգեցնում է նվազմանը: Մակերեւութային ակտիվ նյութի լուծույթի cmc արժեքի մեջ՝ դրանով իսկ մեծացնելով նրա մակերեսային ակտիվությունը։ Ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերը սովորաբար ունեն ավելի ցածր cmc արժեքներ՝ համեմատած սովորական մակերևութաակտիվ նյութերի հետ:
Գլխի խմբերի և հիդրոֆոբ պոչերի տարբեր համակցությունների միջոցով (մոնոկատիոնային ամիդ, բի-կատիոնային ամիդ, բի-կատիոնային ամիդի վրա հիմնված էսթեր), Ինֆանտե և այլք։ սինթեզեց արգինինի վրա հիմնված երեք AAS և ուսումնասիրեց դրանց cmc և γcmc (մակերևութային լարվածությունը cmc-ում), ցույց տալով, որ cmc և γcmc արժեքները նվազում են հիդրոֆոբ պոչի երկարության աճով: Մեկ այլ ուսումնասիրության մեջ Սինգարը և Մհատրեն պարզել են, որ N-α-acylarginine մակերեւութային ակտիվ նյութերի cmc-ն նվազում է ածխածնի հիդրոֆոբ պոչային ատոմների քանակի ավելացման հետ (Աղյուսակ 1):
Յոշիմուրա և այլք: ուսումնասիրել է ցիստեինից ստացված ամինաթթուների վրա հիմնված երկվորյակ մակերեսային ակտիվ նյութերի cmc-ը և ցույց է տվել, որ cmc-ը նվազել է, երբ հիդրոֆոբ շղթայում ածխածնային շղթայի երկարությունը մեծացել է 10-ից 12-ի: Ածխածնային շղթայի երկարությունը 14-ի հետագա մեծացումը հանգեցրել է cmc-ի ավելացմանը, ինչը հաստատեց, որ երկվորյակների երկար շղթայով մակերևութաակտիվ նյութերն ավելի ցածր հակում ունեն ագրեգացման:
Ֆաուստինոն և այլք: հաղորդում է խառը միցելների ձևավորումը ցիստինի վրա հիմնված անիոնային երկվորյակների մակերեսային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթներում: Երկվորյակների մակերեսային ակտիվ նյութերը նույնպես համեմատվել են համապատասխան սովորական մոնոմերային մակերևութաակտիվ նյութերի հետ (C 8 Cys): Հաղորդվել է, որ լիպիդ-մակերևութաակտիվ խառնուրդների cmc արժեքները ավելի ցածր են, քան մաքուր մակերևութային ակտիվ նյութերի արժեքները: Երկվորյակների մակերևութային ակտիվ նյութերը և 1,2-դիհեպտանոյլ-sn-գլիցերիլ-3-ֆոսֆոխոլինը` ջրում լուծվող, միցելա ձևավորող ֆոսֆոլիպիդը, ունեին սմս միլիմոլային մակարդակ:
Shrestha-ն և Aramaki-ն ուսումնասիրել են վիսկոէլաստիկ որդանման միցելների ձևավորումը ամինաթթուների վրա հիմնված խառը անիոնային-ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթներում՝ խառնուրդի աղերի բացակայության դեպքում: Այս ուսումնասիրության ընթացքում N-dodecyl glutamate-ն ունի ավելի բարձր Krafft ջերմաստիճան; սակայն, երբ չեզոքացվել է հիմնական ամինաթթվի L-լիզինով, այն առաջացրել է միցելներ, և լուծույթը սկսել է իրեն պահել Նյուտոնի հեղուկի պես 25 °C ջերմաստիճանում:
6.2 Լավ լուծելիություն ջրի մեջ
AAS-ի լավ ջրի լուծելիությունը պայմանավորված է լրացուցիչ CO-NH կապերի առկայությամբ: Սա AAS-ն ավելի կենսաքայքայվող և էկոլոգիապես մաքուր է դարձնում, քան համապատասխան սովորական մակերևութային ակտիվ նյութերը: N-acyl-L-glutamic թթվի ջրի լուծելիությունը նույնիսկ ավելի լավ է շնորհիվ իր 2 կարբոքսիլ խմբերի: Cn(CA) 2-ի ջրի լուծելիությունը նույնպես լավ է, քանի որ 1 մոլեկուլում կա 2 իոնային արգինինի խումբ, ինչը հանգեցնում է ավելի արդյունավետ կլանման և դիֆուզիայի բջջի միջերեսում և նույնիսկ բակտերիաների արդյունավետ արգելակմանը ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում:
6.3 Կրաֆտի ջերմաստիճանը և Կրաֆտի կետը
Կրաֆտի ջերմաստիճանը կարելի է հասկանալ որպես մակերեսային ակտիվ նյութերի լուծելիության հատուկ վարքագիծ, որոնց լուծելիությունը կտրուկ բարձրանում է որոշակի ջերմաստիճանից: Իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը հակված են պինդ հիդրատներ առաջացնելու, որոնք կարող են նստել ջրից դուրս: Որոշակի ջերմաստիճանում (այսպես կոչված, Կրաֆտի ջերմաստիճանը) սովորաբար նկատվում է մակերեսային ակտիվ նյութերի լուծելիության կտրուկ և անընդմեջ աճ: Իոնային մակերեսային ակտիվ նյութի Krafft կետը նրա Krafft ջերմաստիճանն է cmc-ում:
Լուծելիության այս հատկանիշը սովորաբար երևում է իոնային մակերևութաակտիվ նյութերի համար և կարող է բացատրվել հետևյալ կերպ. Մակերեւութային ակտիվ նյութից ազատ մոնոմերի լուծելիությունը սահմանափակվում է Կրաֆտի ջերմաստիճանից ցածր մինչև Krafft կետի հասնելը, որտեղ նրա լուծելիությունը աստիճանաբար մեծանում է միցելի ձևավորման պատճառով: Լրիվ լուծելիություն ապահովելու համար անհրաժեշտ է պատրաստել մակերեսային ակտիվացնող բաղադրություններ Կրաֆտի կետից բարձր ջերմաստիճաններում:
AAS-ի Krafft ջերմաստիճանը ուսումնասիրվել և համեմատվել է սովորական սինթետիկ մակերևութային ակտիվ նյութերի հետ: Shrestha-ն և Aramaki-ն ուսումնասիրել են արգինինի վրա հիմնված AAS-ի Krafft ջերմաստիճանը և պարզել, որ միցելի կրիտիկական կոնցենտրացիան ցույց է տալիս ագրեգացման վարքագիծը 2-5-ից բարձր նախնական միցելների տեսքով: ×10-6 mol-L-1, որին հաջորդում է նորմալ միցելի ձևավորումը (Ohta et al.-ը սինթեզել է N-hexadecanoyl AAS-ի վեց տարբեր տեսակներ և քննարկել է նրանց Krafft ջերմաստիճանի և ամինաթթուների մնացորդների միջև կապը:
Փորձերում պարզվել է, որ N-hexadecanoyl AAS-ի Krafft ջերմաստիճանը մեծանում է ամինաթթուների մնացորդների չափի նվազման հետ (բացառություն է կազմում ֆենիլալանինը), մինչդեռ լուծելիության ջերմությունը (ջերմության կլանումը) մեծանում է ամինաթթուների մնացորդների չափի նվազման հետ։ բացառությամբ գլիցինի և ֆենիլալանինի): Եզրակացվեց, որ և՛ ալանինի, և՛ ֆենիլալանին համակարգերում DL փոխազդեցությունն ավելի ուժեղ է, քան LL փոխազդեցությունը N-հեքսադեկանոյլ AAS աղի պինդ ձևում:
Բրիտոն և այլք: որոշել է ամինաթթուների վրա հիմնված նոր մակերևութային ակտիվ նյութերի երեք շարքի Krafft ջերմաստիճանը՝ օգտագործելով դիֆերենցիալ սկանավորման միկրոկալորիմետրիա և պարզել, որ տրիֆտորացետատ իոնը յոդիդ իոնով փոխելը հանգեցրել է Կրաֆտի ջերմաստիճանի զգալի աճի (մոտ 6 °C), 47 °C-ից մինչև 53 °։ Գ. Ցիս-կրկնակի կապերի առկայությունը և երկար շղթայական Ser-ածանցյալներում առկա չհագեցվածությունը հանգեցրին Կրաֆտի ջերմաստիճանի զգալի նվազմանը: Հաղորդվել է, որ n-դոդեցիլ գլուտամատը ավելի բարձր Կրաֆտի ջերմաստիճան ունի: Այնուամենայնիվ, հիմնական ամինաթթվի L-լիզինով չեզոքացումը հանգեցրեց լուծույթում միցելների ձևավորմանը, որոնք իրենց պահում էին նյուտոնյան հեղուկների պես 25 °C ջերմաստիճանում:
6.4 Մակերեւութային լարվածություն
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի մակերևութային լարվածությունը կապված է հիդրոֆոբ մասի շղթայի երկարության հետ: Zhang et al. որոշել է նատրիումի կոկոյլգլիցինատի մակերևութային լարվածությունը Wilhelmy ափսեի մեթոդով (25±0.2)°C և որոշել մակերեսային լարվածության արժեքը cmc-ում որպես 33 mN-m-1, cmc-ում՝ 0.21 մմոլ-L-1: Յոշիմուրա և այլք: որոշեց 2C n Cys տիպի ամինաթթվի վրա հիմնված մակերևութային լարվածությունը 2C n Cys վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի մակերևութային լարվածությունը: Պարզվել է, որ մակերևութային լարվածությունը cmc-ում նվազում է շղթայի երկարության աճով (մինչև n = 8), մինչդեռ n = 12 կամ ավելի երկար շղթայի երկարությամբ մակերևութային ակտիվ նյութերի համար միտումը հակադարձվել է:
Ուսումնասիրվել է նաև CaC1 2-ի ազդեցությունը երկկարբոքսիլացված ամինաթթուների վրա հիմնված մակերեսային ակտիվ նյութերի մակերևութային լարվածության վրա։ Այս ուսումնասիրություններում CaC1 2 ավելացվել է երեք երկկարբոքսիլացված ամինաթթու տիպի մակերեսային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթներին (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2 և C12 GluNa 2): Սարահարթի արժեքները cmc-ից հետո համեմատվել են և պարզվել է, որ մակերեսային լարվածությունը նվազել է CaC1 2-ի շատ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում: Դա պայմանավորված է կալցիումի իոնների ազդեցությամբ՝ գազ-ջուր միջերեսում մակերեւութային ակտիվ նյութի դասավորության վրա: Մյուս կողմից, N-dodecylaminomalonate և N-dodecylaspartate աղերի մակերևութային լարվածությունը նույնպես գրեթե հաստատուն էր մինչև 10 մմոլ-L -1 CaC1 2 կոնցենտրացիան: 10 մմոլ-Լ-1-ից բարձր մակերևութային լարվածությունը կտրուկ աճում է` մակերևութային ակտիվ նյութի կալցիումի աղի տեղումների ձևավորման պատճառով: N-dodecyl glutamate-ի դինատրիումի աղի համար CaC12-ի չափավոր ավելացումը հանգեցրեց մակերեսային լարվածության զգալի նվազմանը, մինչդեռ CaC12-ի կոնցենտրացիայի շարունակական աճն այլևս զգալի փոփոխություններ չէր առաջացնում:
Գազ-ջուր միջերեսում երկվորյակների տիպի AAS-ի կլանման կինետիկան որոշելու համար մակերևութային դինամիկ լարվածությունը որոշվել է առավելագույն պղպջակների ճնշման մեթոդով: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ամենաերկար փորձարկման ժամանակ 2C 12 Cys դինամիկ մակերեսային լարվածությունը չի փոխվել: Մակերեւութային դինամիկ լարվածության նվազումը կախված է միայն կոնցենտրացիայից, հիդրոֆոբ պոչերի երկարությունից և հիդրոֆոբ պոչերի քանակից։ Մակերեւութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի ավելացումը, շղթայի երկարության նվազումը, ինչպես նաև շղթաների քանակը հանգեցրին ավելի արագ քայքայման: C n Cys-ի ավելի բարձր կոնցենտրացիաների համար ստացված արդյունքները (n = 8-ից 12) պարզվել է, որ շատ մոտ են Wilhelmy մեթոդով չափված γ cmc-ին:
Մեկ այլ ուսումնասիրության մեջ նատրիումի դիլաուրիլ ցիստինի (SDLC) և նատրիումի դիդամինո ցիստինի դինամիկ մակերևութային լարվածությունը որոշվել է Վիլհելմի ափսեի մեթոդով, և բացի այդ, դրանց ջրային լուծույթների հավասարակշռության մակերեսային լարվածությունը որոշվել է կաթիլային ծավալի մեթոդով: Դիսուլֆիդային կապերի ռեակցիան հետագայում ուսումնասիրվել է նաև այլ մեթոդներով: Մերկապտոէթանոլի ավելացումը 0,1 մմոլ-Լ-1SDLC լուծույթին հանգեցրեց մակերևութային լարվածության արագ աճի 34 mN-m-1-ից մինչև 53 mN-m-1: Քանի որ NaClO-ն կարող է օքսիդացնել SDLC-ի դիսուլֆիդային կապերը սուլֆոնաթթվի խմբերին, ագրեգատներ չեն նկատվել, երբ NaClO (5 մմոլ-Լ-1) ավելացվել է 0,1 մմոլ-Լ-1 SDLC լուծույթին: Հաղորդման էլեկտրոնային մանրադիտակի և լույսի դինամիկ ցրման արդյունքները ցույց են տվել, որ լուծույթում ագրեգատներ չեն առաջացել։ Պարզվել է, որ SDLC-ի մակերևութային լարվածությունը 34 mN-m-1-ից մինչև 60 mN-m-1 աճել է 20 րոպեի ընթացքում:
6.5 Երկուական մակերեսային փոխազդեցություններ
Կենսաբանության մեջ մի շարք խմբեր ուսումնասիրել են կատիոնային AAS (դիացիլգլիցերին արգինինի վրա հիմնված մակերեւութային ակտիվ նյութեր) և ֆոսֆոլիպիդների խառնուրդների թրթռողական հատկությունները գազ-ջուր միջերեսում՝ վերջապես եզրակացնելով, որ այս ոչ իդեալական հատկությունը առաջացնում է էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունների տարածվածություն:
6.6 Ագրեգացիոն հատկություններ
Լույսի դինամիկ ցրումը սովորաբար օգտագործվում է ամինաթթուների վրա հիմնված մոնոմերների և երկվորյակների մակերևութային ակտիվ նյութերի ագրեգացման հատկությունները որոշելու համար cmc-ից բարձր կոնցենտրացիաներում, ինչը տալիս է ակնհայտ հիդրոդինամիկ տրամագիծ DH (= 2R H): C n Cys-ի և 2Cn Cys-ի կողմից ձևավորված ագրեգատները համեմատաբար մեծ են և ունեն լայնածավալ բաշխվածություն՝ համեմատած այլ մակերևութաակտիվ նյութերի հետ: Բոլոր մակերևութային ակտիվ նյութերը, բացառությամբ 2C 12 Cys-ի, սովորաբար կազմում են մոտ 10 նմ երկարությամբ ագրեգատներ: Երկվորյակների մակերևութային ակտիվ նյութերի միցելի չափերը զգալիորեն ավելի մեծ են, քան իրենց մոնոմերային նմանակները: Ածխաջրածնային շղթայի երկարության ավելացումը հանգեցնում է նաև միցելի չափի մեծացման: ohta et al. նկարագրեց ջրային լուծույթում N-դոդեցիլ-ֆենիլ-ալանիլ-ֆենիլ-ալանի տետրամեթիլամոնիումի երեք տարբեր ստերեոիզոմերների ագրեգացման հատկությունները և ցույց տվեց, որ դիաստերեոիզոմերներն ունեն նույն կրիտիկական ագրեգացման կոնցենտրացիան ջրային լուծույթում: Iwahashi et al. հետազոտվել է շրջանաձև երկխոսությամբ, NMR-ով և գոլորշիների ճնշման օսմոմետրիայով, տարբեր լուծիչներում (օրինակ՝ տետրահիդրոֆուրան, ացետոնիտրիլ, 1,4) N-դոդեկանոյլ-L-գլուտամինաթթվի, N-դոդեկանոյլ-L-վալինի և դրանց մեթիլ էսթերների քիրալային ագրեգատների ձևավորումը: -դիոքսան և 1,2-դիքլորէթան) պտտվող հատկություններով հետազոտվել են շրջանաձև երկխոսության, NMR-ի և գոլորշիների ճնշման օսմոմետրիայի միջոցով:
6.7 Միջերեսային կլանումը
Հետազոտական ուղղություններից է նաև ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի միջերեսային ադսորբցիան և դրա համեմատությունը սովորական նմանատիպի հետ: Օրինակ, հետազոտվել են LET-ից և LEP-ից ստացված արոմատիկ ամինաթթուների դոդեցիլ էսթերների միջերեսային կլանման հատկությունները: Արդյունքները ցույց են տվել, որ LET-ը և LEP-ն ավելի ցածր միջերեսային տարածքներ են ցուցադրել համապատասխանաբար գազ-հեղուկ միջերեսում և ջուր/հեքսան միջերեսում:
Բորդեսը և այլք: ուսումնասիրել է լուծույթի վարքագիծը և կլանումը գազ-ջուր միջերեսում երեք երկկարբոքսիլացված ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութերի, դոդեցիլ գլուտամատի, դոդեցիլ ասպարտատի և ամինոմալոնատի երկնատրիումային աղերի (համապատասխանաբար 3, 2 և 1 ածխածնի ատոմներով երկու կարբոքսիլ խմբերի միջև): Համաձայն այս հաշվետվության, երկկարբոքսիլացված մակերևութային ակտիվ նյութերի cmc-ն 4-5 անգամ ավելի բարձր է եղել, քան մոնոկարբոքսիլացված դոդեցիլ գլիցինի աղը: Սա վերագրվում է ջրածնային կապերի ձևավորմանը երկկարբոքսիլացված մակերևութային ակտիվ նյութերի և հարևան մոլեկուլների միջև դրանցում ամիդային խմբերի միջոցով:
6.8 Փուլային վարքագիծ
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի համար նկատվում են իզոտրոպ ընդհատվող խորանարդ փուլեր շատ բարձր կոնցենտրացիաներում: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի մոլեկուլները գլխի շատ մեծ խմբերով հակված են ավելի փոքր դրական կորության ագրեգատներ ձևավորելու: marques et al. ուսումնասիրել է 12Lys12/12Ser և 8Lys8/16Ser համակարգերի փուլային վարքագիծը (տես Նկար 10), և արդյունքները ցույց են տվել, որ 12Lys12/12Ser համակարգը ունի փուլային տարանջատման գոտի միցելյար և վեզիկուլյար լուծույթների միջև, մինչդեռ 8Lys8/16Ser համակարգը 8Lys8/16Ser համակարգը ցույց է տալիս շարունակական անցում (երկարացված միցելյար փուլային շրջան փոքր միցելյար փուլային շրջանի և վեզիկուլային փուլային շրջանի միջև): Պետք է նշել, որ 12Lys12/12Ser համակարգի վեզիկուլային շրջանի համար վեզիկուլները միշտ գոյակցում են միցելների հետ, մինչդեռ 8Lys8/16Ser համակարգի վեզիկուլային շրջանն ունի միայն վեզիկուլներ։
Լիզինի և սերինի վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի կատանիոնային խառնուրդներ՝ սիմետրիկ 12Lys12/12Ser զույգ (ձախ) և ասիմետրիկ 8Lys8/16Ser զույգ (աջ)
6.9 Էմուլգացնող ունակություն
Kouchi et al. ուսումնասիրել է N-[3-դոդեցիլ-2-հիդրօքսիպրոպիլ]-L-արգինինի, L-գլուտամատի և այլ AAS-ների էմուլգացնող ունակությունը, միջերեսային լարվածությունը, ցրվածությունը և մածուցիկությունը: Համեմատած սինթետիկ մակերևութաակտիվ նյութերի հետ (դրանց սովորական ոչ իոնային և ամֆոտերային նմանակները) արդյունքները ցույց են տվել, որ AAS-ն ավելի ուժեղ էմուլգացնող կարողություն ունի, քան սովորական մակերևութային ակտիվ նյութերը:
Baczko et al. սինթեզեց նոր անիոնային ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութեր և ուսումնասիրեց դրանց համապատասխանությունը որպես քիրալային կողմնորոշված NMR սպեկտրոսկոպիայի լուծիչներ: Սուլֆոնատների վրա հիմնված ամֆիֆիլային L-Phe կամ L-Ala ածանցյալների մի շարք տարբեր հիդրոֆոբ պոչերով (պենտիլ~տետրադեցիլ) սինթեզվել են ամինաթթուների արձագանքման միջոցով o-sulfobenzoic անհիդրիդով: Wu et al. սինթեզված նատրիումի աղեր N-ճարպային ացիլ AAS ևուսումնասիրել են նավթի ջրի մեջ էմուլսիաներում դրանց էմուլգացման ունակությունը, և արդյունքները ցույց են տվել, որ այս մակերևութաակտիվ նյութերը ավելի լավ են գործում էթիլացետատով որպես նավթային փուլ, քան n-հեքսանով որպես նավթային փուլ:
6.10 Սինթեզի և արտադրության առաջընթաց
Կոշտ ջրի դիմադրությունը կարելի է հասկանալ որպես մակերևութային ակտիվ նյութերի կարողություն՝ դիմակայելու կոշտ ջրի մեջ այնպիսի իոնների, ինչպիսիք են կալցիումը և մագնեզիումը, այսինքն՝ կալցիումային օճառներում տեղումներից խուսափելու ունակություն: Կոշտ ջրի բարձր դիմադրություն ունեցող մակերեսային ակտիվ նյութերը շատ օգտակար են լվացող միջոցների ձևակերպումների և անձնական խնամքի միջոցների համար: Կոշտ ջրի դիմադրությունը կարելի է գնահատել՝ հաշվարկելով կալցիումի իոնների առկայության դեպքում մակերեւութային ակտիվ նյութի լուծելիության և մակերեսային ակտիվության փոփոխությունը:
Կոշտ ջրի դիմադրությունը գնահատելու մեկ այլ եղանակ է հաշվարկել մակերևութային ակտիվ նյութի տոկոսը կամ գրամը, որն անհրաժեշտ է 100 գ նատրիումի օլեատից ձևավորված կալցիումի օճառի համար, որը պետք է ցրվի ջրի մեջ: Բարձր կոշտ ջրով տարածքներում կալցիումի և մագնեզիումի իոնների և հանքանյութերի բարձր կոնցենտրացիաները կարող են դժվարացնել որոշ գործնական կիրառություններ: Հաճախ նատրիումի իոնն օգտագործվում է որպես սինթետիկ անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութի հակացուցիչ: Քանի որ երկվալենտ կալցիումի իոնը կապված է մակերևութային ակտիվ նյութի երկու մոլեկուլների հետ, այն հանգեցնում է նրան, որ մակերևութային ակտիվ նյութը ավելի հեշտությամբ նստում է լուծույթից, ինչը ավելի քիչ հավանական է դարձնում մաքրող նյութերը:
AAS-ի կոշտ ջրի դիմադրության ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ թթվային և կոշտ ջրի դիմադրությունը մեծ ազդեցություն է ունեցել լրացուցիչ կարբոքսիլ խմբի կողմից, և թթվային և կոշտ ջրի դիմադրությունը հետագայում ավելացել է երկու կարբոքսիլ խմբերի միջև հեռավորության խմբի երկարության աճով: . Թթվային և կոշտ ջրի դիմադրության կարգը C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glutamate էր: Համեմատելով համապատասխանաբար երկկարբոքսիլացված ամիդային կապը և երկկարբոքսիլացված ամինոմակերևութային ակտիվ նյութը, պարզվել է, որ վերջինիս pH-ի միջակայքն ավելի լայն է, և դրա մակերևութային ակտիվությունը մեծացել է համապատասխան քանակությամբ թթվի ավելացմամբ: Երկկարբոքսիլացված N-ալկիլ ամինաթթուները կալցիումի իոնների առկայության դեպքում դրսևորեցին քելացնող ազդեցություն, և C 12 ասպարտատը ձևավորեց սպիտակ գել: c 12 glutamate-ը ցույց է տվել բարձր մակերեսային ակտիվություն Ca 2+ բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում և ակնկալվում է, որ այն կօգտագործվի ծովի ջրի աղազերծման համար:
6.11 Ցրվածություն
Ցրվածությունը վերաբերում է մակերեսային ակտիվ նյութի կարողությանը կանխելու լուծույթում մակերեւութային ակտիվ նյութի միաձուլումը և նստվածքը:Ցրվածությունը մակերևութաակտիվ նյութերի կարևոր հատկությունն է, որը դրանք դարձնում է պիտանի լվացող միջոցների, կոսմետիկայի և դեղագործության մեջ օգտագործելու համար:Ցրող նյութը պետք է պարունակի էսթեր, եթեր, ամիդ կամ ամինային կապ հիդրոֆոբ խմբի և վերջնական հիդրոֆիլ խմբի միջև (կամ ուղիղ շղթայի հիդրոֆոբ խմբերի միջև):
Ընդհանուր առմամբ, անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը, ինչպիսիք են ալկանոլամիդո սուլֆատները և ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը, ինչպիսին է ամիդոսուլֆոբետաինը, հատկապես արդյունավետ են որպես կալցիումի օճառների ցրող նյութեր:
Բազմաթիվ հետազոտական աշխատանքներ պարզել են AAS-ի ցրվածությունը, որտեղ պարզվել է, որ N-lauroyl լիզինը վատ համատեղելի է ջրի հետ և դժվար է օգտագործել կոսմետիկ ձևակերպումների համար:Այս շարքում N-ացիլով փոխարինված հիմնային ամինաթթուներն ունեն հիանալի ցրվածություն և օգտագործվում են կոսմետիկ արդյունաբերության մեջ՝ ձևակերպումները բարելավելու համար:
07 Թունավորություն
Սովորական մակերևութաակտիվ նյութերը, հատկապես կատիոնային մակերևութաակտիվները, շատ թունավոր են ջրային օրգանիզմների համար: Դրանց սուր թունավորությունը պայմանավորված է բջջ-ջուր միջերեսում մակերեւութային ակտիվ նյութերի կլանման-իոնային փոխազդեցության երևույթով: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի cmc-ի նվազումը սովորաբար հանգեցնում է մակերևութային ակտիվ նյութերի միջերեսային ավելի ուժեղ կլանման, ինչը սովորաբար հանգեցնում է դրանց սուր թունավորության բարձրացմանը: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի հիդրոֆոբ շղթայի երկարության ավելացումը հանգեցնում է նաև մակերևութային ակտիվ նյութերի սուր թունավորության ավելացմանը:AAS-ի մեծ մասը ցածր կամ ոչ թունավոր է մարդկանց և շրջակա միջավայրի համար (հատկապես ծովային օրգանիզմների համար) և հարմար է օգտագործել որպես սննդի բաղադրիչներ, դեղագործական և կոսմետիկ միջոցներ:Շատ հետազոտողներ ապացուցել են, որ ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութերը նուրբ են և չեն գրգռում մաշկը: Հայտնի է, որ արգինինի վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերը ավելի քիչ թունավոր են, քան իրենց սովորական գործընկերները:
Բրիտոն և այլք: ուսումնասիրել է ամինաթթուների վրա հիմնված ամֆիֆիլների և նրանց [ածանցյալները թիրոզինից (Tyr), հիդրօքսիպրոլինից (Hyp), սերինից (Ser) և լիզինից (Lys)] կատիոնային վեզիկուլների ինքնաբուխ ձևավորման ֆիզիկաքիմիական և թունավոր հատկությունները և տվել տվյալներ դրանց սուր թունավորության մասին: Daphnia Magna (IC 50): Նրանք սինթեզեցին դոդեցիլտրիմեթիլամոնիումի բրոմիդի (DTAB)/Lys-ածանցյալների և/կամ Ser-/Lys-ածանցյալ խառնուրդների կատիոնային վեզիկուլները և փորձարկեցին դրանց էկոտոքսիկությունը և հեմոլիտիկ պոտենցիալը, ցույց տալով, որ բոլոր AAS-ը և դրանց բշտիկ պարունակող խառնուրդները ավելի քիչ թունավոր են, քան սովորական DTAB surfactant-ը: .
Ռոզա և այլք: ուսումնասիրել է ԴՆԹ-ի կապը (ասոցիացիան) կայուն ամինաթթուների վրա հիմնված կատիոնային վեզիկուլների հետ: Ի տարբերություն սովորական կատիոնային մակերևութաակտիվ նյութերի, որոնք հաճախ թունավոր են թվում, կատիոնային ամինաթթուների մակերևութային ակտիվ նյութերի փոխազդեցությունը կարծես ոչ թունավոր է: Կատիոնային AAS-ը հիմնված է արգինինի վրա, որն ինքնաբերաբար ձևավորում է կայուն վեզիկուլներ՝ որոշակի անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի հետ համատեղ: Ամինաթթուների վրա հիմնված կոռոզիայի ինհիբիտորները նույնպես ոչ թունավոր են: Այս մակերևութային ակտիվ նյութերը հեշտությամբ սինթեզվում են բարձր մաքրությամբ (մինչև 99%), ցածր գնով, հեշտությամբ կենսաքայքայվող և ամբողջովին լուծելի ջրային միջավայրում: Մի քանի ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ծծումբ պարունակող ամինաթթուների մակերեսային ակտիվ նյութերը գերազանցում են կոռոզիոն արգելակումը:
Վերջերս կատարած ուսումնասիրության մեջ Փերինելին և այլք. հաղորդում է ռամնոլիպիդների բավարար թունաբանական պրոֆիլ՝ համեմատած սովորական մակերևութաակտիվ նյութերի հետ: Հայտնի է, որ ռամնոլիպիդները գործում են որպես թափանցելիության ուժեղացուցիչներ: Նրանք նաև հայտնել են ռամնոլիպիդների ազդեցությունը մակրոմոլեկուլային դեղամիջոցների էպիթելային թափանցելիության վրա:
08 Հակամանրէային ակտիվություն
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի հակամանրէային ակտիվությունը կարելի է գնահատել նվազագույն արգելակող կոնցենտրացիայով: Մանրամասն ուսումնասիրվել է արգինինի վրա հիմնված մակերեւութային ակտիվ նյութերի հակամանրէային ակտիվությունը: Պարզվել է, որ գրամ-բացասական բակտերիաները ավելի դիմացկուն են արգինինի վրա հիմնված մակերեսային ակտիվ նյութերի նկատմամբ, քան գրամ դրական բակտերիաները: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի հակամանրէային ակտիվությունը սովորաբար ավելանում է ակիլային շղթաներում հիդրոքսիլ, ցիկլոպրոպան կամ չհագեցած կապերի առկայությամբ: Castillo et al. ցույց տվեց, որ ացիլային շղթաների երկարությունը և դրական լիցքը որոշում են մոլեկուլի HLB արժեքը (հիդրոֆիլ-լիպոֆիլ հավասարակշռությունը), և դրանք իսկապես ազդում են թաղանթները խաթարելու ունակության վրա: Na-acylarginine methyl ester-ը լայն սպեկտրի հակամանրէային ակտիվությամբ կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի ևս մեկ կարևոր դաս է, և այն հեշտությամբ կենսաքայքայվող է և ունի ցածր կամ ոչ թունավորություն: Na-acylarginine methyl ester-ի վրա հիմնված մակերեւութային ակտիվ նյութերի փոխազդեցության ուսումնասիրություններ 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine և 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine, մոդելային թաղանթների և կենդանի օրգանիզմների հետ: Արտաքին խոչընդոտների առկայությունը կամ բացակայությունը ցույց է տվել, որ այս դասի մակերևութային ակտիվ նյութերը լավ հակամանրէային ազդեցություն ունեն:
09 Ռեոլոգիական հատկություններ
Մակերեւութային ակտիվ նյութերի ռեոլոգիական հատկությունները շատ կարևոր դեր են խաղում տարբեր ոլորտներում դրանց կիրառության որոշման և կանխատեսման գործում, ներառյալ սննդի, դեղագործության, նավթի արդյունահանման, անձնական խնամքի և տնային խնամքի միջոցները: Բազմաթիվ ուսումնասիրություններ են իրականացվել՝ քննարկելու ամինաթթուների մակերևութային ակտիվ նյութերի մածուցիկության առաձգականության և cmc-ի միջև կապը:
10 Կիրառումներ կոսմետիկ արդյունաբերության մեջ
AAS-ն օգտագործվում է բազմաթիվ անձնական խնամքի միջոցների ձևավորման մեջ:Պարզվել է, որ կալիումի N-cocoyl glycinate-ը նուրբ է մաշկի վրա և օգտագործվում է դեմքի մաքրման համար՝ տիղմը և դիմահարդարումը հեռացնելու համար: n-Acyl-L-glutamic թթուն ունի երկու կարբոքսիլ խումբ, ինչը այն դարձնում է ավելի ջրի լուծելի: Այս AAS-ներից C 12 ճարպաթթուների վրա հիմնված AAS-ը լայնորեն օգտագործվում է դեմքի մաքրման մեջ՝ տիղմը և դիմահարդարումը հեռացնելու համար: C 18 շղթայով AAS-ն օգտագործվում է որպես էմուլգատոր մաշկի խնամքի միջոցներում, իսկ N-Lauryl alanine աղերը, ինչպես հայտնի է, ստեղծում են յուղալի փրփուրներ, որոնք չեն գրգռում մաշկը և, հետևաբար, կարող են օգտագործվել մանկական խնամքի միջոցների ձևավորման մեջ: N-Lauryl-ի վրա հիմնված AAS, որն օգտագործվում է ատամի մածուկի մեջ, օճառի նման լավ մաքրողություն ունի և ուժեղ ֆերմենտային արգելակող արդյունավետություն:
Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում կոսմետիկայի, անձնական խնամքի միջոցների և դեղագործական միջոցների համար մակերևութաակտիվ նյութերի ընտրությունը կենտրոնացած է եղել ցածր թունավորության, մեղմության, հպման մեջ մեղմության և անվտանգության վրա: Այս ապրանքների սպառողները քաջատեղյակ են պոտենցիալ գրգռման, թունավորության և շրջակա միջավայրի գործոնների մասին:
Այսօր AAS-ն օգտագործվում է բազմաթիվ շամպունների, մազերի ներկերի և լոգանքի օճառների ձևավորման համար՝ շնորհիվ կոսմետիկայի և անձնական խնամքի միջոցների ավանդական գործընկերների նկատմամբ ունեցած բազմաթիվ առավելությունների:Սպիտակուցի վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերն ունեն ցանկալի հատկություններ, որոնք անհրաժեշտ են անձնական խնամքի միջոցների համար: Որոշ AAS-ներ ունեն թաղանթ ձևավորելու հնարավորություններ, իսկ մյուսներն ունեն լավ փրփրելու կարողություններ:
Ամինաթթուները կարևոր խոնավացնող գործոններ են, որոնք բնականորեն առաջանում են եղջերաթաղանթում: Երբ էպիդերմիսի բջիջները մահանում են, դրանք դառնում են եղջերաթաղանթի մի մասը, և ներբջջային սպիտակուցները աստիճանաբար քայքայվում են ամինաթթուների: Այս ամինաթթուներն այնուհետև տեղափոխվում են եղջերաթաղանթ, որտեղ նրանք ներծծում են ճարպը կամ ճարպի նման նյութերը էպիդերմիսի եղջերաթաղանթի մեջ՝ դրանով իսկ բարելավելով մաշկի մակերեսի առաձգականությունը: Մաշկի բնական խոնավեցնող գործոնի մոտ 50%-ը բաղկացած է ամինաթթուներից և պիրոլիդոնից։
Կոլագենը, որը սովորական կոսմետիկ բաղադրիչ է, պարունակում է նաև ամինաթթուներ, որոնք մաշկը փափուկ են պահում:Մաշկի հետ կապված խնդիրները, ինչպիսիք են կոպտությունն ու թուլությունը, հիմնականում պայմանավորված են ամինաթթուների պակասով: Մեկ ուսումնասիրություն ցույց է տվել, որ ամինաթթուը քսուքի հետ խառնելը թեթևացնում է մաշկի այրվածքները, և ախտահարված տարածքները վերադարձել են իրենց նորմալ վիճակին՝ առանց կելոիդային սպիներ դառնալու:
Ամինաթթուները նույնպես շատ օգտակար են վնասված կուտիկուլների խնամքի համար:Չոր, անձև մազերը կարող են ցույց տալ ամինաթթուների կոնցենտրացիայի նվազումը խիստ վնասված եղջերաթաղանթում: Ամինաթթուները ունակ են ներթափանցելու կուտիկուլը մազի առանցքի մեջ և կլանելու մաշկի խոնավությունը:Ամինաթթուների վրա հիմնված մակերևութային ակտիվ նյութերի այս հատկությունը դրանք շատ օգտակար է դարձնում շամպունների, մազերի ներկերի, փափկեցնող միջոցների, մազերի կոնդիցիոներների համար, իսկ ամինաթթուների առկայությունը մազերը դարձնում է ուժեղ:
11 Կիրառումներ ամենօրյա կոսմետիկայի մեջ
Ներկայումս ամբողջ աշխարհում աճում է ամինաթթուների վրա հիմնված լվացող միջոցների պահանջարկը:Հայտնի է, որ AAS-ն ունի ավելի լավ մաքրող կարողություն, փրփրելու և գործվածքները փափկացնող հատկություններ, ինչը դրանք դարձնում է հարմար կենցաղային լվացող միջոցների, շամպունների, մարմնի լվացման և այլ կիրառությունների համար:Հաղորդվում է, որ ասպարտիկ թթվից ստացված ամֆոտերային AAS-ը բարձր արդյունավետ լվացող միջոց է՝ քելացնող հատկություններով: Պարզվել է, որ N-alkyl-β-aminoethoxy թթուներից բաղկացած լվացող միջոցների օգտագործումը նվազեցնում է մաշկի գրգռվածությունը: Հաղորդվում է, որ հեղուկ լվացող միջոցը, որը բաղկացած է N-cocoyl-β-aminopropionate-ից, արդյունավետ լվացող միջոց է մետաղական մակերեսների վրա յուղի բծերի համար: Ապացուցված է, որ ամինոկարբոքսիլաթթվի մակերևութային ակտիվ նյութը՝ C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, ունի նաև ավելի լավ մաքրող հատկություն և օգտագործվում է գործվածքների, գորգերի, մազերի, ապակու և այլնի մաքրման համար: Հայտնի է, որ ացետոքացախաթթվի ածանցյալն ունի լավ կոմպլեքսավորման ունակություն և դրանով իսկ կայունություն է հաղորդում սպիտակեցնող նյութերին:
N-(N'-երկար շղթայով ակիլ-β-ալանիլ)-β-ալանինի հիման վրա լվացող միջոցների պատրաստման մասին հաղորդում են Keigo-ն և Tatsuya-ն իրենց արտոնագրում ավելի լավ լվացվելու կարողության և կայունության, փրփուրը հեշտությամբ կոտրելու և գործվածքների լավ փափկեցման համար: . Kao-ն մշակել է N-Acyl-1-N-hydroxy-β-alanine-ի վրա հիմնված լվացող միջոց և հայտնել է մաշկի ցածր գրգռվածության, ջրի բարձր դիմադրության և բծերի հեռացման բարձր հզորության մասին:
Ճապոնական Ajinomoto ընկերությունը օգտագործում է ցածր թունավոր և հեշտությամբ քայքայվող AAS՝ հիմնված L-գլուտամինաթթվի, L-արգինինի և L-լիզինի վրա՝ որպես շամպունների, լվացող միջոցների և կոսմետիկայի հիմնական բաղադրիչներ (Նկար 13): Հաղորդվել է նաև, որ լվացող միջոցների ձևակերպումներում ֆերմենտային հավելումների կարողությունը հեռացնել սպիտակուցային աղտոտումը: Հաղորդվում է, որ N-acyl AAS ստացված գլուտամինաթթվից, ալանինից, մեթիլգլիցինից, սերինից և ասպարտիկ թթվից, որպես ջրային լուծույթներում գերազանց հեղուկ լվացող միջոցներ օգտագործելու համար: Այս մակերևութային ակտիվ նյութերը ընդհանրապես չեն բարձրացնում մածուցիկությունը, նույնիսկ շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում, և կարող են հեշտությամբ տեղափոխվել փրփուր սարքի պահեստավորման անոթից՝ միատարր փրփուրներ ստանալու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ հունիս-09-2022