สารบัญสำหรับบทความนี้:
1. การพัฒนาของกรดอะมิโน
2. คุณสมบัติเชิงโครงสร้าง
3. องค์ประกอบทางเคมี
4. การจำแนกประเภท
5. การสังเคราะห์
6. คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ
7. ความเป็นพิษ
8. ฤทธิ์ต้านจุลชีพ
9. คุณสมบัติการไหล
10. แอปพลิเคชันในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
11. แอปพลิเคชันในเครื่องสำอางประจำวัน
สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน (AAs)เป็นสารลดแรงตึงผิวที่เกิดขึ้นจากการรวมกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำเข้ากับกรดอะมิโนหนึ่งตัวขึ้นไป ในกรณีนี้กรดอะมิโนสามารถสังเคราะห์หรือได้มาจากโปรตีนไฮโดรไลเซทหรือแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่คล้ายกัน บทความนี้ครอบคลุมรายละเอียดของเส้นทางสังเคราะห์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับ AAS และผลกระทบของเส้นทางที่แตกต่างกันต่อคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้ายรวมถึงความสามารถในการละลายความเสถียรของการกระจายความเป็นพิษและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ ในฐานะที่เป็นระดับของสารลดแรงตึงผิวในความต้องการที่เพิ่มขึ้นความหลากหลายของ AAs เนื่องจากโครงสร้างตัวแปรของพวกเขามีโอกาสทางการค้าจำนวนมาก
เนื่องจากสารลดแรงตึงผิวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผงซักฟอกอิมัลซิไฟเออร์สารยับยั้งการกัดกร่อนการกู้คืนน้ำมันในระดับอุดมศึกษาและยานักวิจัยไม่เคยหยุดให้ความสนใจกับสารลดแรงตึงผิว
สารลดแรงตึงผิวเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่เป็นตัวแทนมากที่สุดที่บริโภคในปริมาณมากในชีวิตประจำวันทั่วโลกและมีผลกระทบด้านลบต่อสภาพแวดล้อมทางน้ำการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้สารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมอย่างกว้างขวางสามารถส่งผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อม
ทุกวันนี้ความไม่เป็นพิษความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและความเข้ากันได้ทางชีวภาพนั้นมีความสำคัญต่อผู้บริโภคเช่นเดียวกับยูทิลิตี้และประสิทธิภาพของสารลดแรงตึงผิว
สารลดแรงตึงผิวชีวภาพเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ยั่งยืนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งถูกสังเคราะห์โดยธรรมชาติโดยจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียเชื้อราและยีสต์หรือหลั่งออกมานอกเซลล์ดังนั้นสารเคมีชีวภาพจึงสามารถเตรียมได้โดยการออกแบบโมเลกุลเพื่อเลียนแบบโครงสร้าง amphiphilic ธรรมชาติเช่น phospholipids, alkyl glycosides และกรดอะมิโนอะซิล
สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน (AAs)เป็นหนึ่งในสารลดแรงตึงผิวทั่วไปที่ผลิตจากวัตถุดิบสัตว์หรือวัตถุดิบที่ได้มาจากการเกษตร ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา AAS ได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากจากนักวิทยาศาสตร์ว่าเป็นสารลดแรงตึงผิวแบบใหม่ไม่เพียงเพราะพวกเขาสามารถสังเคราะห์ได้จากทรัพยากรทดแทน แต่ยังเป็นเพราะ AAs นั้นสามารถย่อยสลายได้และมีผลพลอยได้จากการทำงานที่ไม่เป็นอันตรายทำให้พวกเขาปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
AAs สามารถกำหนดเป็นชั้นเรียนของสารลดแรงตึงผิวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีกลุ่มกรดอะมิโน (HO 2 C-Chr-NH 2) หรือกรดอะมิโนตกค้าง (HO 2 C-Chr-NH-) 2 ภูมิภาคที่ใช้งานได้ของกรดอะมิโนช่วยให้ได้รับสารลดแรงตึงผิวที่หลากหลาย กรดอะมิโนโปรตีนนิกมาตรฐานทั้งหมด 20 ตัวเป็นที่รู้จักกันว่ามีอยู่ในธรรมชาติและรับผิดชอบต่อปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาทั้งหมดในการเจริญเติบโตและกิจกรรมชีวิต พวกมันแตกต่างกันไปตามที่เหลือ R (รูปที่ 1, PK A คือลอการิทึมเชิงลบของค่าคงที่การแยกตัวของกรดของสารละลาย) บางตัวเป็นแบบไม่เป็นขั้วและไม่ชอบน้ำบางส่วนเป็นขั้วและน้ำบางส่วนเป็นพื้นฐานและบางส่วนเป็นกรด
เนื่องจากกรดอะมิโนเป็นสารประกอบทดแทนสารลดแรงตึงผิวที่สังเคราะห์จากกรดอะมิโนจึงมีศักยภาพสูงที่จะกลายเป็นยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โครงสร้างที่เรียบง่ายและเป็นธรรมชาติความเป็นพิษต่ำและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพอย่างรวดเร็วมักจะทำให้พวกเขาดีกว่าสารลดแรงตึงผิวทั่วไป การใช้วัตถุดิบทดแทน (เช่นกรดอะมิโนและน้ำมันพืช) AAs สามารถผลิตได้โดยเส้นทางเทคโนโลยีชีวภาพและเส้นทางเคมีที่แตกต่างกัน
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 กรดอะมิโนถูกค้นพบครั้งแรกที่จะใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวAAs ส่วนใหญ่ถูกใช้เป็นสารกันบูดในสูตรยาและเครื่องสำอางนอกจากนี้พบว่า AAs มีการใช้งานทางชีวภาพกับแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคเนื้องอกและไวรัสที่หลากหลาย ในปี 1988 ความพร้อมใช้งานของ AAS ที่มีต้นทุนต่ำสร้างความสนใจในการวิจัยในกิจกรรมพื้นผิว วันนี้ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีชีวภาพกรดอะมิโนบางตัวก็สามารถสังเคราะห์ได้ในเชิงพาณิชย์ในขนาดใหญ่โดยยีสต์ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นว่าการผลิต AAS เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
01 การพัฒนาของกรดอะมิโน
เร็วเท่าศตวรรษที่ 19 ต้นเมื่อมีการค้นพบกรดอะมิโนตามธรรมชาติครั้งแรกโครงสร้างของพวกเขาถูกคาดการณ์ว่ามีค่าอย่างยิ่ง - สามารถใช้งานได้เป็นวัตถุดิบสำหรับการเตรียม amphiphiles การศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการสังเคราะห์ AAS ถูกรายงานโดย Bondi ในปี 1909
ในการศึกษานั้นได้มีการแนะนำ N-acylglycine และ N-acylalanine เป็นกลุ่มที่ชอบน้ำสำหรับสารลดแรงตึงผิว งานที่ตามมาเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรด lipoamino (AAS) โดยใช้ glycine และ alanine และ Hentrich et al เผยแพร่ชุดของการค้นพบรวมถึงการใช้สิทธิบัตรครั้งแรกในการใช้ Acyl Sarcosinate และ Acyl Aspartate Salts เป็นสารลดแรงตึงผิวในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือน (เช่นแชมพู, ผงซักฟอกและยาสีฟัน)ต่อจากนั้นนักวิจัยหลายคนตรวจสอบการสังเคราะห์และคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของกรดอะมิโนอะซิล จนถึงปัจจุบันมีการตีพิมพ์วรรณกรรมขนาดใหญ่เกี่ยวกับการสังเคราะห์คุณสมบัติการใช้งานอุตสาหกรรมและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของ AAS
02 คุณสมบัติโครงสร้าง
โซ่กรดไขมันที่ไม่ชอบน้ำที่ไม่ชอบน้ำขั้วของ AAs อาจแตกต่างกันไปตามโครงสร้างความยาวและจำนวนโซ่ความหลากหลายของโครงสร้างและกิจกรรมพื้นผิวสูงของ AAS อธิบายความหลากหลายขององค์ประกอบในวงกว้างและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและชีวภาพ กลุ่มหัวของ AAs ประกอบด้วยกรดอะมิโนหรือเปปไทด์ ความแตกต่างในกลุ่มหัวกำหนดการดูดซับการรวมและกิจกรรมทางชีวภาพของสารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ กลุ่มการทำงานในกลุ่มหัวจากนั้นจะกำหนดประเภทของ AAs รวมถึงประจุบวก, ประจุลบ, nonionic และ amphoteric การรวมกันของกรดอะมิโนไฮโดรฟิลิกและส่วนโซ่ยาวที่ไม่ชอบน้ำเป็นโครงสร้าง amphiphilic ที่ทำให้โมเลกุลพื้นผิวมีการใช้งานสูง นอกจากนี้การปรากฏตัวของอะตอมคาร์บอนแบบอสมมาตรในโมเลกุลช่วยในการสร้างโมเลกุล chiral
03 องค์ประกอบทางเคมี
เปปไทด์และโพลีเปปไทด์ทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์พอลิเมอไรเซชันของกรดα-amino เกือบ 20 α-proteinogenic เหล่านี้ กรดα-amino ทั้งหมด 20 ตัวมีกลุ่มการทำงานของกรดคาร์บอกซิลิก (-COOH) และกลุ่มการทำงานของอะมิโน (-NH 2) ทั้งคู่ติดอยู่กับอะตอมคาร์บอนα-carbon เดียวกัน กรดอะมิโนแตกต่างกันโดยกลุ่ม R ที่แตกต่างกันที่ติดอยู่กับα-carbon (ยกเว้น Lycine โดยที่กลุ่ม R คือไฮโดรเจน) กลุ่ม R อาจแตกต่างกันในโครงสร้างขนาดและประจุ (ความเป็นกรดความเป็นด่าง) ความแตกต่างเหล่านี้ยังกำหนดความสามารถในการละลายของกรดอะมิโนในน้ำ
กรดอะมิโนเป็น chiral (ยกเว้น glycine) และมีการใช้งานโดยธรรมชาติเพราะมีสารย่อยสี่ชนิดที่เชื่อมโยงกับอัลฟ่าคาร์บอน กรดอะมิโนมีความสอดคล้องกันสองอย่าง พวกเขาเป็นภาพกระจกที่ไม่ทับซ้อนกันของกันและกันแม้ว่าจำนวน L-Stereoisomers จะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ กลุ่ม R มีอยู่ในกรดอะมิโนบางชนิด (ฟีนิลอะลานีนไทโรซีนและทริปโตเฟน) คือ aryl ซึ่งนำไปสู่การดูดซึม UV สูงสุดที่ 280 นาโนเมตร α-COOH ที่เป็นกรดและα-NH 2 พื้นฐานในกรดอะมิโนมีความสามารถในการไอออนไนซ์และสเตอริโอทั้งสองไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตาม
r-cooh ↔r-coo-＋ h
R-NH3↔r-nh2＋ h
ดังที่แสดงในสมดุลของไอออนไนซ์ด้านบนกรดอะมิโนมีกลุ่มที่เป็นกรดอย่างน้อยสองกลุ่ม อย่างไรก็ตามกลุ่มคาร์บอกซิลนั้นมีความเป็นกรดมากขึ้นเมื่อเทียบกับกลุ่มอะมิโนโปรตอน pH 7.4 กลุ่มคาร์บอกซิลถูก deprotonated ในขณะที่กลุ่มอะมิโนถูกโปรตอน กรดอะมิโนที่มีกลุ่ม R ที่ไม่สามารถเป็นไอออนได้เป็นกลางทางไฟฟ้าที่ค่า pH นี้และรูปแบบ zwitterion
04 การจำแนกประเภท
AAs สามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์สี่ประการซึ่งอธิบายไว้ด้านล่าง
4.1 ตามต้นกำเนิด
| ตามแหล่งกำเนิด AAS สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทดังนี้ ①หมวดหมู่ธรรมชาติ สารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบางชนิดที่มีกรดอะมิโนก็มีความสามารถในการลดความตึงเครียดของพื้นผิว/การแทรกซึมและบางส่วนก็เกินประสิทธิภาพของ glycolipids AAs เหล่านี้เรียกว่า lipopeptides lipopeptides เป็นสารประกอบน้ำหนักโมเลกุลต่ำมักจะผลิตโดยสายพันธุ์บาซิลลัส
AAs ดังกล่าวแบ่งออกเป็น 3 คลาสย่อย:สารลดแรงตึงผิว, Iturin และ Fengycin
|
| ตระกูลเปปไทด์ที่ใช้งานพื้นผิวรวมถึงตัวแปร heptapeptide ของสารที่หลากหลายดังที่แสดงในรูปที่ 2A ซึ่งห่วงโซ่กรดไขมันβ-hydroxy ที่ไม่อิ่มตัวของ C12-C16 นั้นเชื่อมโยงกับเปปไทด์ เปปไทด์ที่ใช้งานพื้นผิวเป็น macrocyclic lactone ซึ่งวงแหวนถูกปิดโดยการเร่งปฏิกิริยาระหว่าง C-terminus ของกรดไขมันβ-hydroxy และเปปไทด์ ในคลาสย่อยของ Iturin มีหกสายพันธุ์หลักคือ Iturin A และ C, Mycosubtilin และ Bacillomycin D, F และ Lในทุกกรณี heptapeptides เชื่อมโยงกับโซ่ C14-C17 ของกรดไขมัน am-amino (โซ่สามารถมีความหลากหลาย) ในกรณีของ ekurimycins กลุ่มอะมิโนที่ตำแหน่งβสามารถสร้างพันธะเอไมด์กับ C-terminus ซึ่งเป็นโครงสร้าง lactam macrocyclic
subclass fengycin มี fengycin A และ B ซึ่งเรียกว่า plipastatin เมื่อ Tyr9 ถูกกำหนดค่า Ddecapeptide เชื่อมโยงกับ C14 -C18 อิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัวβ -hydroxy acid acid acid โครงสร้าง plipastatin ยังเป็น macrocyclic lactone ซึ่งมีโซ่ด้านข้าง Tyr ที่ตำแหน่ง 3 ของลำดับเปปไทด์และสร้างพันธะเอสเตอร์กับ c-terminal ตกค้างดังนั้นจึงสร้างโครงสร้างวงแหวนภายใน (เช่นกรณีของ pseudomonas lipopeptides จำนวนมาก
②หมวดหมู่สังเคราะห์ AAs ยังสามารถสังเคราะห์ได้โดยใช้กรดอะมิโนที่เป็นกรด, พื้นฐานและเป็นกลาง กรดอะมิโนทั่วไปที่ใช้สำหรับการสังเคราะห์ AAS คือกรดกลูตามิก, ซีรีน, โพรลีน, กรดแอสปาร์ติก, ไกลซีน, อาร์จินีน, อะลานีน, leucine และโปรตีนไฮโดรไลเซท คลาสย่อยของสารลดแรงตึงผิวนี้สามารถเตรียมได้ด้วยวิธีเคมีเอนไซม์และวิธีการทางเคมีบำบัด อย่างไรก็ตามสำหรับการผลิต AAS การสังเคราะห์ทางเคมีนั้นเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจมากขึ้น ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ กรด N-Lauroyl-L-glutamic และกรด N-Palmitoyl-L-glutamic
|
4.2 ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบย่อยของโซ่อะลิฟาติก
จากสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
ตามตำแหน่งของตัวแทน
| ① nn-substituted aas ในสารประกอบ N-substituted กลุ่มอะมิโนจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่ม lipophilic หรือกลุ่มคาร์บอกซิลส่งผลให้สูญเสียความเป็นพื้นฐาน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของ N-substituted AAs คือกรดอะมิโน N-acyl ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวประจุลบ N-substituted AAs มีพันธะเอไมด์ที่แนบมาระหว่างส่วนที่ไม่ชอบน้ำและส่วนที่ไม่ชอบน้ำ พันธะเอไมด์มีความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจนซึ่งอำนวยความสะดวกในการย่อยสลายของสารลดแรงตึงผิวนี้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดทำให้สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
AA ในสารประกอบ C-substituted การทดแทนจะเกิดขึ้นที่กลุ่มคาร์บอกซิล (ผ่านพันธะเอไมด์หรือเอสเตอร์) สารประกอบ C-substituted ทั่วไป (เช่นเอสเทอร์หรือเอไมด์) เป็นสารลดแรงตึงผิวประจุบวกเป็นหลัก
③n-และ c-substituted aas ในสารลดแรงตึงผิวประเภทนี้ทั้งกลุ่มอะมิโนและคาร์บอกซิลเป็นส่วนที่ชอบน้ำ ประเภทนี้เป็นสารลดแรงตึงผิว amphoteric |
4.3 ตามจำนวนหางที่ไม่ชอบน้ำ
ขึ้นอยู่กับจำนวนของกลุ่มหัวและหางที่ไม่ชอบน้ำ AAS สามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม AAS chain chain, gemini (dimer) พิมพ์ aas, glycerolipid type aas และ bicephalic amphiphilic (BOLA) พิมพ์ AAS สารลดแรงตึงผิวแบบสายโซ่เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีหางที่ไม่ชอบน้ำเพียงหนึ่งเดียว (รูปที่ 3) Gemini Type AAS มีกลุ่มหัวขั้วโลกกรดอะมิโนสองกลุ่มและสองหางที่ไม่ชอบน้ำต่อโมเลกุล (รูปที่ 4) ในโครงสร้างประเภทนี้ AAS ทั้งสองสายตรงเชื่อมโยงกันโดยตัวเว้นวรรคและเรียกว่าหรี่แสง ในประเภทกลีเซอรีโอลิปิด AAS ในทางกลับกันหางที่ไม่ชอบน้ำทั้งสองจะติดอยู่กับกลุ่มหัวกรดอะมิโนเดียวกัน สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นอะนาล็อกของ monoglycerides, diglycerides และ phospholipids ในขณะที่ AAs ชนิด Bola กลุ่มหัวกรดอะมิโนสองกลุ่มเชื่อมโยงกันด้วยหางที่ไม่ชอบน้ำ
4.4 ตามประเภทของกลุ่มหัว
①cationic AAS
กลุ่มหัวของสารลดแรงตึงผิวประเภทนี้มีประจุบวก AAs ประจุบวกที่เก่าแก่ที่สุดคือ ethyl cocoyl arginate ซึ่งเป็น pyrrolidone carboxylate คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และหลากหลายของสารลดแรงตึงผิวนี้ทำให้มีประโยชน์ในการฆ่าเชื้อ, สารต้านจุลชีพ, ตัวแทนป้องกันโรค, เครื่องปรับอากาศ, และเป็นอ่อนโยนต่อดวงตาและผิวหนังและย่อยสลายได้ง่าย Singare และ Mhatre สังเคราะห์ AAs ประจุบวกที่ใช้อาร์จินีนและประเมินคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของพวกเขา ในการศึกษานี้พวกเขาอ้างว่าให้ผลตอบแทนสูงของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับโดยใช้เงื่อนไขปฏิกิริยาของ Schotten-Baumann ด้วยการเพิ่มความยาวของโซ่อัลคิลและการไม่ชอบน้ำกิจกรรมพื้นผิวของสารลดแรงตึงผิวพบว่าเพิ่มขึ้นและความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต (CMC) ลดลง อีกอย่างหนึ่งคือโปรตีน acyl quaternary ซึ่งมักใช้เป็นครีมนวดผมในผลิตภัณฑ์ดูแลเส้นผม
②anionic AAS
ในสารลดแรงตึงผิวประจุลบกลุ่มหัวขั้วโลกของสารลดแรงตึงผิวมีประจุลบ Sarcosine (CH 3 -NH -CH 2 -COOH, N -methylglycine), กรดอะมิโนที่พบได้ทั่วไปในเม่นทะเลและดาวทะเลมีความสัมพันธ์ทางเคมีกับ glycine (NH 2 -CH 2 -COOH,) กรดอะมิโนพื้นฐานที่พบในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม -cooh,) มีความสัมพันธ์ทางเคมีกับ glycine ซึ่งเป็นกรดอะมิโนพื้นฐานที่พบในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กรดลอริค, กรดเทตราเด็นโคอิค, กรดโอเลอิคและเฮไลด์และเอสเทอร์มักใช้ในการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว sarcosinate Sarcosinates นั้นไม่รุนแรงโดยเนื้อแท้และใช้กันทั่วไปในน้ำยาบ้วนปากแชมพูโฟมโกนหนวดสเปรย์ครีมกันแดดน้ำยาทำความสะอาดผิวและผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางอื่น ๆ
AAs ประจุลบอื่น ๆ ที่มีวางจำหน่ายทั่วไป ได้แก่ Amisoft CS-22 และ AmiliteGCK-12 ซึ่งเป็นชื่อทางการค้าสำหรับโซเดียม N-Cocoyl-L-glutamate และโพแทสเซียม N-cocoyl glycinate ตามลำดับ Amilite มักใช้เป็นสารฟอง, ผงซักฟอก, ตัวทำละลาย, อิมัลซิไฟเออร์และสารกระจายตัวและมีการใช้งานมากมายในเครื่องสำอางเช่นแชมพูสบู่อ่างอาบน้ำล้างร่างกายยาสีฟันน้ำยาทำความสะอาดใบหน้าสบู่ทำความสะอาดคอนแทคเลนส์ Amisoft ใช้เป็นผิวหนังที่ไม่รุนแรงและน้ำยาทำความสะอาดผมส่วนใหญ่ในน้ำยาทำความสะอาดใบหน้าและร่างกายบล็อกผงซักฟอกสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ดูแลร่างกายแชมพูและผลิตภัณฑ์ดูแลผิวอื่น ๆ
③ zwitterionic หรือ amphoteric aas
สารลดแรงตึงผิว amphoteric มีทั้งไซต์ที่เป็นกรดและพื้นฐานและสามารถเปลี่ยนประจุได้โดยการเปลี่ยนค่า pH ในสื่ออัลคาไลน์พวกเขาทำตัวเหมือนสารลดแรงตึงผิวประจุลบในขณะที่สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดพวกเขาทำตัวเหมือนสารลดแรงตึงผิวประจุบวกและในสื่อที่เป็นกลางเช่นสารลดแรงตึงผิว amphoteric Lauryl Lysine (LL) และ alkoxy (2-hydroxypropyl) อาร์จินีนเป็นสารลดแรงตึงผิว amphoteric ที่รู้จักกันเพียงอย่างเดียวซึ่งใช้กรดอะมิโน LL เป็นผลิตภัณฑ์ควบแน่นของไลซีนและกรดลอริค เนื่องจากโครงสร้าง amphoteric LL ไม่ละลายในตัวทำละลายเกือบทุกประเภทยกเว้นตัวทำละลายอัลคาไลน์หรือตัวทำละลายที่เป็นกรดมาก ในฐานะที่เป็นผงอินทรีย์ LL มีการยึดเกาะที่ยอดเยี่ยมกับพื้นผิวที่ชอบน้ำและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำทำให้ความสามารถในการหล่อลื่นที่ยอดเยี่ยมนี้ทำให้สารลดแรงตึงผิวนี้ LL ใช้กันอย่างแพร่หลายในครีมบำรุงผิวและครีมนวดผมและยังใช้เป็นสารหล่อลื่น
④ nonionic aas
สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุมีลักษณะโดยกลุ่มหัวขั้วโลกโดยไม่มีค่าใช้จ่ายอย่างเป็นทางการ สารลดแรงตึงผิว nonionic ethoxylated แปดตัวถูกเตรียมโดย Al-Sabagh และคณะ จากกรดα-amino ที่ละลายในน้ำมัน ในกระบวนการนี้ L-phenylalanine (LEP) และ L-leucine เป็น esterified ครั้งแรกกับ hexadecanol ตามด้วยการ amiding ด้วยกรด palmitic เพื่อให้สอง amides และกรดα-amino สองเอสเตอร์ เอไมด์และเอสเทอร์นั้นได้รับปฏิกิริยาการควบแน่นกับเอทิลีนออกไซด์เพื่อเตรียมอนุพันธ์ฟีนิลอะลานีนสามตัวที่มีจำนวนโพลีออกซีเอทิลีนจำนวนต่าง ๆ (40, 60 และ 100) AAs ที่ไม่มีประจุเหล่านี้พบว่ามีคุณสมบัติผงซักฟอกที่ดีและคุณสมบัติการเกิดฟอง
05 การสังเคราะห์
5.1 เส้นทางสังเคราะห์พื้นฐาน
ใน AAS กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำสามารถติดอยู่กับไซต์เอมีนหรือกรดคาร์บอกซิลิกหรือผ่านโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโน จากนี้มีเส้นทางสังเคราะห์พื้นฐานสี่เส้นทางดังแสดงในรูปที่ 5
รูปที่ 5 เส้นทางการสังเคราะห์พื้นฐานของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโน
| ทางเดิน 1. Amphiphilic ester amines เกิดจากปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันซึ่งในกรณีนี้การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวมักจะเกิดขึ้นได้จากการไหลย้อนกลับของแอลกอฮอล์ไขมันและกรดอะมิโนในการปรากฏตัวของสารที่ขาดน้ำและ catalyst ที่เป็นกรด ในปฏิกิริยาบางอย่างกรดซัลฟูริกทำหน้าที่เป็นทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาและสารที่ขาดน้ำ
ทางเดิน 2. กรดอะมิโนที่เปิดใช้งานทำปฏิกิริยากับอัลคิลลามินเพื่อสร้างพันธะเอไมด์ส่งผลให้เกิดการสังเคราะห์ amphiphilic amidoamines
ทางเดิน 3. กรด Amido ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยากลุ่มเอมีนของกรดอะมิโนกับกรดอะมิโด
ทางเดิน 4. กรดอะมิโนอัลคิลยาวโซ่ถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาของกลุ่มเอมีนที่มี haloalkanes |
5.2 ความก้าวหน้าในการสังเคราะห์และการผลิต
5.2.1 การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน/เปปไทด์สายโซ่เดี่ยว
กรดอะมิโน N-acyl หรือ O-acyl หรือเปปไทด์สามารถสังเคราะห์ได้โดย acylation เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาของกลุ่มเอมีนหรือกลุ่มไฮดรอกซิลที่มีกรดไขมัน รายงานที่เร็วที่สุดเกี่ยวกับการสังเคราะห์ไลเปส-เร่งปฏิกิริยาของตัวทำละลายของกรดอะมิโนเอไมด์หรืออนุพันธ์เมทิลเอสเตอร์ที่ใช้ Candida Antarctica โดยให้ผลผลิตตั้งแต่ 25% ถึง 90% ขึ้นอยู่กับกรดอะมิโนเป้าหมาย เมทิลเอทิลคีโตนยังถูกใช้เป็นตัวทำละลายในปฏิกิริยาบางอย่าง Vonderhagen และคณะ ยังอธิบายถึงปฏิกิริยา lipase และโปรตีเอสที่เร่งปฏิกิริยา N-acylation ของกรดอะมิโนโปรตีนไฮโดรไลซ์และ/หรืออนุพันธ์ของพวกเขาโดยใช้ส่วนผสมของน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น dimethylformamide/น้ำ) และ methyl butyl ketone
ในวันแรก ๆ ปัญหาหลักของการสังเคราะห์เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาของ AAS คือผลผลิตต่ำ ตาม Valivety และคณะ ผลผลิตของอนุพันธ์ของกรดอะมิโน N-tetradecanoyl เพียง 2% -10% แม้หลังจากใช้ไลเปสที่แตกต่างกันและฟักตัวที่ 70 ° C เป็นเวลาหลายวัน Montet และคณะ นอกจากนี้ยังพบปัญหาเกี่ยวกับผลผลิตต่ำของกรดอะมิโนในการสังเคราะห์ N-acyl ไลซีนโดยใช้กรดไขมันและน้ำมันพืช ตามที่พวกเขาผลผลิตสูงสุดของผลิตภัณฑ์อยู่ที่ 19% ภายใต้เงื่อนไขที่ปราศจากตัวทำละลายและใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ ปัญหาเดียวกันนี้พบโดย Valivety และคณะ ในการสังเคราะห์ N-CBZ-L-Lysine หรือ N-CBZ-Lysine Methyl Ester อนุพันธ์
ในการศึกษานี้พวกเขาอ้างว่าผลผลิตของ 3-tetradecanoyl-L-serine คือ 80% เมื่อใช้ซีรีนที่ได้รับการป้องกัน N เป็นสารตั้งต้นและ Novozyme 435 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากตัวทำละลายหลอมเหลว Nagao และ Kito ศึกษา O-acylation ของ L-serine, L-homoserine, L-threonine และ L-tyrosine (ให้) เมื่อใช้ lipase ผลลัพธ์ของปฏิกิริยา (lipase ได้รับโดย candida cylindracea และ rhizopus delemar ของ l-threonine และปล่อยให้เกิดขึ้น
นักวิจัยหลายคนสนับสนุนการใช้สารตั้งต้นราคาไม่แพงและพร้อมใช้งานสำหรับการสังเคราะห์ AA ที่ประหยัดต้นทุน Soo et al. อ้างว่าการเตรียมสารลดแรงตึงผิวที่ใช้น้ำมันปาล์มทำงานได้ดีที่สุดกับ lipoenzyme ที่ถูกตรึง พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าผลผลิตของผลิตภัณฑ์จะดีขึ้นแม้จะมีปฏิกิริยาเสียเวลา (6 วัน) Gerova และคณะ ตรวจสอบการสังเคราะห์และกิจกรรมพื้นผิวของ chiral n-palmitoyl AAS บนพื้นฐานของ methionine, proline, leucine, threonine, phenylalanine และ phenylglycine ในส่วนผสมของวงจร/racemic Pang และ Chu อธิบายถึงการสังเคราะห์โมโนเมอร์ที่ใช้กรดอะมิโนและโมโนเมอร์ที่ใช้กรด dicarboxylic ในสารละลายชุดของโพลีอะไมด์เอสเทอร์ที่ใช้กรดอะมิโนที่ใช้งานได้และย่อยสลายได้ถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาร่วมกันในสารละลาย
Cantaeuzene และ Guerreiro รายงานการให้เอสเทอริฟิเคชันของกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกของ BOC-Ala-OH และ BOC-ASP-OH กับแอลกอฮอล์อะลิฟาติกยาวและไดออลกับไดคลอโรมีเธนเป็นตัวทำละลายและ agarose 4B (Sepharose 4B) ในการศึกษานี้ปฏิกิริยาของ BOC-ALA-OH กับแอลกอฮอล์ไขมันสูงถึง 16 คาร์บอนให้ผลผลิตที่ดี (51%) ในขณะที่ BOC-ASP-OH 6 และ 12 คาร์บอนดีกว่าโดยมีผลผลิตที่สอดคล้องกัน 63% [64] 99.9%) ในอัตราผลตอบแทนตั้งแต่ 58%ถึง 76%ซึ่งถูกสังเคราะห์โดยการก่อตัวของพันธบัตรเอไมด์กับอัลคิลสายยาวหรือพันธบัตรเอสเตอร์ที่มีแอลกอฮอล์ไขมันโดย CBZ-Arg-Ome
5.2.2 การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน/เปปไทด์ที่ใช้ราศีเมถุน
สารลดแรงตึงผิวรามิโนที่ใช้กรดอะมิโนประกอบด้วยโมเลกุล AAS แบบตรงสองโมเลกุลที่เชื่อมโยงกันแบบตัวต่อตัวโดยกลุ่มตัวเว้นวรรค มี 2 รูปแบบที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีบำบัดของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนชนิดราศีเมถุน (รูปที่ 6 และ 7) ในรูปที่ 6 อนุพันธ์ของกรดอะมิโน 2 ตัวจะทำปฏิกิริยากับสารประกอบเป็นกลุ่มตัวเว้นวรรคและจากนั้นมีการแนะนำกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ 2 กลุ่ม ในรูปที่ 7 โครงสร้างสายโซ่แบบตรง 2 ตัวเชื่อมโยงโดยตรงกับกลุ่มตัวเว้นวรรค bifunctional
การพัฒนาครั้งแรกของการสังเคราะห์เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาของกรด lipoamino ของราศีเมถุนนั้นเป็นผู้บุกเบิกโดย Valivety และคณะ Yoshimura และคณะ ตรวจสอบการสังเคราะห์การดูดซับและการรวมตัวกันของสารลดแรงตึงผิวรามิโนที่ใช้กรดอะมิโนขึ้นอยู่กับซีสเตนและ N-Alkyl โบรไมด์ สารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ถูกนำมาเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวโมโนเมอร์ที่สอดคล้องกัน Faustino และคณะ อธิบายถึงการสังเคราะห์โมโนเมอร์ AAS ที่ใช้ยูเรียที่ใช้แอนไอออนตาม L-cystine, D-cystine, DL-cystine, L-cysteine, L-methionine และ L-sulfoalanine และสมรรถภาพของพวกเขาในการใช้ภาษาของพวกเขา มันแสดงให้เห็นว่าค่า CMC ของราศีเมถุนต่ำกว่าโดยการเปรียบเทียบโมโนเมอร์และราศีเมถุน
รูปที่ 6 การสังเคราะห์ราศีเมถุน AA โดยใช้อนุพันธ์ AA และตัวเว้นวรรคตามด้วยการแทรกของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ
รูปที่ 7 การสังเคราะห์ Gemini AASS โดยใช้ bifunctional spacer และ AAS
5.2.3 การสังเคราะห์กรดอะมิโน/สารลดแรงตึงผิวของกรดอะมิโน/เปปไทด์
สารลดแรงตึงผิวของกรดอะมิโน/เปปไทด์ของกลีเซอรอลลิปิดเป็นกรดอะมิโนไขมันชนิดใหม่ที่เป็นโครงสร้างอะนาล็อกของกลีเซอรอลโมโน- (หรือ di-) เอสเทอร์และฟอสโฟลิปิดเนื่องจากโครงสร้างของโซ่ไขมันหนึ่งหรือสองตัวที่มีกรดอะมิโน การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมกลีเซอรอลเอสเทอร์ของกรดอะมิโนที่อุณหภูมิสูงและต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด (เช่น BF 3) การสังเคราะห์เอนไซม์เร่งปฏิกิริยา (โดยใช้ไฮโดรเลสโปรตีเอสและไลเปสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา) เป็นตัวเลือกที่ดี (รูปที่ 8)
การสังเคราะห์เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาของ dilaurylated อาร์จินีนกลีเซอไรด์คอนจูเกตโดยใช้ปาปันได้รับการรายงาน การสังเคราะห์ diacylglycerol ester conjugates จาก acetylarginine และการประเมินคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของพวกเขาได้รับการรายงาน
รูปที่ 8 การสังเคราะห์โมโนและ diacylglycerol กรดอะมิโนคอนจูเกต
spacer: NH- (CH2)10-nh: Compoundb1
spacer: NH-C6H4-NH: CompoundB2
spacer: ch2-ch2: Compoundb3
รูปที่ 9 การสังเคราะห์ amphiphiles แบบสมมาตรที่ได้มาจาก tris (hydroxymethyl) aminomethane
5.2.4 การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน/เปปไทด์ที่ใช้ BOLA
amphiphiles ชนิด Bola ที่ใช้กรดอะมิโนประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 ตัวที่เชื่อมโยงกับโซ่ที่ไม่ชอบน้ำเดียวกัน Franceschi et al. อธิบายถึงการสังเคราะห์แอมฟิฟิลชนิด Bola ด้วยกรดอะมิโน 2 ตัว (D- หรือ L-alanine หรือ L-histidine) และโซ่อัลคิล 1 อันที่มีความยาวต่างกันและตรวจสอบกิจกรรมพื้นผิวของพวกเขา พวกเขาหารือเกี่ยวกับการสังเคราะห์และการรวมตัวของแอมฟิฟิลชนิด Bola แบบใหม่ที่มีส่วนของกรดอะมิโน (ใช้กรดβ-amino ที่ผิดปกติหรือแอลกอฮอล์) และกลุ่มตัวเว้นวรรค C12 -C20 กรดβ-amino ที่ไม่ธรรมดาที่ใช้อาจเป็นอะมิโนซิดน้ำตาล, azidothymin (AZT)-กรดอะมิโนที่ได้รับ, กรดอะมิโนนอร์บอร์นและแอลกอฮอล์อะมิโนที่ได้มาจาก AZT (รูปที่ 9) การสังเคราะห์ amphiphiles ชนิดสมมาตร bola ที่ได้มาจาก tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris) (รูปที่ 9)
06 คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ
เป็นที่ทราบกันดีว่าสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโน (AAS) มีความหลากหลายและหลากหลายในธรรมชาติและมีการบังคับใช้ที่ดีในการใช้งานหลายอย่างเช่นการละลายที่ดีคุณสมบัติอิมัลชันที่ดีประสิทธิภาพสูงประสิทธิภาพการทำงานของพื้นผิวสูง
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวของกรดอะมิโน (เช่นแรงตึงผิว, CMC, พฤติกรรมเฟสและอุณหภูมิ KRAFFT) ได้ข้อสรุปต่อไปนี้หลังจากการศึกษาอย่างกว้างขวาง - กิจกรรมพื้นผิวของ AAS ดีกว่าของสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม
6.1 ความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต (CMC)
ความเข้มข้นของไมเซลล์ที่สำคัญเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิวและควบคุมคุณสมบัติที่ใช้งานได้หลายอย่างเช่นการละลายการสลายเซลล์และการมีปฏิสัมพันธ์กับแผ่นชีวะ ฯลฯ โดยทั่วไปการเพิ่มความยาวโซ่ของหางไฮโดรคาร์บอน สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนมักจะมีค่า CMC ที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวทั่วไป
ผ่านการผสมผสานที่แตกต่างกันของกลุ่มหัวและหางที่ไม่เข้ากับน้ำ (mono-cationic amide, amide bi-cationic, เอสเตอร์อเมียแบบสองแบบ), Infante et al. สังเคราะห์ AAs ที่ใช้อาร์จินีนสามตัวและศึกษา CMC และγCMC (แรงตึงผิวที่ CMC) แสดงให้เห็นว่าค่า CMC และγCMCลดลงเมื่อความยาวหางที่ไม่ชอบน้ำเพิ่มขึ้น ในการศึกษาอื่น Singare และ Mhatre พบว่า CMC ของสารลดแรงตึงผิว N-α-acylarginine ลดลงเมื่อเพิ่มจำนวนอะตอมคาร์บอนหางที่ไม่ชอบน้ำ (ตารางที่ 1)
Yoshimura และคณะ ตรวจสอบ CMC ของสารลดแรงตึงผิวอะมิโนที่ใช้ซิสเตอีนที่ได้จากซีสเตอีนและแสดงให้เห็นว่า CMC ลดลงเมื่อความยาวของโซ่คาร์บอนในห่วงโซ่ที่ไม่ชอบน้ำเพิ่มขึ้นจาก 10 เป็น 12 เพิ่มความยาวโซ่คาร์บอนเป็น 14
Faustino และคณะ รายงานการก่อตัวของไมเซลล์ผสมในสารละลายที่เป็นน้ำของสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนแบบประจุลบตามซีสตีน สารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนก็ถูกนำมาเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวโมโนเมอร์ทั่วไปที่สอดคล้องกัน (C 8 Cys) ค่า CMC ของส่วนผสมที่ได้รับสารลดไขมันถูกรายงานว่าต่ำกว่าค่าลดแรงตึงผิวบริสุทธิ์ สารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนและ 1,2-dieptanoyl-SN-glyceryl-3-phosphocholine, ฟอสโฟไลปิดที่ละลายน้ำได้, มี micelle-stoding, มี CMC ในระดับ millimolar
Shrestha และ Aramaki ตรวจสอบการก่อตัวของ micelles ที่มีลักษณะคล้ายหนอน viscoelastic ในสารละลายน้ำของสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบแบบกรดอะมิโนผสมในกรณีที่ไม่มีเกลือผสม ในการศึกษานี้พบว่า N-dodecyl glutamate มีอุณหภูมิ Krafft สูงขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่อถูกทำให้เป็นกลางด้วยกรดอะมิโนพื้นฐาน L-lysine มันสร้างไมเซลล์และสารละลายเริ่มทำงานเหมือนของเหลวนิวตันที่ 25 ° C
6.2 ความสามารถในการละลายน้ำที่ดี
ความสามารถในการละลายน้ำที่ดีของ AAS เกิดจากการมีพันธบัตร CO-NH เพิ่มเติม สิ่งนี้ทำให้ AAS ย่อยสลายได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าสารลดแรงตึงผิวทั่วไปที่สอดคล้องกัน ความสามารถในการละลายน้ำของกรด N-acyl-l-glutamic นั้นดียิ่งขึ้นเนื่องจากกลุ่มคาร์บอกซิล 2 กลุ่ม ความสามารถในการละลายน้ำของ CN (CA) 2 นั้นดีเช่นกันเนื่องจากมีกลุ่มอาร์จินีนไอออนิก 2 กลุ่มใน 1 โมเลกุลซึ่งส่งผลให้การดูดซับและการแพร่กระจายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นที่ส่วนต่อประสานเซลล์และแม้แต่การยับยั้งแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นต่ำกว่า
6.3 อุณหภูมิ Krafft และ Krafft Point
อุณหภูมิ Krafft สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นพฤติกรรมการละลายที่เฉพาะเจาะจงของสารลดแรงตึงผิวที่มีความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วสูงกว่าอุณหภูมิเฉพาะ สารลดแรงตึงผิวอิออนมีแนวโน้มที่จะสร้างความชุ่มชื้นของแข็งซึ่งสามารถตกตะกอนจากน้ำ ที่อุณหภูมิเฉพาะ (อุณหภูมิ Krafft ที่เรียกว่า) มักจะมีการเพิ่มขึ้นอย่างมากและไม่ต่อเนื่องในการละลายของสารลดแรงตึงผิว จุด Krafft ของสารลดแรงตึงผิวอิออนคืออุณหภูมิ Krafft ที่ CMC
ลักษณะการละลายนี้มักจะเห็นได้สำหรับสารลดแรงตึงผิวไอออนิกและสามารถอธิบายได้ดังนี้: ความสามารถในการละลายของโมโนเมอร์ที่ปราศจากสารลดแรงตึงผิวจะถูก จำกัด ต่ำกว่าอุณหภูมิ Krafft จนกระทั่งถึงจุด Krafft ซึ่งการละลายของมันค่อยๆเพิ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของไมเซลล์ เพื่อให้แน่ใจว่าการละลายอย่างสมบูรณ์จำเป็นต้องเตรียมสูตรลดแรงตึงผิวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุด Krafft
อุณหภูมิ Krafft ของ AAS ได้รับการศึกษาและเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์แบบดั้งเดิม Shrestha และ Aramaki ศึกษาอุณหภูมิ Krafft ของ AAS ที่ใช้อาร์จินีนและพบว่าความเข้มข้นของไมเซลล์ที่สำคัญแสดงพฤติกรรมการรวมตัวกันในรูปแบบของไมโครไมโครลี่ N-Hexadecanoyl AAS และหารือเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ Krafft และกรดอะมิโนตกค้าง
ในการทดลองพบว่าอุณหภูมิ Krafft ของ N-hexadecanoyl AAS เพิ่มขึ้นเมื่อขนาดของกรดอะมิโนลดลง (ฟีนิลอะลานีนเป็นข้อยกเว้น) ในขณะที่ความร้อนของความสามารถในการละลาย (การดูดซึมร้อน) เพิ่มขึ้นตามขนาดที่ลดลงของกรดอะมิโน สรุปได้ว่าทั้งในระบบอะลานีนและฟีนิลอะลานีนปฏิสัมพันธ์ DL นั้นแข็งแกร่งกว่าปฏิสัมพันธ์ LL ในรูปแบบที่เป็นของแข็งของเกลือ N-Hexadecanoyl AAS
Brito และคณะ พิจารณาอุณหภูมิ Krafft ของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนสามชุดโดยใช้ microcalorimetry การสแกนที่แตกต่างกันและพบว่าการเปลี่ยนไอออน trifluoroacetate เป็นไอออนไอโอไดด์ทำให้อุณหภูมิ Krafft เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (ประมาณ 6 ° C) จาก 47 ° C ถึง 53 ° C การปรากฏตัวของพันธบัตร CIS-double และความไม่อิ่มตัวที่เกิดขึ้นในซอร์ส-กติกายาวสายนำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในอุณหภูมิ Krafft N-dodecyl glutamate ถูกรายงานว่ามีอุณหภูมิ Krafft ที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามการวางตัวเป็นกลางด้วยกรดอะมิโนพื้นฐาน L-lysine ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของไมเซลล์ในสารละลายที่ทำตัวเหมือนของเหลวของนิวตันที่ 25 ° C
6.4 แรงตึงผิว
แรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวเกี่ยวข้องกับความยาวโซ่ของส่วนที่ไม่ชอบน้ำ จางและคณะ พิจารณาแรงตึงผิวของโซเดียม cocoyl glycinate โดยวิธีแผ่น Wilhelmy (25 ± 0.2) ° C และกำหนดค่าแรงตึงผิวที่ CMC เป็น 33 mN -m -1, CMC เป็น 0.21 mmol -l -1 Yoshimura และคณะ พิจารณาแรงตึงผิวของ 2C n cys ชนิดกรดอะมิโนที่ใช้แรงตึงผิวพื้นผิวของสารที่ใช้งานพื้นผิว 2C N Cys พบว่าแรงตึงผิวที่ CMC ลดลงเมื่อความยาวโซ่เพิ่มขึ้น (จนกระทั่ง n = 8) ในขณะที่แนวโน้มกลับด้านสำหรับสารลดแรงตึงผิวที่มีความยาวโซ่ n = 12 หรือนานกว่านั้น
ผลกระทบของ CAC1 2 ต่อแรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโน dicarboxylated ได้รับการศึกษา ในการศึกษาเหล่านี้มีการเพิ่ม CAC1 2 ลงในสารละลายน้ำของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนสามชนิด (C12 Malna 2, C12 Aspna 2 และ C12 Gluna 2) ค่าที่ราบสูงหลังจาก CMC ถูกเปรียบเทียบและพบว่าแรงตึงผิวลดลงที่ความเข้มข้นของ CAC1 2 ต่ำมาก นี่เป็นเพราะผลกระทบของแคลเซียมไอออนต่อการจัดเรียงของสารลดแรงตึงผิวที่อินเตอร์เฟสน้ำ-น้ำ ความตึงเครียดพื้นผิวของเกลือของ N-dodecylaminomalonate และ N-dodecylaspartate ในทางกลับกันก็เกือบคงที่เกือบ 10 mmol-L -1 CAC1 2 ความเข้มข้น สูงกว่า 10 mmol -l -1 แรงตึงผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการก่อตัวของการตกตะกอนของเกลือแคลเซียมของสารลดแรงตึงผิว สำหรับเกลือ disodium ของ N-dodecyl glutamate การเติม CAC1 2 ในระดับปานกลางส่งผลให้ความตึงผิวลดลงอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ความเข้มข้นของ CAC1 2 เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญอีกต่อไป
ในการตรวจสอบจลนพลศาสตร์การดูดซับของ AAs ประเภทราศีเมถุนที่ส่วนต่อประสานก๊าซ-น้ำแรงตึงผิวแบบไดนามิกถูกกำหนดโดยใช้วิธีความดันฟองสูงสุด ผลการศึกษาพบว่าสำหรับเวลาทดสอบที่ยาวนานที่สุดความตึงผิว 2C 12 Cys แบบไดนามิกไม่เปลี่ยนแปลง การลดลงของแรงตึงผิวแบบไดนามิกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นความยาวของหางที่ไม่ชอบน้ำและจำนวนหางที่ไม่ชอบน้ำ การเพิ่มความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวลดความยาวโซ่เช่นเดียวกับจำนวนโซ่ทำให้เกิดการสลายตัวอย่างรวดเร็วมากขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้รับสำหรับความเข้มข้นที่สูงขึ้นของ C n cys (n = 8 ถึง 12) พบว่าใกล้เคียงกับγ CMC ที่วัดโดยวิธี Wilhelmy
ในการศึกษาอื่นความตึงเครียดพื้นผิวแบบไดนามิกของโซเดียม dilauryl cystine (SDLC) และโซเดียม didecamino cystine ถูกกำหนดโดยวิธีแผ่น Wilhelmy และนอกจากนี้ความตึงเครียดพื้นผิวสมดุลของสารละลายน้ำถูกกำหนดโดยวิธีการลดปริมาณการลดลง ปฏิกิริยาของพันธบัตรซัลไฟด์ได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมโดยวิธีการอื่นเช่นกัน การเพิ่ม mercaptoethanol เป็น 0.1 mmol -l -1SDLC สารละลายนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงตึงผิวจาก 34 mN -m -1 ถึง 53 mN -m -1 เนื่องจาก NACLO สามารถออกซิไดซ์พันธะซัลไฟด์ของกลุ่ม SDLC ไปยังกลุ่มกรดซัลโฟนิกจึงไม่พบมวลรวมเมื่อเพิ่ม NACLO (5 mmol -L -1) ลงในสารละลาย 0.1 mmol -L -1 SDLC กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่านและผลการกระเจิงของแสงแบบไดนามิกแสดงให้เห็นว่าไม่มีการรวมตัวกันในสารละลาย แรงตึงผิวของ SDLC พบว่าเพิ่มขึ้นจาก 34 mN -m -1 เป็น 60 mN -m -1 ในช่วง 20 นาที
6.5 ปฏิสัมพันธ์พื้นผิวไบนารี
ในวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตมีหลายกลุ่มได้ศึกษาคุณสมบัติการสั่นสะเทือนของการผสมของ AAs ประจุบวก (สารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีนอาร์จินีน) และฟอสโฟไลปิดที่อินเตอร์เฟสก๊าซ-น้ำในที่สุดก็สรุปได้ว่า
6.6 คุณสมบัติการรวม
การกระเจิงของแสงแบบไดนามิกมักใช้เพื่อกำหนดคุณสมบัติการรวมตัวของโมโนเมอร์ที่ใช้กรดอะมิโนและสารลดแรงตึงผิวราศีเมถุนที่ความเข้มข้นเหนือ CMC ซึ่งให้เส้นผ่านศูนย์กลางอุทกพลศาสตร์ DH (= 2R H) มวลรวมที่เกิดขึ้นจาก C N Cys และ 2cn Cys มีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีการกระจายในระดับกว้างเมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวอื่น ๆ สารลดแรงตึงผิวทั้งหมดยกเว้น 2C 12 CYS มักจะรวมมวลรวมประมาณ 10 นาโนเมตร ขนาดของสารลดแรงตึงผิวของราศีเมถุนมีขนาดใหญ่กว่าของโมโนเมอร์ การเพิ่มขึ้นของความยาวโซ่ไฮโดรคาร์บอนยังนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของขนาดไมเซลล์ Ohta et al. อธิบายคุณสมบัติการรวมตัวของสเตอริโอสามตัวที่แตกต่างกันของ n-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammonium ในสารละลายน้ำและแสดงให้เห็นว่า diastereoisomers มีความเข้มข้นของการรวมตัวที่สำคัญเช่นเดียวกันในสารละลายน้ำ อิวาฮาชิและคณะ ตรวจสอบโดย dichroism แบบวงกลม, NMR และความดันไอ osmometry การก่อตัวของมวลรวม chiral ของกรด N-dodecanoyl-l-glutamic, N-dodecanoyl-L-valine และ methyl esters ในตัวทำละลายที่แตกต่างกัน โดย Dichroism แบบวงกลม NMR และไอน้ำแรงดันไอ
6.7 การดูดซับ interfacial
การดูดซับสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนและการเปรียบเทียบกับคู่ทั่วไปก็เป็นหนึ่งในทิศทางการวิจัย ตัวอย่างเช่นมีการตรวจสอบคุณสมบัติการดูดซับแบบอินเทอร์เซียลของ dodecyl esters ของกรดอะมิโนอะโรมาติกที่ได้จาก LET และ LEP ผลการศึกษาพบว่า LET และ LEP แสดงพื้นที่การเชื่อมต่อที่ต่ำกว่าที่อินเตอร์เฟสแก๊ส-ของเหลวและที่อินเตอร์เฟสน้ำ/เฮกเซนตามลำดับ
Bordes และคณะ ตรวจสอบพฤติกรรมการแก้ปัญหาและการดูดซับที่ส่วนต่อประสานกับน้ำ-น้ำของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน dicarboxylated สาม, เกลือ disodium ของ dodecyl glutamate, dodecyl aspartate และ aminomalonate (กับ 3, 2 และ 1 อะตอมคาร์บอนระหว่างกลุ่มคาร์บอกซิลทั้งสองตามลำดับ) ตามรายงานนี้ CMC ของสารลดแรงตึงผิว dicarboxylated สูงกว่าของเกลือ dodecyl glycine monocarboxylated 4-5 เท่า นี่เป็นผลมาจากการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างสารลดแรงตึงผิว dicarboxylated และโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงผ่านกลุ่มเอไมด์ในนั้น
6.8 พฤติกรรมเฟส
พบว่ามีการตรวจพบลูกบาศก์ที่ไม่ต่อเนื่องของไอโซโทรปิกสำหรับสารลดแรงตึงผิวที่ระดับความเข้มข้นสูงมาก โมเลกุลลดแรงตึงผิวที่มีกลุ่มหัวขนาดใหญ่มากมักจะสร้างมวลรวมของความโค้งเชิงบวกที่เล็กกว่า Marques และคณะ ศึกษาพฤติกรรมเฟสของระบบ 12lys12/12ser และ 8lys8/16ser (ดูรูปที่ 10) และผลการวิจัยพบว่าระบบ 12lys12/12ser มีโซนการแยกเฟสระหว่างเขตไมโครเซลล์และพื้นที่ไมโครไมเคิล ภูมิภาค). ควรสังเกตว่าสำหรับภูมิภาคตุ่มของระบบ 12lys12/12ser ถุงจะอยู่ร่วมกับไมเซลล์เสมอในขณะที่ภูมิภาคตุ่มของระบบ 8LYS8/16SER มีถุงเท่านั้น
ส่วนผสมของ catanionic ของสารลดแรงตึงผิวไลซีน- และซีรีน: สมมาตร 12lys12/12ser คู่ (ซ้าย) และคู่อสมมาตร 8lys8/16ser คู่ (ขวา)
6.9 ความสามารถในการใช้อิมัลชัน
Kouchi และคณะ ตรวจสอบความสามารถของอิมัลซิไฟเออร์ความตึงเครียดการกระจายตัวและความหนืดของ N- [3-dodecyl-2-hydroxypropyl] -l-arginine, L-glutamate และ AAs อื่น ๆ ในการเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ (คู่นอนแบบดั้งเดิมและแอมโฟเทอริกของพวกเขา) ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า AAS มีความสามารถในการทำให้เป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่แข็งแกร่งกว่าสารลดแรงตึงผิวทั่วไป
Baczko และคณะ สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนอะมิโนนวนิยายสังเคราะห์และตรวจสอบความเหมาะสมของพวกเขาเป็นตัวทำละลาย NMR spectroscopy ที่มุ่งเน้น chiral ชุดของอนุพันธ์ amphiphilic L-PHE หรือ L-ALA ที่มีส่วนผสมของ sulfonate ที่มีหางที่ไม่ชอบน้ำ (pentyl ~ tetradecyl) ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยากรดอะมิโนกับ O-sulfobenzoic anhydride Wu et al. เกลือโซเดียมสังเคราะห์ของ n-fatty acyl AA และตรวจสอบความสามารถในการผสมอิมัลชันในอิมัลชันน้ำมันในน้ำและผลการวิจัยพบว่าสารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ทำงานได้ดีขึ้นด้วยเอทิลอะซิเตตเป็นเฟสน้ำมันมากกว่า N-hexane เป็นเฟสน้ำมัน
6.10 ความก้าวหน้าในการสังเคราะห์และการผลิต
ความต้านทานต่อน้ำกระด้างสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความสามารถของสารลดแรงตึงผิวในการต้านทานการปรากฏตัวของไอออนเช่นแคลเซียมและแมกนีเซียมในน้ำกระด้างเช่นความสามารถในการหลีกเลี่ยงการตกตะกอนในสบู่แคลเซียม สารลดแรงตึงผิวที่มีความต้านทานต่อน้ำแข็งสูงมีประโยชน์มากสำหรับสูตรผงซักฟอกและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล สามารถประเมินความต้านทานต่อน้ำกระด้างได้โดยการคำนวณการเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการละลายและกิจกรรมพื้นผิวของสารลดแรงตึงผิวในที่ที่มีแคลเซียมไอออน
อีกวิธีหนึ่งในการประเมินความต้านทานต่อน้ำกระด้างคือการคำนวณเปอร์เซ็นต์หรือสารลดแรงตึงผิวที่จำเป็นสำหรับสบู่แคลเซียมที่เกิดจากโซเดียมโอเลต 100 กรัมเพื่อกระจายตัวในน้ำ ในพื้นที่ที่มีน้ำแข็งสูงความเข้มข้นของแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนและปริมาณแร่ธาตุสูงสามารถทำให้การใช้งานจริงบางอย่างยาก บ่อยครั้งที่โซเดียมไอออนถูกใช้เป็นเคาน์เตอร์ไอออนของสารลดแรงตึงผิวประจุลบสังเคราะห์ เนื่องจากแคลเซียมไอออน divalent ถูกผูกไว้กับโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวทั้งสองจึงทำให้สารลดแรงตึงผิวตกตะกอนได้ง่ายขึ้นจากการแก้ปัญหาทำให้เกิดผงซักฟอกน้อยลง
จากการศึกษาความต้านทานต่อน้ำของน้ำกระด้างของ AAs แสดงให้เห็นว่าความต้านทานต่อกรดและน้ำกระด้างได้รับอิทธิพลอย่างมากจากกลุ่มคาร์บอกซิลเพิ่มเติมและความต้านทานต่อกรดและน้ำกระด้างเพิ่มขึ้นมากขึ้นเมื่อเพิ่มความยาวของกลุ่มเว้นวรรคระหว่างกลุ่มคาร์บอกซิลทั้งสอง ลำดับของความต้านทานต่อกรดและน้ำร้อนคือ c 12 glycinate <c 12 aspartate <c 12 กลูตาเมต เมื่อเปรียบเทียบกับพันธะอะไมด์ dicarboxylated และสารลดแรงตึงผิวอะมิโน dicarboxylated ตามลำดับพบว่าช่วง pH ของหลังนั้นกว้างขึ้นและกิจกรรมพื้นผิวเพิ่มขึ้นด้วยการเติมกรดในปริมาณที่เหมาะสม กรดอะมิโน N-Alkyl dicarboxylated แสดงให้เห็นถึงผลของคีเลตในการปรากฏตัวของแคลเซียมไอออนและ C 12 Aspartate เกิดเจลสีขาว C 12 กลูตาเมตมีกิจกรรมพื้นผิวสูงที่ความเข้มข้นของ Ca 2+ สูงและคาดว่าจะใช้ในการกลั่นน้ำทะเล
6.11 การกระจายตัว
ความสามารถในการกระจายตัวหมายถึงความสามารถของสารลดแรงตึงผิวเพื่อป้องกันการรวมตัวกันและการตกตะกอนของสารลดแรงตึงผิวในสารละลายการกระจายตัวเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิวที่ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในผงซักฟอกเครื่องสำอางและยาสารกระจายตัวจะต้องมีเอสเตอร์อีเธอร์เอไมด์หรือพันธะอะมิโนระหว่างกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำเทอร์มินัล (หรือในกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำโซ่ตรง)
โดยทั่วไปสารลดแรงตึงผิวแบบประจุลบเช่น alkanolamido sulfates และสารลดแรงตึงผิว amphoteric เช่น amidosulfobetaine มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกระจายตัวของสารสบู่แคลเซียม
ความพยายามในการวิจัยจำนวนมากได้พิจารณาถึงการกระจายตัวของ AAS ซึ่งพบว่า N-Lauroyl ไลซีนนั้นเข้ากันได้ดีกับน้ำและใช้งานยากสำหรับสูตรเครื่องสำอางในซีรีส์นี้กรดอะมิโนพื้นฐาน N-acyl-substituted มีความสามารถในการกระจายตัวที่ยอดเยี่ยมและใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเพื่อปรับปรุงสูตร
07 ความเป็นพิษ
สารลดแรงตึงผิวทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งสารลดแรงตึงผิวประจุบวกนั้นมีพิษสูงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ความเป็นพิษเฉียบพลันของพวกเขาเกิดจากปรากฏการณ์ของปฏิสัมพันธ์การดูดซับ-ไอออนของสารลดแรงตึงผิวที่ส่วนต่อประสานกับเซลล์น้ำ การลดลงของ CMC ของสารลดแรงตึงผิวมักจะนำไปสู่การดูดซับสารลดแรงตึงผิวที่แข็งแกร่งขึ้นซึ่งมักจะส่งผลให้เกิดความเป็นพิษเฉียบพลันที่สูงขึ้น การเพิ่มขึ้นของความยาวของโซ่ที่ไม่เข้ากับน้ำของสารลดแรงตึงผิวยังนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเป็นพิษเฉียบพลันของสารลดแรงตึงผิวAAs ส่วนใหญ่อยู่ในระดับต่ำหรือไม่เป็นพิษต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสิ่งมีชีวิตทางทะเล) และเหมาะสำหรับใช้เป็นส่วนผสมอาหารยาและเครื่องสำอางนักวิจัยหลายคนแสดงให้เห็นว่าสารลดแรงตึงผิวของกรดอะมิโนนั้นอ่อนโยนและไม่ระคายเคืองต่อผิวหนัง สารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีนเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นพิษน้อยกว่าคู่ทั่วไป
Brito และคณะ ศึกษาคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและพิษวิทยาของแอมฟิฟิฟีที่ใช้กรดอะมิโนและ [อนุพันธ์จากไทโรซีน (TYR), ไฮดรอกซีพรีน (HYP), ซีรีน (SER) และไลซีน (ไลซีน) พวกเขาสังเคราะห์ถุงประจุบวกของ dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB)/lys-derivatives และ/หรือ ser-/lys-derivative ผสมและทดสอบความเป็นพิษต่อระบบนิเวศน์และศักยภาพ hemolytic ทั้งหมด
Rosa และคณะ ตรวจสอบการผูก (การเชื่อมโยง) ของ DNA กับถุงประจุบวกที่ใช้กรดอะมิโนที่เสถียร ซึ่งแตกต่างจากสารลดแรงตึงผิวประจุบวกทั่วไปซึ่งมักจะเป็นพิษปฏิสัมพันธ์ของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนประจุบวกดูเหมือนจะไม่เป็นพิษ AAs ประจุบวกนั้นขึ้นอยู่กับอาร์จินีนซึ่งเกิดถุงที่มีเสถียรภาพโดยธรรมชาติร่วมกับสารลดแรงตึงผิวประจุลบบางอย่าง สารยับยั้งการกัดกร่อนที่ใช้กรดอะมิโนยังรายงานว่าไม่เป็นพิษ สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ถูกสังเคราะห์ได้อย่างง่ายดายด้วยความบริสุทธิ์สูง (สูงถึง 99%), ต้นทุนต่ำ, ย่อยสลายได้ง่ายและละลายได้อย่างสมบูรณ์ในสื่อน้ำ มีงานวิจัยหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าสารลดแรงตึงผิวอะมิโนที่มีซัลเฟอร์มีส่วนผสมของการกัดกร่อนที่ดีกว่าในการยับยั้งการกัดกร่อน
ในการศึกษาล่าสุด Perinelli และคณะ รายงานรายละเอียดทางพิษวิทยาที่น่าพอใจของ rhamnolipids เมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวทั่วไป Rhamnolipids เป็นที่รู้จักกันว่าทำหน้าที่เพิ่มการซึมผ่าน พวกเขายังรายงานผลของ rhamnolipids ต่อการซึมผ่านของเยื่อบุผิวของยา macromolecular
08 ฤทธิ์ต้านจุลชีพ
กิจกรรมต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวสามารถประเมินได้โดยความเข้มข้นของการยับยั้งขั้นต่ำ กิจกรรมต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีนได้รับการศึกษาอย่างละเอียด แบคทีเรียแกรมลบพบว่ามีความต้านทานต่อสารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีนมากกว่าแบคทีเรียแกรมบวก กิจกรรมต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวมักจะเพิ่มขึ้นโดยการปรากฏตัวของไฮดรอกซิล, ไซโคลโพรเพนหรือพันธะที่ไม่อิ่มตัวภายในโซ่อะซิล Castillo และคณะ แสดงให้เห็นว่าความยาวของโซ่ acyl และประจุบวกกำหนดค่า HLB (สมดุล hydrophilic-lipophilic) ของโมเลกุลและสิ่งเหล่านี้มีผลต่อความสามารถในการขัดขวางเยื่อหุ้มเซลล์ Nα-acylarginine methyl ester เป็นอีกหนึ่งระดับที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิวประจุบวกที่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพในวงกว้างสเปกตรัมและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีความเป็นพิษต่ำหรือไม่มีเลย การศึกษาเกี่ยวกับการทำงานร่วมกันของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้Nα-acylarginine methyl ester กับ 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine และ 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine ยาต้านจุลชีพผลการศึกษาพบว่าสารลดแรงตึงผิวมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดี
09 คุณสมบัติการไหล
คุณสมบัติการไหลของสารลดแรงตึงผิวมีบทบาทสำคัญมากในการกำหนดและทำนายการใช้งานของพวกเขาในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงอาหารยาการสกัดน้ำมันการดูแลส่วนบุคคลและผลิตภัณฑ์ดูแลที่บ้าน มีการศึกษาจำนวนมากเพื่อหารือเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความหนืดของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนและ CMC
10 แอปพลิเคชันในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
AAs ใช้ในการกำหนดผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลมากมายโพแทสเซียม N-Cocoyl glycinate พบว่าอ่อนโยนต่อผิวและใช้ในการทำความสะอาดใบหน้าเพื่อกำจัดกากตะกอนและแต่งหน้า กรด N-acyl-l-glutamic มีสองกลุ่มคาร์บอกซิลซึ่งทำให้น้ำละลายได้มากขึ้น ในบรรดา AAS เหล่านี้ AAS ที่ใช้กรดไขมัน C 12 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความสะอาดใบหน้าเพื่อกำจัดกากตะกอนและการแต่งหน้า AAS ที่มีโซ่ C 18 ใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเกลือ n-lauryl alanine เป็นที่รู้จักกันในการสร้างโฟมครีมที่ไม่ระคายเคืองต่อผิวและสามารถใช้ในการกำหนดผลิตภัณฑ์ดูแลเด็ก AAS ที่ใช้ N-Lauryl ที่ใช้ในยาสีฟันมีผงซักฟอกที่ดีคล้ายกับสบู่และประสิทธิภาพการยับยั้งเอนไซม์ที่แข็งแกร่ง
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาทางเลือกของสารลดแรงตึงผิวสำหรับเครื่องสำอางผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลและยาได้มุ่งเน้นไปที่ความเป็นพิษต่ำความอ่อนโยนความอ่อนโยนต่อการสัมผัสและความปลอดภัย ผู้บริโภคของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ตระหนักถึงการระคายเคืองความเป็นพิษและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น
วันนี้ AAs ใช้ในการกำหนดแชมพูสีย้อมผมและสบู่อ่างอาบน้ำจำนวนมากเนื่องจากข้อได้เปรียบมากมายของพวกเขาเหนือคู่มือดั้งเดิมของพวกเขาในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลสารลดแรงตึงผิวที่ใช้โปรตีนมีคุณสมบัติที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล AA บางตัวมีความสามารถในการขึ้นรูปภาพยนตร์ในขณะที่คนอื่นมีความสามารถในการเกิดฟองที่ดี
กรดอะมิโนเป็นปัจจัยสำคัญที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติใน Stratum corneum เมื่อเซลล์ผิวหนังตายพวกเขาจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของชั้น corneum และโปรตีนในเซลล์จะค่อยๆสลายตัวเป็นกรดอะมิโน กรดอะมิโนเหล่านี้จะถูกส่งต่อไปยังชั้น corneum ที่พวกเขาดูดซับไขมันหรือสารคล้ายไขมันเข้าไปในชั้นผิวหนังชั้นนอกซึ่งจะช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของพื้นผิวของผิว ประมาณ 50% ของปัจจัยความชุ่มชื้นตามธรรมชาติในผิวประกอบด้วยกรดอะมิโนและ pyrrolidone
คอลลาเจนส่วนผสมเครื่องสำอางทั่วไปยังมีกรดอะมิโนที่ทำให้ผิวนุ่มปัญหาผิวหนังเช่นความขรุขระและความหมองคล้ำส่วนใหญ่เกิดจากการขาดกรดอะมิโน การศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการผสมกรดอะมิโนกับครีมช่วยบรรเทาผิวผิวและพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบกลับสู่สภาวะปกติโดยไม่กลายเป็นรอยแผลเป็น keloid
กรดอะมิโนยังพบว่ามีประโยชน์มากในการดูแล cuticles ที่เสียหายผมแห้งมีรูปร่างอาจบ่งบอกถึงการลดลงของความเข้มข้นของกรดอะมิโนในชั้น corneum ที่เสียหายอย่างรุนแรง กรดอะมิโนมีความสามารถในการเจาะหนังกำพร้าลงในเพลาผมและดูดซับความชื้นจากผิวหนังความสามารถของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนนี้ทำให้พวกเขามีประโยชน์มากในแชมพู, สีย้อมผม, น้ำยาปรับผม, เครื่องปรับอากาศผมและการปรากฏตัวของกรดอะมิโนทำให้เส้นผมแข็งแรง
11 แอปพลิเคชันในเครื่องสำอางประจำวัน
ปัจจุบันมีความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับสูตรผงซักฟอกที่ใช้กรดอะมิโนทั่วโลกAAs เป็นที่รู้จักกันว่ามีความสามารถในการทำความสะอาดที่ดีขึ้นความสามารถในการเกิดฟองและคุณสมบัติการอ่อนนุ่มของผ้าซึ่งทำให้เหมาะสำหรับผงซักฟอกในครัวเรือนแชมพูล้างร่างกายและการใช้งานอื่น ๆamphoteric AMPHOTERIC AMPHOTERIC ที่ได้จากกรดแอสปาร์ตถูกรายงานว่าเป็นผงซักฟอกที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมคุณสมบัติคีเลต การใช้ส่วนผสมของผงซักฟอกประกอบด้วยกรด N-Alkyl-β-aminoethoxy พบว่าช่วยลดการระคายเคืองผิวหนัง สูตรผงซักฟอกของเหลวประกอบด้วย N-cocoyl-β-aminopropionate ได้รับรายงานว่าเป็นผงซักฟอกที่มีประสิทธิภาพสำหรับคราบน้ำมันบนพื้นผิวโลหะ สารลดแรงตึงผิวของกรด aminocarboxylic, c 14 chohch 2 nhch 2 coona, ก็แสดงให้เห็นว่ามีผงซักฟอกที่ดีกว่าและใช้สำหรับการทำความสะอาดสิ่งทอ, พรม, ผม, แก้ว, ฯลฯ 2-hydroxy-3-aminopropionic acid-n, n-acetoacetic
การเตรียมสูตรผงซักฟอกตาม N- (N'-long-chain acyl-β-alanyl) -β-alanine ได้รับการรายงานโดย Keigo และ Tatsuya ในสิทธิบัตรของพวกเขาเพื่อความสามารถในการซักผ้าที่ดีขึ้น Kao พัฒนาสูตรผงซักฟอกโดยใช้ N-acyl-1 -N-Hydroxy-β-alanine และรายงานการระคายเคืองผิวหนังต่ำความต้านทานน้ำสูงและกำลังกำจัดคราบสูง
บริษัท ญี่ปุ่น Ajinomoto ใช้ AAS ที่มีพิษต่ำและย่อยสลายได้ง่ายขึ้นอยู่กับกรด L-glutamic, L-arginine และ L-lysine เป็นส่วนผสมหลักในแชมพูผงซักฟอกและเครื่องสำอาง (รูปที่ 13) นอกจากนี้ยังมีรายงานความสามารถของสารเติมแต่งเอนไซม์ในสูตรผงซักฟอกเพื่อกำจัดการเปรอะเปื้อนโปรตีน N-acyl AAS ที่ได้มาจากกรดกลูตามิก, อะลานีน, เมธิลไลซีน, ซีรีนและกรดแอสปาร์ติกได้รับการรายงานสำหรับการใช้งานของพวกเขาเป็นผงซักฟอกของเหลวที่ยอดเยี่ยมในสารละลายน้ำ สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ไม่ได้เพิ่มความหนืดเลยแม้แต่ที่อุณหภูมิต่ำมากและสามารถถ่ายโอนได้อย่างง่ายดายจากภาชนะเก็บของอุปกรณ์โฟมเพื่อให้ได้โฟมที่เป็นเนื้อเดียวกัน
เวลาโพสต์: มิ.ย.-09-2022