Tabl Cynnwys ar gyfer yr erthygl hon:
1. Datblygu asidau amino
2. Priodweddau Strwythurol
3. Cyfansoddiad cemegol
4. Dosbarthu
5. Synthesis
6. Priodweddau ffisiocemegol
7. Gwenwyndra
8. Gweithgaredd gwrthficrobaidd
9. Priodweddau Rheolegol
10. Ceisiadau yn y diwydiant cosmetig
11. Ceisiadau mewn colur bob dydd
Syrffactyddion asid amino (AAS)yn ddosbarth o syrffactyddion a ffurfiwyd trwy gyfuno grwpiau hydroffobig ag un neu fwy o asidau amino. Yn yr achos hwn, gall yr asidau amino fod yn synthetig neu'n deillio o hydrolysadau protein neu ffynonellau adnewyddadwy tebyg. Mae'r papur hwn yn ymdrin â manylion y rhan fwyaf o'r llwybrau synthetig sydd ar gael ar gyfer AAS ac effaith gwahanol lwybrau ar briodweddau ffisiocemegol y cynhyrchion terfynol, gan gynnwys hydoddedd, sefydlogrwydd gwasgariad, gwenwyndra a bioddiraddadwyedd. Fel dosbarth o syrffactyddion yn ôl y galw cynyddol, mae amlochredd AAS oherwydd eu strwythur amrywiol yn cynnig nifer fawr o gyfleoedd masnachol.
O ystyried bod syrffactyddion yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn glanedyddion, emwlsyddion, atalyddion cyrydiad, adferiad olew trydyddol a fferyllol, nid yw ymchwilwyr erioed wedi peidio â rhoi sylw i syrffactyddion.
Syrffactyddion yw'r cynhyrchion cemegol mwyaf cynrychioliadol sy'n cael eu defnyddio mewn symiau mawr o ddydd i ddydd ledled y byd ac sydd wedi cael effaith negyddol ar yr amgylchedd dyfrol.Mae astudiaethau wedi dangos y gall y defnydd eang o syrffactyddion traddodiadol gael effaith negyddol ar yr amgylchedd.
Heddiw, mae nad yw'n wenwyndra, bioddiraddadwyedd a biocompatibility bron yr un mor bwysig i ddefnyddwyr â defnyddioldeb a pherfformiad syrffactyddion.
Mae biosurfactants yn syrffactyddion cynaliadwy sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd sy'n cael eu syntheseiddio'n naturiol gan ficro -organebau fel bacteria, ffyngau, a burum, neu wedi'u secretu'n allgellog.Felly, gellir paratoi biosurfactants hefyd trwy ddyluniad moleciwlaidd i ddynwared strwythurau amffiffilig naturiol, megis ffosffolipidau, glycosidau alyl ac asidau amino acyl.
Syrffactyddion asid amino (AAS)yn un o'r syrffactyddion nodweddiadol, a gynhyrchir fel arfer o ddeunyddiau crai sy'n deillio o anifeiliaid neu amaethyddol. Dros y ddau ddegawd diwethaf, mae AAs wedi denu cryn ddiddordeb gan wyddonwyr fel syrffactyddion newydd, nid yn unig oherwydd y gellir eu syntheseiddio o adnoddau adnewyddadwy, ond hefyd oherwydd bod AAS yn ddiraddiadwy yn hawdd a bod ganddynt sgil-gynhyrchion diniwed, gan eu gwneud yn fwy diogel ar gyfer yr amgylchedd.
Gellir diffinio AAS fel dosbarth o syrffactyddion sy'n cynnwys asidau amino sy'n cynnwys grwpiau asid amino (HO 2 C-CHR-NH 2) neu weddillion asid amino (HO 2 C-CHR-NH-). Mae'r 2 ranbarth swyddogaethol o asidau amino yn caniatáu ar gyfer deillio amrywiaeth eang o syrffactyddion. Gwyddys bod cyfanswm o 20 asid amino proteinogenig safonol yn bodoli ym myd natur ac yn gyfrifol am bob ymateb ffisiolegol mewn twf a gweithgareddau bywyd. Maent yn wahanol i'w gilydd yn unig yn ôl y gweddillion R (Ffigur 1, PK A yw logarithm negyddol cysonyn daduniad asid yr hydoddiant). Mae rhai yn ddi-begynol ac yn hydroffobig, mae rhai yn begynol ac yn hydroffilig, mae rhai yn sylfaenol a rhai yn asidig.
Oherwydd bod asidau amino yn gyfansoddion adnewyddadwy, mae gan syrffactyddion a syntheseiddiwyd o asidau amino hefyd botensial uchel i ddod yn gynaliadwy ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd. Mae'r strwythur syml a naturiol, gwenwyndra isel a bioddiraddadwyedd cyflym yn aml yn eu gwneud yn well na syrffactyddion confensiynol. Gan ddefnyddio deunyddiau crai adnewyddadwy (ee asidau amino ac olewau llysiau), gellir cynhyrchu AAS gan wahanol lwybrau biotechnolegol a llwybrau cemegol.
Yn gynnar yn yr 20fed ganrif, darganfuwyd asidau amino yn gyntaf i gael eu defnyddio fel swbstradau ar gyfer synthesis syrffactyddion.Defnyddiwyd AAS yn bennaf fel cadwolion mewn fformwleiddiadau fferyllol a chosmetig.Yn ogystal, canfuwyd bod AAS yn weithgar yn fiolegol yn erbyn amrywiaeth o facteria, tiwmorau a firysau sy'n achosi afiechydon. Ym 1988, roedd argaeledd AAS cost isel yn cynhyrchu diddordeb ymchwil mewn gweithgaredd arwyneb. Heddiw, gyda datblygiad biotechnoleg, mae rhai asidau amino hefyd yn gallu cael eu syntheseiddio'n fasnachol ar raddfa fawr gan furum, sy'n profi'n anuniongyrchol bod cynhyrchu AAS yn fwy cyfeillgar i'r amgylchedd.
01 Datblygu asidau amino
Mor gynnar â dechrau'r 19eg ganrif, pan ddarganfuwyd asidau amino sy'n digwydd yn naturiol gyntaf, rhagwelwyd y bydd eu strwythurau'n hynod werthfawr - y gellir eu defnyddio fel deunyddiau crai ar gyfer paratoi amffiffiliau. Adroddwyd am yr astudiaeth gyntaf ar synthesis AAS gan Bondi ym 1909.
Yn yr astudiaeth honno, cyflwynwyd N-acylglycine a N-acylalanine fel grwpiau hydroffilig ar gyfer syrffactyddion. Roedd y gwaith dilynol yn cynnwys synthesis asidau lipoamino (AAS) gan ddefnyddio glycin ac alanîn, a Hentrich et al. cyhoeddi cyfres o ganfyddiadau,gan gynnwys y cymhwysiad patent cyntaf, ar ddefnyddio halwynau acyl sarcosinate ac acyl aspartate fel syrffactyddion mewn cynhyrchion glanhau cartrefi (ee siampŵau, glanedyddion a phast dannedd).Yn dilyn hynny, ymchwiliodd llawer o ymchwilwyr i synthesis a phriodweddau ffisiocemegol asidau amino acyl. Hyd yn hyn, mae corff mawr o lenyddiaeth wedi'i gyhoeddi ar synthesis, priodweddau, cymwysiadau diwydiannol a bioddiraddadwyedd AAS.
02 Priodweddau Strwythurol
Gall cadwyni asid brasterog hydroffobig nad ydynt yn begynol AAS amrywio o ran strwythur, hyd cadwyn a rhif.Mae amrywiaeth strwythurol a gweithgaredd arwyneb uchel AAS yn egluro eu hamrywiaeth gyfansoddiadol eang a'u priodweddau ffisiocemegol a biolegol. Mae'r grwpiau pen o AAS yn cynnwys asidau amino neu beptidau. Mae'r gwahaniaethau yn y grwpiau pen yn pennu arsugniad, agregu a gweithgaredd biolegol y syrffactyddion hyn. Yna mae'r grwpiau swyddogaethol yn y grŵp pen yn pennu'r math o AAS, gan gynnwys cationig, anionig, nonionig ac amffoterig. Mae'r cyfuniad o asidau amino hydroffilig a dognau cadwyn hir hydroffobig yn ffurfio strwythur amffiffilig sy'n gwneud y moleciwl yn weithredol iawn ar yr wyneb. Yn ogystal, mae presenoldeb atomau carbon anghymesur yn y moleciwl yn helpu i ffurfio moleciwlau cylchol.
03 Cyfansoddiad Cemegol
Yr holl beptidau a pholypeptidau yw cynhyrchion polymerization y bron i 20 asid α-amino α-proteinogenig hyn. Mae pob un o'r 20 asid α-amino yn cynnwys grŵp swyddogaethol asid carboxylig (-COOH) a grŵp swyddogaethol amino (-NH 2), y ddau ynghlwm wrth yr un atom α-carbon tetrahedrol. Mae asidau amino yn wahanol i'w gilydd gan y gwahanol grwpiau R sydd ynghlwm wrth yr α-carbon (ac eithrio lycine, lle mae'r grŵp R yn hydrogen.) Gall y grwpiau R fod yn wahanol o ran strwythur, maint a gwefr (asidedd, alcalinedd). Mae'r gwahaniaethau hyn hefyd yn pennu hydoddedd asidau amino mewn dŵr.
Mae asidau amino yn gylchol (heblaw am glycin) ac maent yn weithredol yn optegol yn ôl natur oherwydd bod ganddynt bedwar eilydd gwahanol wedi'u cysylltu â'r carbon alffa. Mae gan asidau amino ddau gydffurfiad posibl; Maent yn ddelweddau drych nad ydynt yn gorgyffwrdd o'i gilydd, er gwaethaf y ffaith bod nifer y l-stereoisomers yn sylweddol uwch. Mae'r grŵp R sy'n bresennol mewn rhai asidau amino (phenylalanine, tyrosine a tryptoffan) yn aryl, gan arwain at amsugno UV uchaf ar 280 nm. Mae'r α-COOH asidig a'r α-NH 2 sylfaenol mewn asidau amino yn gallu ionization, ac mae'r ddau stereoisomers, pa un bynnag ydyn nhw, yn llunio'r ecwilibriwm ionization a ddangosir isod.
R-COOH ↔R-COO－＋ h＋
R-NH3＋↔r-nh2＋ h＋
Fel y dangosir yn yr ecwilibriwm ionization uchod, mae asidau amino yn cynnwys o leiaf ddau grŵp gwan asidig; Fodd bynnag, mae'r grŵp carboxyl yn llawer mwy asidig o'i gymharu â'r grŵp amino protonated. pH 7.4, mae'r grŵp carboxyl yn cael ei amddifadu tra bod y grŵp amino wedi'i brotoneiddio. Mae asidau amino â grwpiau R nad ydynt yn ïonizable yn niwtral yn drydanol ar y pH hwn ac yn ffurfio zwitterion.
Dosbarthiad 04
Gellir dosbarthu AAS yn unol â phedwar maen prawf, a ddisgrifir isod yn eu tro.
4.1 yn ôl y tarddiad
| Yn ôl y tarddiad, gellir rhannu AAS yn 2 gategori fel a ganlyn. ① Categori Naturiol Mae gan rai cyfansoddion sy'n digwydd yn naturiol sy'n cynnwys asidau amino hefyd y gallu i leihau tensiwn arwyneb/rhyngwynebol, ac mae rhai hyd yn oed yn rhagori ar effeithiolrwydd glycolipidau. Gelwir yr AAS hyn hefyd yn lipopeptidau. Mae lipopeptidau yn gyfansoddion pwysau moleciwlaidd isel, a gynhyrchir fel arfer gan rywogaethau Bacillus.
Rhennir AA o'r fath ymhellach yn 3 is -ddosbarth:Surfactin, iturin a fengycin.
|
| Mae'r teulu o beptidau wyneb-weithredol yn cwmpasu amrywiadau heptapeptid o amrywiaeth o sylweddau,fel y dangosir yn Ffigur 2a, lle mae cadwyn asid brasterog β-hydroxy annirlawn C12-C16 wedi'i gysylltu â'r peptid. Mae'r peptid wyneb-weithredol yn lacton macrocyclaidd lle mae'r cylch yn cael ei gau gan gatalysis rhwng c-derfynfa'r asid brasterog β-hydroxy a'r peptid. Yn is -ddosbarth Iturin, mae chwe phrif amrywiad, sef Iturin A ac C, Mycosubtilin a Bacillomycin D, F a L.Ym mhob achos, mae'r heptapeptidau wedi'u cysylltu â chadwyni C14-C17 asidau brasterog β-amino (gall y cadwyni fod yn amrywiol). Yn achos yr ekurimycinau, gall y grŵp amino yn y safle β ffurfio bond amide gyda'r C-derfynfa gan ffurfio strwythur lactam macrocyclaidd.
Mae'r fengycin is-ddosbarth yn cynnwys fengycin A a B, a elwir hefyd yn plipastatin pan fydd Tyr9 wedi'i ffurfweddu D.Mae'r depeptid wedi'i gysylltu â chadwyn asid brasterog β -hydroxy dirlawn neu annirlawn C14 -C18. Yn strwythurol, mae plipastatin hefyd yn lacton macrocyclic, sy'n cynnwys cadwyn ochr Tyr yn safle 3 o'r dilyniant peptid ac yn ffurfio bond ester gyda'r gweddillion C-terminal, ac felly'n ffurfio strwythur cylch mewnol (fel sy'n wir am lawer o lipopeptidau ffug-ffug).
② Categori synthetig Gellir syntheseiddio AAS hefyd trwy ddefnyddio unrhyw un o'r asidau amino asidig, sylfaenol a niwtral. Asidau amino cyffredin a ddefnyddir ar gyfer synthesis AAS yw asid glutamig, serine, proline, asid aspartig, glycin, arginine, alanîn, leucine, a hydrolysadau protein. Gellir paratoi'r is -ddosbarth hwn o syrffactyddion trwy ddulliau cemegol, ensymatig a chemoenzymatig; Fodd bynnag, ar gyfer cynhyrchu AAS, mae synthesis cemegol yn fwy ymarferol yn economaidd. Ymhlith yr enghreifftiau cyffredin mae asid N-lauroyl-L-glutamig ac asid N-Palmitoyl-L-glutamig.
|
4.2 yn seiliedig ar eilyddion cadwyn aliffatig
Yn seiliedig ar yr eilyddion cadwyn aliffatig, gellir rhannu syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino yn 2 fath.
Yn ôl safle'r eilydd
| AAS wedi'i amnewid Mewn cyfansoddion a amnewidiwyd gan N, mae grŵp amino yn cael ei ddisodli gan grŵp lipoffilig neu grŵp carboxyl, gan arwain at golli sylfaenolrwydd. Yr enghraifft symlaf o AAs N-amnewid yw asidau amino N-acyl, sydd yn y bôn yn syrffactyddion anionig. Mae gan AAS n-amnewidiedig fond amide ynghlwm rhwng y dognau hydroffobig a hydroffilig. Mae gan y bond amide y gallu i ffurfio bond hydrogen, sy'n hwyluso diraddiad y syrffactydd hwn mewn amgylchedd asidig, gan ei wneud yn fioddiraddadwy.
②c-amnewid AAS Mewn cyfansoddion a amnewidiwyd gan C, mae'r amnewidiad yn digwydd yn y grŵp carboxyl (trwy fond amide neu ester). Syrffwyr cationig yw cyfansoddion nodweddiadol C-amnewidiol (ee esterau neu amidau).
AAS ③n- a C-amnewidiedig Yn y math hwn o syrffactydd, y grwpiau amino a charboxyl yw'r rhan hydroffilig. Yn y bôn, mae'r math hwn yn syrffactydd amffoterig. |
4.3 Yn ôl nifer y cynffonau hydroffobig
Yn seiliedig ar nifer y grwpiau pen a chynffonau hydroffobig, gellir rhannu AAS yn bedwar grŵp. AAS cadwyn syth, gemini (dimer) math AAS, glyserolipid math AAS, a math AAS amffiffilig bicephalic (BOLA). Mae syrffactyddion cadwyn syth yn syrffactyddion sy'n cynnwys asidau amino gyda dim ond un gynffon hydroffobig (Ffigur 3). Mae gan Gemini math AAS ddau grŵp pen pegynol asid amino a dwy gynffon hydroffobig i bob moleciwl (Ffigur 4). Yn y math hwn o strwythur, mae'r ddau AA cadwyn syth wedi'u cysylltu gyda'i gilydd gan spacer ac felly fe'u gelwir hefyd yn pylu. Yn y math AAS glyserolipid, ar y llaw arall, mae'r ddwy gynffon hydroffobig ynghlwm wrth yr un grŵp pen asid amino. Gellir ystyried y syrffactyddion hyn fel analogau monoglyseridau, diglyseridau a ffosffolipidau, tra yn AAS math Bola, mae dau grŵp pen asid amino wedi'u cysylltu gan gynffon hydroffobig.
4.4 Yn ôl y math o grŵp pen
①cationic aas
Mae gan y grŵp pen o'r math hwn o syrffactydd wefr bositif. Yr AAS cationig cynharaf yw Arginat Ethyl Cocoyl, sy'n garboxylate pyrrolidone. Mae priodweddau unigryw ac amrywiol y syrffactydd hwn yn ei gwneud yn ddefnyddiol mewn diheintyddion, asiantau gwrthficrobaidd, asiantau gwrthstatig, cyflyrwyr gwallt, yn ogystal â bod yn dyner ar y llygaid a'r croen ac yn hawdd eu bioddiraddio. Syntheseiddiodd Singare a Mhatre AAS cationig sy'n seiliedig ar arginine a gwerthuso eu priodweddau ffisiocemegol. Yn yr astudiaeth hon, roeddent yn hawlio cynnyrch uchel o'r cynhyrchion a gafwyd gan ddefnyddio amodau adweithio Schotten-Baumann. Gyda hyd cadwyn alcyl cynyddol a hydroffobigedd, canfuwyd bod gweithgaredd arwyneb y syrffactydd yn cynyddu a'r crynodiad micelle critigol (CMC) i leihau. Un arall yw'r protein acyl cwaternaidd, a ddefnyddir yn gyffredin fel cyflyrydd mewn cynhyrchion gofal gwallt.
②anionic aas
Mewn syrffactyddion anionig, mae gan grŵp pen pegynol y syrffactydd wefr negyddol. Mae sarcosine (CH 3 -NH -CH 2 -COOH, N -methylglycine), asid amino a geir yn gyffredin mewn wrin môr a sêr môr, yn gysylltiedig yn gemegol â glycin (NH 2 -ch 2 -cooh,), asid amino sylfaenol a geir mewn celloedd mamalaidd. Mae -cooh,) yn gysylltiedig yn gemegol â glycin, sy'n asid amino sylfaenol a geir mewn celloedd mamalaidd. Defnyddir asid laurig, asid tetradecanoic, asid oleic a'u halidau a'u esterau yn gyffredin i syntheseiddio syrffactyddion sarcosinate. Mae sarcosinates yn eu hanfod yn ysgafn ac felly fe'u defnyddir yn gyffredin mewn cegau ceg, siampŵau, ewynnau eillio chwistrell, eli haul, glanhawyr croen, a chynhyrchion cosmetig eraill.
Mae AAS anionig eraill sydd ar gael yn fasnachol yn cynnwys Amisoft CS-22 ac Amilitegck-12, sy'n enwau masnach ar gyfer sodiwm N-cocoyl-L-glwtamad a glycinate N-cocoyl potasiwm, yn y drefn honno. Defnyddir amilit yn gyffredin fel asiant ewynnog, glanedydd, hydoddydd, emwlsydd a gwasgarwr, ac mae ganddo lawer o gymwysiadau mewn colur, megis siampŵau, sebonau baddon, golchiadau corff, past dannedd, glanhawyr wyneb, sebonau glanhau, glanhau lensys cyswllt a surfactau cartref. Defnyddir Amisoft fel glanhawr croen a gwallt ysgafn, yn bennaf mewn glanhawyr wyneb a chorff, bloc glanedyddion synthetig, cynhyrchion gofal corff, siampŵau a chynhyrchion gofal croen eraill.
③zwitterionic neu aas amffoterig
Mae syrffactyddion amffoterig yn cynnwys safleoedd asidig a sylfaenol ac felly gallant newid eu gwefr trwy newid y gwerth pH. Mewn cyfryngau alcalïaidd maent yn ymddwyn fel syrffactyddion anionig, tra mewn amgylcheddau asidig maent yn ymddwyn fel syrffactyddion cationig ac mewn cyfryngau niwtral fel syrffactyddion amffoterig. Arginine lysine lysine (LL) ac alkoxy (2-hydroxypropyl) yw'r unig syrffactyddion amffoterig hysbys yn seiliedig ar asidau amino. Mae LL yn gynnyrch cyddwysiad o lysin ac asid laurig. Oherwydd ei strwythur amffoterig, mae LL yn anhydawdd ym mron pob math o doddyddion, heblaw am doddyddion alcalïaidd neu asidig iawn. Fel powdr organig, mae gan LL adlyniad rhagorol i arwynebau hydroffilig a chyfernod ffrithiant isel, gan roi gallu iro rhagorol i'r syrffactydd hwn. Defnyddir LL yn helaeth mewn hufenau croen a chyflyrwyr gwallt, ac fe'i defnyddir hefyd fel iraid.
④nonionic aas
Nodweddir syrffactyddion nonionig gan grwpiau pen pegynol heb daliadau ffurfiol. Paratowyd wyth o syrffactyddion nonionig ethoxylated newydd gan Al-Sabagh et al. o asidau α-amino sy'n hydoddi olew. Yn y broses hon, cafodd L-Phenylalanine (LEP) a L-leucine eu hetterified gyntaf â hecsadecanol, ac yna ynghyd ag asid palmitig i roi dau amid a dau ester o asidau α-amino. Yna cafodd yr amidau a'r esterau adweithiau anweddus gydag ethylen ocsid i baratoi tri deilliad ffenylalanîn gyda gwahanol niferoedd o unedau polyoxyethylene (40, 60 a 100). Canfuwyd bod gan yr AAs nonionig hyn briodweddau atal ac ewynnog da.
05 Synthesis
5.1 Llwybr Synthetig Sylfaenol
Yn AAS, gellir atodi grwpiau hydroffobig i safleoedd amin neu asid carbocsilig, neu trwy gadwyni ochr asidau amino. Yn seiliedig ar hyn, mae pedwar llwybr synthetig sylfaenol ar gael, fel y dangosir yn Ffigur 5.
Ffig.5 Llwybrau synthesis sylfaenol syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino
| Llwybr 1. Mae aminau ester amffiffilig yn cael eu cynhyrchu trwy adweithiau esterification, ac os felly cyflawnir synthesis y syrffactydd fel arfer trwy adlifo alcoholau brasterog ac asidau amino ym mhresenoldeb asiant dadhydradu a chatalydd asidig. Mewn rhai ymatebion, mae asid sylffwrig yn gweithredu fel catalydd ac asiant dadhydradu.
Llwybr 2. Mae asidau amino wedi'u actifadu yn adweithio ag alkylamines i ffurfio bondiau amide, gan arwain at synthesis amidoaminau amffiffilig.
Llwybr 3. Mae asidau Amido yn cael eu syntheseiddio trwy adweithio'r grwpiau amin o asidau amino ag asidau amido.
Llwybr 4. Syntheseiddiwyd asidau amino alcyl cadwyn hir gan adwaith grwpiau amin â haloalkanes. |
5.2 Datblygiadau mewn Synthesis a Chynhyrchu
5.2.1 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid un gadwyn
Gellir syntheseiddio asidau amino N-acyl neu O-acyl neu beptidau trwy acylation ensym wedi'i gataleiddio o grwpiau amin neu hydrocsyl ag asidau brasterog. Defnyddiodd yr adroddiad cynharaf ar y synthesis lipase-catalyzed di-doddydd o ddeilliadau amide amide neu ddeilliadau methyl antarctica candida, gyda chynnyrch yn amrywio o 25% i 90% yn dibynnu ar yr asid amino targed. Mae ceton methyl ethyl hefyd wedi'i ddefnyddio fel toddydd mewn rhai ymatebion. Vonderhagen et al. Disgrifiwyd hefyd adweithiau N-acylation lipase a phrotease-gataleiddio asidau amino, hydrolysadau protein a/neu eu deilliadau gan ddefnyddio cymysgedd o ddŵr a thoddyddion organig (ee dimethylformamide/dŵr) a ketone methyl butyl.
Yn y dyddiau cynnar, y brif broblem gyda synthesis AAS wedi'i gataleiddio gan ensymau oedd y cynnyrch isel. Yn ôl Valivety et al. Dim ond 2% -10% oedd cynnyrch deilliadau asid amino N-tetradecanoyl hyd yn oed ar ôl defnyddio gwahanol lipasau a deori ar 70 ° C am ddyddiau lawer. Montet et al. hefyd wedi dod ar draws problemau ynghylch cynnyrch isel asidau amino wrth synthesis lysin N-acyl gan ddefnyddio asidau brasterog ac olewau llysiau. Yn ôl iddyn nhw, roedd uchafswm cynnyrch y cynnyrch yn 19% o dan amodau di-doddydd ac yn defnyddio toddyddion organig. Daeth Valivety et al ar draws yr un broblem. Yn synthesis deilliadau Ester Methyl N-CBZ-L-Lysine neu N-CBZ-Lysine.
Yn yr astudiaeth hon, roeddent yn honni bod y cynnyrch o 3-o-tetradecanoyl-L-serine yn 80% wrth ddefnyddio serine a ddiogelir gan N fel swbstrad a novozyme 435 fel catalydd mewn amgylchedd hyd toddydd hyd yn ddi-doddydd. Astudiodd Nagao a Kito o-acylation L-serine, L-homoserine, L-Threonine a L-Tyrosine (LET) wrth ddefnyddio lipase Canlyniadau'r adwaith (cafwyd lipase gan Candida silindracea a Rhizopus Delemar yn is-letywr a l-gyfrwng) ac adroddodd y bwlch a L-gyfoethoer acylation l-threonine a gosododd.
Mae llawer o ymchwilwyr wedi cefnogi'r defnydd o swbstradau rhad sydd ar gael yn rhad ar gyfer synthesis AAS cost-effeithiol. Soo et al. honni bod paratoi syrffactyddion palmwydd sy'n seiliedig ar olew yn gweithio orau gyda lipoenzyme ansymudol. Fe wnaethant nodi y byddai cynnyrch y cynhyrchion yn well er gwaethaf yr ymateb sy'n cymryd llawer o amser (6 diwrnod). Gerova et al. ymchwilio i synthesis a gweithgaredd arwyneb AAS N-Palmitoyl chiral yn seiliedig ar fethionin, proline, leucine, threonine, phenylalanine a phenylglycine mewn cymysgedd cylchol/hiliol. Disgrifiodd Pang a Chu synthesis monomerau amino asid amino a monomerau asid dicarboxylig mewn toddiant a syntheseiddiwyd cyfres o esterau polyamid swyddogaethol a bioddiraddadwy yn seiliedig ar asid amino gan adweithiau cyd-cyddwyso mewn toddiant.
Adroddodd Cantaeuzene a Guerreiro esterification grwpiau asid carbocsilig o Boc-Ala-oh a Boc-Asp-OH gydag alcoholau a deuolau aliffatig cadwyn hir, gyda deuichomethan fel toddydd ac agarose 4b (sepharose 4b) fel catalyst. Yn yr astudiaeth hon, roedd adwaith BOC-Ala-OH gydag alcoholau brasterog hyd at 16 o garbonau yn rhoi cynnyrch da (51%), tra bod carbonau Boc-Asp-OH 6 a 12 yn well, gyda chynnyrch cyfatebol o 63% [64]. 99.9%) mewn cynnyrch yn amrywio o 58%i 76%, a syntheseiddiwyd trwy ffurfio bondiau amide gydag amryw alkylamines cadwyn hir neu fondiau ester ag alcoholau brasterog gan CBZ-Arg-IME, lle roedd Papain yn gweithredu fel catalydd.
5.2.2 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid sy'n seiliedig ar gemini
Mae syrffactyddion Gemini sy'n seiliedig ar asid amino yn cynnwys dau foleciwl AAS cadwyn syth wedi'u cysylltu ben-i-ben â'i gilydd gan grŵp spacer. Mae 2 gynllun posib ar gyfer synthesis chemoenzymatig syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino math Gemini (Ffigurau 6 a 7). Yn Ffigur 6, mae 2 ddeilliad asid amino yn cael eu hymateb gyda'r cyfansoddyn fel grŵp spacer ac yna cyflwynir 2 grŵp hydroffobig. Yn Ffigur 7, mae'r 2 strwythur cadwyn syth wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â'i gilydd gan grŵp spacer deublyg.
Arloeswyd datblygiad cynharaf synthesis ensym wedi'i gataleiddio o asidau gemini lipoamino gan Valivety et al. Yoshimura et al. ymchwilio i synthesis, arsugniad ac agregu syrffactydd Gemini wedi'i seilio ar asid amino yn seiliedig ar gystin a bromid N-alkyl. Cymharwyd y syrffactyddion syntheseiddiedig â'r syrffactyddion monomerig cyfatebol. Faustino et al. disgrifiodd synthesis AAS monomerig anionig sy'n seiliedig ar wrea yn seiliedig ar L-cystin, D-cystin, DL-cystin, L-cystein, L-methionine a L-sulfoalanine a'u parau o gemini trwy ddargludedd, nodweddiad wyneb ecwilibriwm a nodweddion cyfleusiwn cyson. Dangoswyd bod gwerth CMC Gemini yn is trwy gymharu monomer a gemini.
Ffig.6 Synthesis Gemini AAS gan ddefnyddio deilliadau AA a spacer, ac yna mewnosod y grŵp hydroffobig
Ffig.7 Synthesis o Gemini Aass gan ddefnyddio spacer bifunctional ac AAS
5.2.3 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid glyserolipid
Mae syrffactyddion asid amino/peptid glyserolipid yn ddosbarth newydd o asidau amino lipid sy'n analogau strwythurol o esterau mono- (neu di-) glyserol a ffosffolipidau, oherwydd eu strwythur o un neu ddwy gadwyn brasterog gydag un asid amino wedi'i gysylltu â'r bond glycerol glycerol. Mae synthesis y syrffactyddion hyn yn dechrau gyda pharatoi esterau glyserol o asidau amino ar dymheredd uchel ac ym mhresenoldeb catalydd asidig (ee bf 3). Mae synthesis ensym-gataleiddio (gan ddefnyddio hydrolasau, proteasau a lipasau fel catalyddion) hefyd yn opsiwn da (Ffigur 8).
Adroddwyd am synthesis ensym-gataleiddio glyseridau arginine diilarylated gan ddefnyddio papain. Adroddwyd hefyd am synthesis diacylglycerol ester o acetylarginine a gwerthuso eu priodweddau ffisiocemegol.
Ffig.8 Synthesis mono a diacylglycerol conjugates asid amino
spacer: nh- (ch2)10-NH: cyfansawddb1
spacer: NH-C6H4-NH: cyfansawddb2
spacer: ch2-Ch2: cyfansawddb3
Ffig.9 Synthesis amffiffiliau cymesur sy'n deillio o aminomethan Tris (hydroxymethyl)
5.2.4 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid wedi'i seilio ar bola
Mae amffiffiliau math bola sy'n seiliedig ar asid amino yn cynnwys 2 asid amino sydd wedi'u cysylltu â'r un gadwyn hydroffobig. Franceschi et al. disgrifiodd synthesis amffiffiliau math bola gyda 2 asid amino (D- neu L-alanîn neu L-histidine) ac 1 cadwyn alyl o wahanol hyd ac ymchwilio i'w gweithgaredd arwyneb. Maent yn trafod synthesis ac agregu amffiffiliau newydd math bola gyda ffracsiwn asid amino (gan ddefnyddio naill ai asid β-amino anghyffredin neu alcohol) a grŵp spacer C12 -C20. Gall yr asidau β-amino anghyffredin a ddefnyddir fod yn aminoacid siwgr, asid amino azidothin (AZT), asid amino Norbornene, ac alcohol amino sy'n deillio o AZT (Ffigur 9). Synthesis amffiffiliau cymesur math bola sy'n deillio o aminomethane Tris (hydroxymethyl) (Tris) (Ffigur 9).
06 Priodweddau ffisiocemegol
Mae'n hysbys iawn bod syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino (AAS) yn amrywiol ac amryddawn eu natur a bod ganddynt gymhwysedd da mewn llawer o gymwysiadau megis hydoddi da, priodweddau emwlsio da, effeithlonrwydd uchel, perfformiad gweithgaredd arwyneb uchel ac ymwrthedd da i ddŵr caled (goddefgarwch ïon calsiwm).
Yn seiliedig ar briodweddau syrffactydd asidau amino (ee tensiwn arwyneb, CMC, ymddygiad cyfnod a thymheredd krafft), daethpwyd i'r casgliadau canlynol ar ôl astudiaethau helaeth - mae gweithgaredd arwyneb AAS yn well na gweithgaredd ei gymar syrffactydd confensiynol.
6.1 Crynodiad Micelle Beirniadol (CMC)
Mae crynodiad micelle critigol yn un o baramedrau pwysig syrffactyddion ac mae'n llywodraethu llawer o briodweddau gweithredol arwyneb megis hydoddiant, lysis celloedd a'i ryngweithio â biofilmiau, ac ati yn gyffredinol, mae cynyddu hyd cadwyn y gynffon hydrocarbon (cynyddu hydroffobigedd) yn arwain at ostyngiad cynyddu'r toddiant. Fel rheol mae gan syrffactyddion sy'n seiliedig ar asidau amino werthoedd CMC is o gymharu â syrffactyddion confensiynol.
Trwy wahanol gyfuniadau o grwpiau pen a chynffonau hydroffobig (amide mono-cationig, amide bi-cationig, ester bi-cationig amide), Infante et al. Syntheseiddiwyd tri AA sy'n seiliedig ar arginine ac astudio eu CMC a γCMC (tensiwn arwyneb yn CMC), gan ddangos bod y gwerthoedd CMC a γCMC wedi gostwng gyda hyd cynffon hydroffobig cynyddol. Mewn astudiaeth arall, canfu Singare a Mhatre fod CMC syrffactyddion N-α-acylarginine wedi gostwng gyda chynyddu nifer yr atomau carbon cynffon hydroffobig (Tabl 1).
Yoshimura et al. ymchwilio i'r CMC o syrffactyddion Gemini sy'n seiliedig ar asid amino sy'n deillio o cystein a dangosodd fod y CMC wedi gostwng pan gynyddwyd hyd y gadwyn garbon yn y gadwyn hydroffobig o 10 i 12. Arweiniodd cynyddu ymhellach hyd y gadwyn garbon i 14 i 14 yn arwain at gynnydd mewn CMC, a oedd yn cadarnhau bod Syrffio Gemini hirfaith.
Faustino et al. adroddodd ffurfio micellau cymysg mewn toddiannau dyfrllyd o syrffactyddion gemini anionig yn seiliedig ar gystin. Cymharwyd y syrffactyddion gemini hefyd â'r syrffactyddion monomerig confensiynol cyfatebol (C 8 Cys). Adroddwyd bod gwerthoedd CMC cymysgeddau lipid-syrffactydd yn is na gwerthoedd syrffactyddion pur. Roedd gan syrffactyddion Gemini a 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, ffosffolipid sy'n hydoddi mewn dŵr, sy'n ffurfio micelle, CMC yn y lefel milimolar.
Ymchwiliodd Shrestha ac Aramaki i ffurfio micellau tebyg i abwydyn viscoelastig mewn toddiannau dyfrllyd o syrffactyddion anionig-nonionig cymysg sy'n seiliedig ar asid amino yn absenoldeb halwynau admixture. Yn yr astudiaeth hon, canfuwyd bod gan glwtamad N-dodeCyl dymheredd Krafft uwch; Fodd bynnag, wrth niwtraleiddio â'r asid amino L-lysine sylfaenol, cynhyrchodd micellau a dechreuodd yr hydoddiant ymddwyn fel hylif Newtonaidd ar 25 ° C.
6.2 hydoddedd dŵr da
Mae hydoddedd dŵr da AAS oherwydd presenoldeb bondiau cyd-NH ychwanegol. Mae hyn yn gwneud AAS yn fwy bioddiraddadwy ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd na'r syrffactyddion confensiynol cyfatebol. Mae hydoddedd dŵr asid N-acyl-L-glutamig hyd yn oed yn well oherwydd ei 2 grŵp carboxyl. Mae hydoddedd dŵr CN (CA) 2 hefyd yn dda oherwydd mae 2 grŵp arginine ïonig mewn 1 moleciwl, sy'n arwain at arsugniad a thrylediad mwy effeithiol yn y rhyngwyneb celloedd a hyd yn oed ataliad bacteriol effeithiol ar grynodiadau is.
6.3 Tymheredd Krafft a Krafft Point
Gellir deall tymheredd Krafft fel ymddygiad hydoddedd penodol syrffactyddion y mae eu hydoddedd yn cynyddu'n sydyn uwchlaw tymheredd penodol. Mae gan syrffactyddion ïonig dueddiad i gynhyrchu hydradau solet, a all waddodi allan o ddŵr. Ar dymheredd penodol (tymheredd Krafft, fel y'i gelwir), gwelir cynnydd dramatig ac amharhaol yn hydoddedd syrffactyddion fel arfer. Pwynt Krafft syrffactydd ïonig yw ei dymheredd krafft yn CMC.
Mae'r nodwedd hydoddedd hon fel arfer i'w gweld ar gyfer syrffactyddion ïonig a gellir ei egluro fel a ganlyn: Mae hydoddedd y monomer rhydd syrffactydd yn gyfyngedig o dan dymheredd Krafft nes cyrraedd pwynt Krafft, lle mae ei hydoddedd yn cynyddu'n raddol oherwydd ffurfio micelle. Er mwyn sicrhau hydoddedd cyflawn, mae angen paratoi fformwleiddiadau syrffactydd ar dymheredd uwchlaw pwynt Krafft.
Mae tymheredd Krafft AAS wedi'i astudio a'i gymharu â thymheredd syrffactyddion synthetig confensiynol. Astudiodd Shrestha ac Aramaki dymheredd Krafft AAS yn seiliedig ar arginine a chanfod bod y crynodiad micelle critigol yn arddangos ymddygiad cydgrynhoi ar ffurf ffurfio cyn-micelles uwch-micelles (sheat-l-12 mol-mol mol ( o N-hexadecanoyl AAS a thrafod y berthynas rhwng eu tymheredd krafft a gweddillion asid amino.
Yn yr arbrofion, darganfuwyd bod tymheredd Krafft AAS N-hexadecanoyl wedi cynyddu gyda maint gostyngol o weddillion asid amino (mae ffenylalanîn yn eithriad), tra bod gwres hydoddedd (derbyn gwres) wedi cynyddu gyda maint gostyngol o weddillion asid amino (ac eithrio glolanine). Daethpwyd i'r casgliad bod y rhyngweithio DL, mewn systemau alanîn a ffenylalanîn, yn gryfach na'r rhyngweithio LL ar ffurf gadarn yr halen AAS N-hecsadecanoyl.
Brito et al. penderfynodd dymheredd krafft tair cyfres o syrffactyddion newydd sy'n seiliedig ar asid amino gan ddefnyddio microcalorimetreg sganio gwahaniaethol a chanfod bod newid yr ïon trifluoroacetate i ïon ïodid wedi arwain at gynnydd sylweddol yn nhymheredd krafft (tua 6 ° C), o 47 ° C i 53 ° C. Arweiniodd presenoldeb bondiau cis-dwbl a'r annirlawniad a oedd yn bresennol yn y ser-deilliadau cadwyn hir at ostyngiad sylweddol yn nhymheredd Krafft. Adroddwyd bod gan glwtamad N-Dodecyl dymheredd Krafft uwch. Fodd bynnag, arweiniodd niwtraleiddio â'r asid amino L-lysine sylfaenol at ffurfio micellau mewn toddiant a oedd yn ymddwyn fel hylifau Newtonaidd ar 25 ° C.
6.4 Tensiwn Arwyneb
Mae tensiwn wyneb syrffactyddion yn gysylltiedig â hyd cadwyn y rhan hydroffobig. Zhang et al. pennu tensiwn wyneb glycinate sodiwm cocoyl trwy ddull plât Wilhelmy (25 ± 0.2) ° C a phennu gwerth tensiwn arwyneb yn CMC fel 33 mn -m -1, CMC fel 0.21 mmol -L -1. Yoshimura et al. penderfynu ar densiwn wyneb tensiwn arwyneb 2c n cys asid amino wedi'i seilio ar asiantau arwyneb 2c n cys. Canfuwyd bod y tensiwn arwyneb yn CMC wedi gostwng gyda hyd cadwyn cynyddol (tan n = 8), tra bod y duedd yn cael ei gwrthdroi ar gyfer syrffactyddion â hyd cadwyn n = 12 neu hirach.
Astudiwyd effaith CAC1 2 ar densiwn wyneb syrffactyddion amino dicarboxylated hefyd. Yn yr astudiaethau hyn, ychwanegwyd CAC1 2 at doddiannau dyfrllyd o dri syrffactyddion math asid amino dicarboxylated (C12 Malna 2, C12 Aspna 2, a C12 GLUNA 2). Cymharwyd gwerthoedd y llwyfandir ar ôl CMC a darganfuwyd bod y tensiwn arwyneb wedi gostwng mewn crynodiadau CAC1 2 isel iawn. Mae hyn oherwydd effaith ïonau calsiwm ar drefniant y syrffactydd yn y rhyngwyneb dŵr nwy. Ar y llaw arall, roedd tensiynau wyneb halwynau N-dodecylaminomalonate a N-dodecylaspartate hefyd bron yn gyson hyd at 10 mmol-l -1 CAC1 2 crynodiad. Yn uwch na 10 mmol -l -1, mae'r tensiwn arwyneb yn cynyddu'n sydyn, oherwydd ffurfio dyodiad halen calsiwm y syrffactydd. Ar gyfer halen disodiwm glwtamad N-dodecyl, arweiniodd ychwanegiad cymedrol CAC1 2 at ostyngiad sylweddol mewn tensiwn arwyneb, tra nad oedd cynnydd parhaus mewn crynodiad CAC1 2 bellach wedi achosi newidiadau sylweddol.
Er mwyn canfod cineteg arsugniad AAS math Gemini yn y rhyngwyneb dŵr nwy, pennwyd y tensiwn arwyneb deinamig gan ddefnyddio'r dull pwysau swigen uchaf. Dangosodd y canlyniadau, ar gyfer yr amser prawf hiraf, na newidiodd tensiwn arwyneb deinamig 2C 12 Cys. Mae gostyngiad yn y tensiwn arwyneb deinamig yn dibynnu ar y crynodiad yn unig, hyd y cynffonau hydroffobig, a nifer y cynffonau hydroffobig. Arweiniodd crynodiad cynyddol o syrffactydd, yn lleihau hyd y gadwyn yn ogystal â nifer y cadwyni at bydredd cyflymach. Canfuwyd bod y canlyniadau a gafwyd ar gyfer crynodiadau uwch o C N Cys (n = 8 i 12) yn agos iawn at yr γ CMC a fesurwyd gan y dull Wilhelmy.
Mewn astudiaeth arall, pennwyd tensiynau arwyneb deinamig cystin sodiwm dilauryl (SDLC) a chystin sodiwm didecamino gan y dull plât Wilhelmy, ac ar ben hynny, pennwyd tensiynau wyneb ecwilibriwm eu toddiannau dyfrllyd gan y dull cyfaint gollwng. Ymchwiliwyd ymhellach i ymateb bondiau disulfide trwy ddulliau eraill hefyd. Arweiniodd ychwanegu mercaptoethanol i doddiant 0.1 mmol -l -1SDLC at gynnydd cyflym mewn tensiwn arwyneb o 34 mn -m -1 i 53 mn -m -1. Gan y gall NACLO ocsideiddio bondiau disulfide SDLC i grwpiau asid sulfonig, ni welwyd unrhyw agregau pan ychwanegwyd NACLO (5 mmol -L -1) at yr hydoddiant SDLC 0.1 mmol -1. Dangosodd microsgopeg electron trawsyrru a chanlyniadau gwasgaru golau deinamig na ffurfiwyd agregau yn yr hydoddiant. Canfuwyd bod tensiwn wyneb SDLC yn cynyddu o 34 mn -m -1 i 60 mn -m -1 dros gyfnod o 20 munud.
6.5 Rhyngweithiadau Arwyneb Deuaidd
Yn y gwyddorau bywyd, mae nifer o grwpiau wedi astudio priodweddau dirgrynol cymysgeddau o AAS cationig (syrffactyddion diacylglycerol arginine) a ffosffolipidau yn y rhyngwyneb dŵr nwy, gan ddod i'r casgliad o'r diwedd bod yr eiddo nad yw'n ddelfrydol hon yn achosi mynychder rhyngweithiadau electrostatig.
6.6 Priodweddau agregu
Defnyddir gwasgariad golau deinamig yn gyffredin i bennu priodweddau agregu monomerau sy'n seiliedig ar asid amino a syrffactyddion gemini mewn crynodiadau uwchlaw CMC, gan gynhyrchu diamedr hydrodynamig ymddangosiadol DH (= 2R h). Mae'r agregau a ffurfiwyd gan C N Cys a 2CN Cys yn gymharol fawr ac mae ganddynt ddosbarthiad ar raddfa eang o gymharu â syrffactyddion eraill. Mae pob syrffactydd ac eithrio 2c 12 cys fel arfer yn ffurfio agregau o tua 10 nm. Mae meintiau micelle o syrffactyddion gemini yn sylweddol fwy na rhai eu cymheiriaid monomerig. Mae cynnydd yn hyd cadwyn hydrocarbon hefyd yn arwain at gynnydd ym maint micelle. Ohta et al. disgrifiodd briodweddau agregu tri stereoisomydd gwahanol o tetramethylammonium N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine mewn toddiant dyfrllyd a dangosodd fod gan y diastereoisomers yr un crynodiad agregu beirniadol mewn toddiant dyfrllyd. Iwahashi et al. Ymchwiliwyd iddo gan ddeuoliaeth gylchol, NMR ac osmometreg pwysau anwedd yn ffurfio agregau cylchol asid n-dodecanoyl-l-glutamig, n-dodecanoyl-l-valine a'u esterau methyl mewn gwahanol doddyddion (megis tetrahydrofuran, asetoxe, aconixane, 1,1, 1, 1 ymchwilio iddo gan ddeuoliaeth gylchol, NMR ac osmometreg pwysau anwedd.
6.7 arsugniad rhyngwynebol
Mae arsugniad rhyngwynebol syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino a'i gymharu â'i gymar confensiynol hefyd yn un o'r cyfarwyddiadau ymchwil. Er enghraifft, ymchwiliwyd i briodweddau arsugniad rhyngwynebol esterau dodecyl o asidau amino aromatig a gafwyd o LET a LEP. Dangosodd y canlyniadau fod LET a LEP yn arddangos ardaloedd rhyngwynebol is yn y rhyngwyneb nwy-hylif ac wrth y rhyngwyneb dŵr/hecsan, yn y drefn honno.
Bordes et al. ymchwilio i ymddygiad datrysiad ac arsugniad ar ryngwyneb dŵr nwy tri syrffactyddion asid amino dicarboxylated, halwynau disodiwm glwtamad dodecyl, aspartate dodecyl, ac aminomalad (gyda 3, 2, ac 1 atom carbon rhwng y ddau grŵp carboxyl, yn y drefn honno). Yn ôl yr adroddiad hwn, roedd CMC y syrffactyddion dicarboxylated 4-5 gwaith yn uwch na halen glycin dodecyl monocarboxylated. Priodolir hyn i ffurfio bondiau hydrogen rhwng y syrffactyddion dicarboxylated a moleciwlau cyfagos trwy'r grwpiau amide ynddo.
6.8 Ymddygiad Cyfnod
Gwelir cyfnodau ciwbig amharhaol isotropig ar gyfer syrffactyddion mewn crynodiadau uchel iawn. Mae moleciwlau syrffactydd gyda grwpiau pen mawr iawn yn tueddu i ffurfio agregau o grymedd positif llai. Marques et al. astudio ymddygiad cyfnod y systemau 12Lys12/12SER ac 8LYS8/16SER (gweler Ffigur 10), a dangosodd y canlyniadau fod gan y system 12ys12/12ser barth gwahanu cyfnod rhwng y micellar a rhanbarthau toddiant pothellog, tra bod y system ficellog 8Lys8/16Ser yn dangos y system ficel a ficeler 8Lys rhanbarth cyfnod). Dylid nodi, ar gyfer rhanbarth fesigl y system 12ys12/12SER, bod fesiglau bob amser yn cydfodoli â micellau, tra bod rhanbarth fesigl y system 8lys8/16SER yn cael fesiglau yn unig.
Cymysgeddau catanionig o'r syrffactyddion lysine a serine: pâr cymesur 12ys12/12ser (chwith) a phâr anghymesur 8lys8/16ser (dde)
6.9 gallu emwlsio
Kouchi et al. archwilio gallu emwlsio, tensiwn rhyngwynebol, gwasgariad a gludedd N- [3-Dodecyl-2-hydroxypropyl] -L-arginine, L-glwtamad, ac AAS eraill. O'i gymharu â syrffactyddion synthetig (eu cymheiriaid confensiynol nonionig ac amffoterig), dangosodd y canlyniadau fod gan AAS allu emwlsio cryfach na syrffactyddion confensiynol.
Baczko et al. Syntheseiddiwyd syrffactyddion asid amino anionig newydd ac ymchwilio iddynt fel toddyddion sbectrosgopeg NMR sy'n canolbwyntio ar gylchol. Syntheseiddiwyd cyfres o ddeilliadau L-PHE neu L-Ala amffiffilig wedi'u seilio ar sulfonate gyda gwahanol gynffonau hydroffobig (pentyl ~ tetradecyl) trwy adweithio asidau amino ag anhydride O-sulfobenzoic. Wu et al. halwynau sodiwm syntheseiddiedig o acyl n-brasterog aYmchwiliodd i'w gallu emwlsio mewn emwlsiynau olew-mewn-dŵr, a dangosodd y canlyniadau fod y syrffactyddion hyn yn perfformio'n well gydag asetad ethyl fel y cyfnod olew na gyda N-hexane fel y cyfnod olew.
6.10 Datblygiadau mewn Synthesis a Chynhyrchu
Gellir deall ymwrthedd dŵr caled fel gallu syrffactyddion i wrthsefyll presenoldeb ïonau fel calsiwm a magnesiwm mewn dŵr caled, hy, y gallu i osgoi dyodiad i mewn i sebonau calsiwm. Mae syrffactyddion ag ymwrthedd dŵr caled uchel yn ddefnyddiol iawn ar gyfer fformwleiddiadau glanedydd a chynhyrchion gofal personol. Gellir gwerthuso ymwrthedd dŵr caled trwy gyfrifo'r newid mewn hydoddedd a gweithgaredd arwyneb y syrffactydd ym mhresenoldeb ïonau calsiwm.
Ffordd arall o werthuso ymwrthedd dŵr caled yw cyfrifo canran neu gramau syrffactydd sy'n ofynnol ar gyfer y sebon calsiwm a ffurfiwyd o 100 g o sodiwm oleate i'w wasgaru mewn dŵr. Mewn ardaloedd â dŵr caled uchel, gall crynodiadau uchel o ïonau calsiwm a magnesiwm a chynnwys mwynau wneud rhai cymwysiadau ymarferol yn anodd. Yn aml, defnyddir yr ïon sodiwm fel cownter ïon syrffactydd anionig synthetig. Gan fod yr ïon calsiwm divalent yn rhwym i'r ddau foleciwl syrffactydd, mae'n achosi i'r syrffactydd waddodi'n haws rhag gwneud datrysiad yn llai tebygol.
Dangosodd yr astudiaeth o wrthwynebiad dŵr caled AAS fod grŵp carboxyl ychwanegol wedi dylanwadu'n gryf ar yr asid ac ymwrthedd dŵr caled, a chynyddodd y gwrthiant asid a dŵr caled ymhellach gyda chynnydd hyd y grŵp spacer rhwng y ddau grŵp carboxyl. Trefn asid ac ymwrthedd dŵr caled oedd c 12 glycinate <c 12 aspartate <c 12 glwtamad. Gan gymharu'r bond amide dicarboxylated a'r syrffactydd amino dicarboxylated, yn y drefn honno, darganfuwyd bod ystod pH yr olaf yn ehangach a chynyddodd ei weithgaredd arwyneb trwy ychwanegu swm priodol o asid. Roedd yr asidau amino n-alkyl dicarboxylated yn dangos effaith chelating ym mhresenoldeb ïonau calsiwm, ac roedd C 12 aspartate yn ffurfio gel gwyn. C 12 Dangosodd glwtamad weithgaredd arwyneb uchel mewn crynodiad Ca 2+ uchel a disgwylir iddo gael ei ddefnyddio wrth ddihalwyno dŵr y môr.
6.11 Gwasgariad
Mae gwasgariad yn cyfeirio at allu syrffactydd i atal cyfuniad a gwaddodiad y syrffactydd mewn toddiant.Mae gwasgariad yn eiddo pwysig i syrffactyddion sy'n eu gwneud yn addas i'w defnyddio mewn glanedyddion, colur a fferyllol.Rhaid i asiant gwasgaru gynnwys ester, ether, amide neu fond amino rhwng y grŵp hydroffobig a'r grŵp hydroffilig terfynol (neu ymhlith y grwpiau hydroffobig cadwyn syth).
Yn gyffredinol, mae syrffactyddion anionig fel sylffadau alkanolamido a syrffactyddion amffoterig fel amidosulfobetaine yn arbennig o effeithiol gan fod asiantau gwasgaru ar gyfer sebonau calsiwm.
Mae llawer o ymdrechion ymchwil wedi pennu gwasgariad AAS, lle canfuwyd bod lysin N-lauroyl yn gydnaws yn wael â dŵr ac yn anodd ei ddefnyddio ar gyfer fformwleiddiadau cosmetig.Yn y gyfres hon, mae gan asidau amino sylfaenol a amnewidiwyd gan N-acyl wasgariad gwych ac fe'u defnyddir yn y diwydiant cosmetig i wella fformwleiddiadau.
07 Gwenwyndra
Mae syrffactyddion confensiynol, yn enwedig syrffactyddion cationig, yn wenwynig iawn i organebau dyfrol. Mae eu gwenwyndra acíwt oherwydd ffenomen rhyngweithio arsugniad syrffactyddion yn y rhyngwyneb dŵr celloedd. Mae lleihau CMC syrffactyddion fel arfer yn arwain at arsugniad rhyngwynebol cryfach o syrffactyddion, sydd fel arfer yn arwain at eu gwenwyndra acíwt uwch. Mae cynnydd yn hyd y gadwyn hydroffobig o syrffactyddion hefyd yn arwain at gynnydd mewn gwenwyndra acíwt syrffactydd.Mae'r mwyafrif o AAs yn isel neu ddim yn wenwynig i fodau dynol a'r amgylchedd (yn enwedig i organebau morol) ac maent yn addas i'w defnyddio fel cynhwysion bwyd, fferyllol a cholur.Mae llawer o ymchwilwyr wedi dangos bod syrffactyddion asid amino yn dyner ac yn anniddig i'r croen. Gwyddys bod syrffactyddion sy'n seiliedig ar arginine yn llai gwenwynig na'u cymheiriaid confensiynol.
Brito et al. astudio priodweddau ffisiocemegol a gwenwynegol amffiffiliau sy'n seiliedig ar asid amino a'u [deilliadau o tyrosine (Tyr), hydroxyproline (hyp), serine (Ser) a lysin (lys)] ffurfiad digymell o fesiglau cationig a rhoi data ar eu gwenwynigrwydd acíwt i duoniad acíwt. Fe wnaethant syntheseiddio fesiglau cationig o gymysgeddau deilliadau dodecyltrimethylammonium (DTAB)/lys-deilliadau a/neu gymysgeddau ser-/lys-deilliadol a phrofi eu hecotoxicity a'u potensial hemolytig, gan ddangos bod yr holl AAS a'u cymysgeddau morfilys yn galluogi.
Rosa et al. ymchwilio i rwymo (cysylltiad) DNA i fesiglau cationig sefydlog sy'n seiliedig ar asid amino. Yn wahanol i syrffactyddion cationig confensiynol, sy'n aml yn ymddangos yn wenwynig, ymddengys bod rhyngweithio syrffactyddion asid amino cationig yn wenwynig. Mae'r AAS cationig yn seiliedig ar arginine, sy'n ffurfio fesiglau sefydlog yn ddigymell mewn cyfuniad â rhai syrffactyddion anionig. Adroddir hefyd bod atalyddion cyrydiad sy'n seiliedig ar asid amino yn wenwynig. Mae'r syrffactyddion hyn yn hawdd eu syntheseiddio â phurdeb uchel (hyd at 99%), cost isel, yn hawdd ei fioddiraddio, ac yn hollol hydawdd mewn cyfryngau dyfrllyd. Mae sawl astudiaeth wedi dangos bod syrffactyddion asid amino sy'n cynnwys sylffwr yn well o ran ataliad cyrydiad.
Mewn astudiaeth ddiweddar, mae Perinelli et al. adroddodd broffil gwenwynegol boddhaol o rhamnolipidau o gymharu â syrffactyddion confensiynol. Gwyddys bod rhamnolipidau yn gweithredu fel gwella athreiddedd. Fe wnaethant hefyd adrodd am effaith rhamnolipidau ar athreiddedd epithelial cyffuriau macromoleciwlaidd.
08 Gweithgaredd Gwrthficrobaidd
Gellir gwerthuso gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion yn ôl y crynodiad ataliol lleiaf. Astudiwyd gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion sy'n seiliedig ar arginine yn fanwl. Canfuwyd bod bacteria Gram-negyddol yn fwy gwrthsefyll syrffactyddion sy'n seiliedig ar arginine na bacteria Gram-positif. Mae gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion fel arfer yn cael ei gynyddu gan bresenoldeb hydrocsyl, cyclopropane neu fondiau annirlawn yn y cadwyni acyl. Castillo et al. dangosir bod hyd y cadwyni acyl a'r gwefr bositif yn pennu gwerth HLB (cydbwysedd hydroffilig-lipoffilig) y moleciwl, ac mae'r rhain yn cael effaith ar eu gallu i darfu ar bilenni. Mae ester methyl Nα-acylarginine yn ddosbarth pwysig arall o syrffactyddion cationig gyda gweithgaredd gwrthficrobaidd sbectrwm eang ac mae'n hawdd ei fioddiraddio ac mae ganddo wenwyndra isel neu ddim gwenwyndra. Mae astudiaethau ar ryngweithio syrffactyddion Methyl Ester Nα-acylarginine yn seiliedig ar ester gyda 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine a 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-ffosfforchole wedi dangos bod y pilenni hyn, a philenni modelau, yn y pilenni hyn, a bod Yn wrthficrobaidd da, dangosodd y canlyniadau fod gan y syrffactyddion weithgaredd gwrthfacterol da.
09 Priodweddau Rheolegol
Mae priodweddau rheolegol syrffactyddion yn chwarae rhan bwysig iawn wrth bennu a rhagweld eu cymwysiadau mewn gwahanol ddiwydiannau, gan gynnwys bwyd, fferyllol, echdynnu olew, gofal personol a chynhyrchion gofal cartref. Cynhaliwyd llawer o astudiaethau i drafod y berthynas rhwng viscoelastigedd syrffactyddion asid amino a CMC.
10 cais yn y diwydiant cosmetig
Defnyddir AAS wrth lunio llawer o gynhyrchion gofal personol.Gwelir bod potasiwm N-cocoyl glycinate yn dyner ar y croen ac fe'i defnyddir wrth lanhau wyneb i gael gwared ar slwtsh a cholur. Mae gan asid N-acyl-L-glutamig ddau grŵp carboxyl, sy'n ei gwneud yn fwy hydawdd mewn dŵr. Ymhlith yr AAS hyn, defnyddir AAS sy'n seiliedig ar C 12 asid brasterog yn helaeth wrth lanhau wyneb i gael gwared ar slwtsh a cholur. Defnyddir AAS â chadwyn C 18 fel emwlsyddion mewn cynhyrchion gofal croen, a gwyddys bod halwynau alanîn N-Lauryl yn creu ewynnau hufennog nad ydynt yn cythruddo i'r croen ac felly gellir eu defnyddio wrth lunio cynhyrchion gofal babanod. Mae gan AAS sy'n seiliedig ar N-Lauryl a ddefnyddir mewn past dannedd ataliaeth dda debyg i sebon ac effeithiolrwydd cryf sy'n atal ensymau.
Dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, mae'r dewis o syrffactyddion ar gyfer colur, cynhyrchion gofal personol a fferyllol wedi canolbwyntio ar wenwyndra isel, ysgafnrwydd, addfwynder i'r cyffyrddiad a'r diogelwch. Mae defnyddwyr y cynhyrchion hyn yn ymwybodol iawn o'r ffactorau llid, gwenwyndra ac amgylcheddol posibl.
Heddiw, defnyddir AAS i lunio llawer o siampŵau, llifynnau gwallt a sebonau baddon oherwydd eu manteision niferus dros eu cymheiriaid traddodiadol mewn colur a chynhyrchion gofal personol.Mae gan syrffactyddion sy'n seiliedig ar brotein eiddo dymunol sy'n angenrheidiol ar gyfer cynhyrchion gofal personol. Mae gan rai AAS alluoedd ffurfio ffilm, tra bod gan eraill alluoedd ewynnog da.
Mae asidau amino yn ffactorau lleithio sy'n digwydd yn naturiol yn y cornewm stratwm. Pan fydd celloedd epidermaidd yn marw, maent yn dod yn rhan o'r corneum stratwm ac mae'r proteinau mewngellol yn cael eu diraddio'n raddol i asidau amino. Yna caiff yr asidau amino hyn eu cludo ymhellach i'r corneum stratwm, lle maent yn amsugno sylweddau braster neu fraster i mewn i'r cornewm stratwm epidermaidd, a thrwy hynny wella hydwythedd wyneb y croen. Mae tua 50% o'r ffactor lleithio naturiol yn y croen yn cynnwys asidau amino a pyrrolidone.
Mae colagen, cynhwysyn cosmetig cyffredin, hefyd yn cynnwys asidau amino sy'n cadw'r croen yn feddal.Mae problemau croen fel garwedd a diflasrwydd yn digwydd i raddau helaeth oherwydd diffyg asidau amino. Dangosodd un astudiaeth fod cymysgu asid amino â chroen lleddfol eli yn llosgi, a dychwelodd yr ardaloedd yr effeithiwyd arnynt i'w cyflwr arferol heb ddod yn greithiau keloid.
Canfuwyd bod asidau amino hefyd yn ddefnyddiol iawn wrth ofalu am gwtiglau sydd wedi'u difrodi.Gall gwallt sych, di -siâp nodi gostyngiad yng nghrynodiad asidau amino mewn cornewm stratwm sydd wedi'i ddifrodi'n ddifrifol. Mae gan asidau amino y gallu i dreiddio i'r cwtigl i'r siafft gwallt ac amsugno lleithder o'r croen.Mae'r gallu hwn o syrffactyddion sy'n seiliedig ar asid amino yn eu gwneud yn ddefnyddiol iawn mewn siampŵau, llifynnau gwallt, meddalyddion gwallt, cyflyrwyr gwallt, a phresenoldeb asidau amino yn gwneud y gwallt yn gryf.
11 cais mewn colur bob dydd
Ar hyn o bryd, mae galw cynyddol am fformwleiddiadau glanedydd sy'n seiliedig ar asid amino ledled y byd.Gwyddys bod gan AAS well gallu glanhau, gallu ewynnog ac eiddo meddalu ffabrig, sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer glanedyddion cartrefi, siampŵau, golchiadau corff a chymwysiadau eraill.Adroddir bod AAS amffoterig sy'n deillio o asid aspartig yn lanedydd hynod effeithiol gydag eiddo chelating. Canfuwyd bod y defnydd o gynhwysion glanedydd sy'n cynnwys asidau N-alkyl-β-aminoethoxy yn lleihau llid y croen. Adroddwyd bod lluniad glanedydd hylif sy'n cynnwys N-cocoyl-β-aminopropionate yn lanedydd effeithiol ar gyfer staeniau olew ar arwynebau metel. Dangoswyd bod syrffactydd asid aminocarboxylic, C 14 Chohch 2 NHCH 2 Coona, hefyd wedi cael gwell aflwyddiant ac fe'i defnyddir ar gyfer glanhau tecstilau, carpedi, gwallt, gwydr, ac ati. Mae'r asid 2-hydroxy-3-aminopropionig asid-n, n-asid n-asidig yn hysbys i fod yn adnabyddus.
Adroddwyd am baratoi fformwleiddiadau glanedydd yn seiliedig ar N- (N'-Long-Chain Acyl-β-alanyl) -β-alanine gan Keigo a Tatsuya yn eu patent ar gyfer gwell gallu a sefydlogrwydd golchi, torri ewyn hawdd a meddalu ffabrig da. Datblygodd Kao fformiwleiddiad glanedydd yn seiliedig ar N-acyl-1 -N-hydroxy-β-alanîn ac adroddodd lid croen isel, ymwrthedd dŵr uchel a phŵer tynnu staen uchel.
Mae'r cwmni o Japan Ajinomoto yn defnyddio AAS gwenwynig isel a hawdd eu diraddio yn seiliedig ar asid L-glutamig, L-arginine a L-lysine fel y prif gynhwysion mewn siampŵau, glanedyddion a cholur (Ffigur 13). Adroddwyd hefyd am allu ychwanegion ensymau mewn fformwleiddiadau glanedydd i gael gwared â baeddu protein. Adroddwyd bod N-acyl AAS sy'n deillio o asid glutamig, alanîn, methylglycine, serine ac asid aspartig i'w defnyddio fel glanedyddion hylif rhagorol mewn toddiannau dyfrllyd. Nid yw'r syrffactyddion hyn yn cynyddu gludedd o gwbl, hyd yn oed ar dymheredd isel iawn, a gellir eu trosglwyddo'n hawdd o lestr storio'r ddyfais ewynnog i gael ewynnau homogenaidd.
Amser Post: Mehefin-09-2022