Tabl Cynnwys ar gyfer yr Erthygl hon:
1. Datblygu Asidau Amino
2. Priodweddau strwythurol
3. cyfansoddiad cemegol
4.Classification
5. Synthesis
6. Priodweddau ffisegemegol
7. Gwenwyndra
8. Gweithgaredd gwrthficrobaidd
9. Priodweddau rheolegol
10. Ceisiadau yn y diwydiant cosmetig
11. Cymwysiadau mewn colur bob dydd
Arwynebyddion 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 y mae galw cynyddol amdanynt, mae amlbwrpasedd AAS oherwydd eu strwythur amrywiol yn cynnig nifer fawr o gyfleoedd masnachol.
O ystyried bod gwlychwyr yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn glanedyddion, emylsyddion, atalyddion cyrydiad, adferiad olew trydyddol a fferyllol, nid yw ymchwilwyr erioed wedi rhoi'r gorau i roi sylw i syrffactyddion.
Syrffactyddion yw'r cynhyrchion cemegol mwyaf cynrychioliadol sy'n cael eu bwyta mewn symiau mawr bob dydd 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 diwenwyndra, bioddiraddadwyedd a biocompatibility bron 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'n cael eu secretu'n allgellog.Felly, gall biosurfactants hefyd gael eu paratoi trwy ddyluniad moleciwlaidd i ddynwared strwythurau amffiffilig naturiol, megis ffosffolipidau, glycosidau alcyl 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 llawer iawn o ddiddordeb gan wyddonwyr fel syrffactyddion newydd, nid yn unig oherwydd y gellir eu syntheseiddio o adnoddau adnewyddadwy, ond hefyd oherwydd bod AAS yn hawdd ei ddiraddio a bod ganddo sgil-gynhyrchion diniwed, gan eu gwneud yn fwy diogel i'r 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 tarddiad amrywiaeth eang o syrffactyddion. Mae'n hysbys bod cyfanswm o 20 o Asidau Amino Proteinogenig safonol yn bodoli mewn natur ac maent yn gyfrifol am yr holl adweithiau 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 negatif cysonyn daduniad asid yr hydoddiant). Mae rhai yn anbegynol a hydroffobig, mae rhai yn begynol ac yn hydroffilig, mae rhai yn sylfaenol ac mae rhai yn asidig.
Gan fod Asidau Amino yn gyfansoddion adnewyddadwy, mae syrffactyddion wedi'u syntheseiddio o Asidau Amino hefyd â photensial 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 trwy wahanol lwybrau biotechnolegol a llwybrau cemegol.
Yn gynnar yn yr 20fed ganrif, darganfuwyd Asidau Amino gyntaf i'w 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 clefydau. Ym 1988, roedd argaeledd AAS cost isel wedi ennyn 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 burum, sy'n profi'n anuniongyrchol bod cynhyrchu AAS yn fwy ecogyfeillgar.
01 Datblygiad Asidau Amino
Mor gynnar â dechrau'r 19eg ganrif, pan ddarganfuwyd Asidau Amino sy'n digwydd yn naturiol gyntaf, rhagwelwyd y byddai eu strwythurau yn 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 gwaith dilynol yn cynnwys synthesis asidau lipoAmino (AAS) gan ddefnyddio glycin ac alanin, a Hentrich et al. cyhoeddi cyfres o ganfyddiadau,gan gynnwys y cais 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 briodweddau synthesis a ffisiocemegol asidau amino acyl. Hyd yn hyn, mae corff mawr o lenyddiaeth wedi'i chyhoeddi ar synthesis, priodweddau, cymwysiadau diwydiannol a bioddiraddadwyedd AAS.
02 Priodweddau Strwythurol
Gall cadwyni asid brasterog hydroffobig anpolar AAS amrywio o ran strwythur, hyd cadwyn a rhif.Mae amrywiaeth strwythurol a gweithgaredd arwyneb uchel AAS yn esbonio eu hamrywiaeth cyfansoddiadol eang a'u priodweddau ffisiocemegol a biolegol. Mae grwpiau pen AAS yn cynnwys Asidau Amino neu peptidau. Mae'r gwahaniaethau yn y grwpiau pen yn pennu arsugniad, cydgasglu 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, anionig, ac amffoterig. Mae'r cyfuniad o Asidau Amino hydroffilig a dognau cadwyn hir hydroffobig yn ffurfio adeiledd amffiffilig sy'n gwneud y moleciwl yn weithgar iawn ar yr wyneb. Yn ogystal, mae presenoldeb atomau carbon anghymesur yn y moleciwl yn helpu i ffurfio moleciwlau cirol.
03 Cyfansoddiad Cemegol
Pob Peptidau a Pholypeptidau yw cynhyrchion Polymerization y bron i 20 α-Proteinogenic α-Amino Acids hyn. Mae pob 20 α-Amino Acid yn cynnwys grŵp swyddogaethol asid carbocsilig (-COOH) a grŵp swyddogaethol amino (-NH 2), y ddau ynghlwm wrth yr un atom tetrahedrol α-carbon. 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 girol (ac eithrio glycin) ac maent yn weithgar yn optegol eu natur oherwydd bod ganddynt bedwar amnewidyn gwahanol sy'n gysylltiedig 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 stereoisomers L yn sylweddol uwch. Y grŵp R sy'n bresennol mewn rhai Asidau Amino (Phenylalanine, Tyrosine a Tryptoffan) yw aryl, gan arwain at uchafswm amsugniad UV ar 280 nm. Mae'r α-COOH asidig a'r α-NH 2 sylfaenol mewn Asidau Amino yn gallu ïoneiddio, ac mae'r ddau stereoisomer, p'un bynnag ydyn nhw, yn adeiladu'r ecwilibriwm ïoneiddiad 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 asidig gwan; fodd bynnag, mae'r grŵp carboxyl yn llawer mwy asidig o'i gymharu â'r grŵp amino protonedig. pH 7.4, mae'r grŵp carboxyl yn cael ei ddadprotoneiddio tra bod y grŵp amino yn protonedig. Mae asidau amino â grwpiau R an-ïonadwy yn niwtral yn drydanol ar y pH hwn ac yn ffurfio zwitterion.
04 Dosbarthiad
Gellir dosbarthu AAS yn ôl pedwar 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 fwy nag effeithiolrwydd glycolipidau. Gelwir yr AAS hyn hefyd yn lipopeptidau. Mae lipopeptidau yn gyfansoddion pwysau moleciwlaidd isel, a gynhyrchir fel arfer gan rywogaethau Bacillus.
Rhennir AAS o'r fath ymhellach yn 3 is-ddosbarth:syrffactin, iturin a fengycin.
|
| Mae'r teulu o beptidau arwyneb-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 yn gysylltiedig â'r peptid. Mae'r peptid arwyneb-weithredol yn lactone macrosyclig lle mae'r cylch yn cael ei gau gan gatalysis rhwng terfynell C yr 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 ac L.Ym mhob achos, mae'r heptapeptidau yn gysylltiedig â'r cadwyni C14-C17 o asidau brasterog β-amino (gall y cadwyni fod yn amrywiol). Yn achos yr ekurimycins, gall y grŵp amino yn y safle β ffurfio bond amid gyda'r terminws C gan ffurfio strwythur lactam macrogylchol.
Mae'r is-ddosbarth fengycin yn cynnwys fengycin A a B, a elwir hefyd yn plistatin pan fydd Tyr9 wedi'i ffurfweddu'n D.Mae'r decapeptide wedi'i gysylltu â chadwyn asid brasterog β-hydroxy dirlawn C14 -C18 neu annirlawn. Yn strwythurol, mae plipastatin hefyd yn lactone macrocyclic, sy'n cynnwys cadwyn ochr Tyr yn safle 3 o'r dilyniant peptid ac yn ffurfio bond ester gyda'r gweddillion C-terminal, gan ffurfio strwythur cylch mewnol (fel sy'n wir am lawer o lipopeptidau Pseudomonas).
② Categori Synthetig Gellir syntheseiddio AAS hefyd trwy ddefnyddio unrhyw un o'r asidau amino asidig, sylfaenol a niwtral. Yr asidau amino cyffredin a ddefnyddir ar gyfer synthesis AAS yw asid glutamig, serine, proline, asid aspartig, glycin, arginin, alanin, 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. Mae enghreifftiau cyffredin yn cynnwys 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 gwlychwyr sy'n seiliedig ar asid amino yn 2 fath.
Yn ôl sefyllfa'r eilydd
| ①N-yn lle AAS Mewn cyfansoddion amnewidiol N, mae grŵp amino yn cael ei ddisodli gan grŵp lipoffilig neu grŵp carboxyl, gan arwain at golli sylfaenoldeb. yr enghraifft symlaf o AAS a amnewidiwyd gan N yw asidau amino N-acyl, sydd yn eu hanfod yn syrffactyddion anionig. Mae gan AAS n-amid fond amid ynghlwm rhwng y dognau hydroffobig a hydroffilig. Mae gan y bond amid y gallu i ffurfio bond hydrogen, sy'n hwyluso diraddio'r syrffactydd hwn mewn amgylchedd asidig, gan ei wneud yn fioddiraddadwy.
②C-yn lle AAS Mewn cyfansoddion amnewidiol C, mae'r amnewid yn digwydd yn y grŵp carboxyl (trwy fond amid neu ester). Mae cyfansoddion nodweddiadol a amnewidiwyd yn C (ee esterau neu amidau) yn eu hanfod yn syrffactyddion cationig.
③N- ac AAS yn lle C Yn y math hwn o syrffactydd, y grwpiau amino a charboxyl yw'r rhan hydroffilig. Mae'r math hwn yn ei hanfod yn syrffactydd amffoterig. |
4.3 Yn ôl nifer y cynffonnau hydroffobig
Yn seiliedig ar nifer y grwpiau pen a chynffonau hydroffobig, gellir rhannu AAS yn bedwar grŵp. AAS cadwyn syth, Gemini (dimer) math AAS, math Glycerolipid AAS, ac AAS math amffiffilig bicephalic (Bola). Mae gwlychwyr cadwyn syth yn syrffactyddion sy'n cynnwys asidau amino gyda dim ond un gynffon hydroffobig (Ffigur 3). Mae gan fath Gemini AAS ddau grŵp pen pegynol asid amino a dwy gynffon hydroffobig fesul moleciwl (Ffigur 4). Yn y math hwn o strwythur, mae'r ddwy AAS cadwyn syth wedi'u cysylltu â'i gilydd gan wahanydd ac felly fe'u gelwir hefyd yn dimers. Yn yr AAS math Glycerolipid, ar y llaw arall, mae'r ddau 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
① AAS Cationig
Mae gan brif grŵp y math hwn o syrffactydd wefr bositif. Yr AAS cationig cynharaf yw ethyl cocoyl arginate, sef carboxylate 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 ysgafn ar y llygaid a'r croen ac yn hawdd i'w fioddiraddadwy. Fe wnaeth Singare a Mhatre syntheseiddio AAS cationig yn seiliedig ar arginin a gwerthuso eu priodweddau ffisicocemegol. Yn yr astudiaeth hon, maent yn honni bod cynnyrch uchel o'r cynhyrchion a gafwyd gan ddefnyddio amodau adwaith 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 draenogod môr a sêr y môr, yn gysylltiedig yn gemegol â glycin (NH 2 -CH 2 -COOH,), asid amino sylfaenol a ddarganfuwyd mewn celloedd mamaliaid. -COOH,) yn gemegol gysylltiedig â glycin, sef asid amino sylfaenol a geir mewn celloedd mamaliaid. Defnyddir asid Lauric, asid tetradecanoic, asid oleic a'u halidau ac esterau yn gyffredin i syntheseiddio syrffactyddion sarcosinad. Mae sarcosinates yn gynhenid yn ysgafn ac felly fe'u defnyddir yn gyffredin mewn cegolch, siampŵ, ewyn 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-glutamad a photasiwm N-cocoyl glycinate, yn y drefn honno. Defnyddir Amilite yn gyffredin fel asiant ewyno, glanedydd, hydoddydd, emwlsydd a gwasgarydd, ac mae ganddo lawer o gymwysiadau mewn colur, megis siampŵ, sebon bath, golchi corff, past dannedd, glanhawyr wyneb, sebonau glanhau, glanhawyr lensys cyffwrdd a syrffactyddion cartref. Defnyddir Amisoft fel glanhawr croen a gwallt ysgafn, yn bennaf mewn glanhawyr wyneb a chorff, glanedyddion synthetig bloc, 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. Lauryl lysin (LL) ac alkoxy (2-hydroxypropyl) arginine yw'r unig syrffactyddion amffoterig hysbys sy'n 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, ac eithrio toddyddion alcalïaidd neu asidig iawn. Fel powdr organig, mae gan LL adlyniad ardderchog i arwynebau hydroffilig a chyfernod ffrithiant isel, gan roi gallu iro rhagorol i'r syrffactydd hwn. Defnyddir LL yn eang mewn hufenau croen a chyflyrwyr gwallt, ac fe'i defnyddir hefyd fel iraid.
④ AAS nonionic
Mae syrffactyddion nonionig yn cael eu nodweddu gan grwpiau pen pegynol heb daliadau ffurfiol. paratowyd wyth syrffactydd nonionig ethocsylaidd newydd gan Al-Sabagh et al. o asidau α-amino sy'n hydoddi mewn olew. Yn y broses hon, cafodd L-phenylalanine (LEP) a L-leucine eu esterified gyntaf â hexadecanol, ac yna amidation ag asid palmitig i roi dau amidau a dau ester o asidau α-amino. Yna cafodd yr amidau a'r esterau adweithiau cyddwyso ag ethylene ocsid i baratoi tri deilliad ffenylalanin gyda niferoedd gwahanol o unedau polyoxyethylen (40, 60 a 100). Canfuwyd bod gan yr AAS nonionig hyn briodweddau glanedydd ac ewyn da.
05 Synthesis
5.1 Llwybr synthetig sylfaenol
Yn AAS, gellir cysylltu grwpiau hydroffobig â safleoedd amin neu asid carbocsilig, neu drwy 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 o syrffactyddion asid amino
| Llwybr 1 . Cynhyrchir aminau ester amffiffilig gan adweithiau esterification, ac os felly, cyflawnir synthesis syrffactydd fel arfer trwy adlifo alcoholau brasterog ac asidau amino ym mhresenoldeb asiant dadhydradu a catalydd asidig. Mewn rhai adweithiau, mae asid sylffwrig yn gweithredu fel catalydd ac asiant dadhydradu.
Llwybr 2 . Mae asidau amino actifedig yn adweithio ag alcylamines i ffurfio bondiau amid, gan arwain at synthesis amidoamines amffiffilig.
Llwybr 3. Mae asidau amido yn cael eu syntheseiddio trwy adweithio'r grwpiau amin o asidau amino ag Asidau Amido.
Llwybr 4. Cafodd asidau amino alcyl cadwyn hir eu syntheseiddio gan adwaith grwpiau amin â haloalcanau. |
5.2 Datblygiadau mewn synthesis a chynhyrchu
5.2.1 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid cadwyn sengl
Gall asidau amino neu peptidau N-acyl neu O-acyl gael eu syntheseiddio gan acyliad ensymau-catalyzed o grwpiau amin neu hydroxyl ag asidau brasterog. Mae'r adroddiad cynharaf ar y synthesis lipase-catalyzed di-doddydd o asid amino amid neu methyl ester deilliadau a ddefnyddir Candida antarctica, gyda chynnyrch yn amrywio o 25% i 90% yn dibynnu ar y targed asid amino. Mae cetone methyl ethyl hefyd wedi'i ddefnyddio fel toddydd mewn rhai adweithiau. Mae Vonderhagen et al. disgrifiodd hefyd adweithiau N-acylation lipas-catalyzedig o asidau amino, hydrolysadau protein a/neu eu deilliadau gan ddefnyddio cymysgedd o ddŵr a thoddyddion organig (ee, dimethylformamide/dŵr) a methyl butyl cetone.
Yn y dyddiau cynnar, y brif broblem gyda synthesis ensymau-catalyzed o AAS 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 deor ar 70 ° C am ddyddiau lawer. Mae Montet et al. hefyd yn dod ar draws problemau yn ymwneud â chynnyrch isel asidau amino yn y synthesis o N-acyl lysin gan ddefnyddio asidau brasterog ac olewau llysiau. Yn ôl iddynt, uchafswm cynnyrch y cynnyrch oedd 19% o dan amodau di-doddydd a defnyddio toddyddion organig. daeth yr un broblem ar draws Valivety et al. yn y synthesis o ddeilliadau ester methyl N-Cbz-L-lysin neu N-Cbz-lysin.
Yn yr astudiaeth hon, dywedasant fod cynnyrch 3-O-tetradecanoyl-L-serine yn 80% wrth ddefnyddio serine wedi'i warchod gan N fel swbstrad a Novozyme 435 fel catalydd mewn amgylchedd di-doddydd tawdd. Astudiodd Nagao a Kito O-acylation L-serine, L-homoserine, L-threonine a L-tyrosine (LET) wrth ddefnyddio lipase Canlyniadau'r adwaith (cafwyd lipas gan Candida cylindracea a Rhizopus delemar mewn cyfrwng byffer dyfrllyd) ac adroddodd fod cynnyrch acylation L-homoserine a L-serine ychydig yn isel, tra na ddigwyddodd unrhyw acylation o L-threonine a LET.
Mae llawer o ymchwilwyr wedi cefnogi'r defnydd o swbstradau rhad sydd ar gael yn rhwydd ar gyfer syntheseiddio AAS cost-effeithiol. Soo et al. honni bod paratoi syrffactyddion olew palmwydd yn gweithio orau gyda lipoenzyme ansymudol. Nodwyd y byddai cynnyrch y cynhyrchion yn well er gwaethaf yr adwaith llafurus (6 diwrnod). Roedd Gerova et al. ymchwilio i synthesis a gweithgaredd arwyneb N-palmitoyl AAS cirol yn seiliedig ar fethionine, proline, leucine, threonine, ffenylalanin a ffenylglycine mewn cymysgedd cylchol/hiliol. Disgrifiodd Pang a Chu synthesis monomerau asid amino a monomerau seiliedig ar asid dicarboxylic mewn hydoddiant Cafodd cyfres o esters polyamid amino swyddogaethol a bioddiraddadwy seiliedig ar asid amino eu syntheseiddio gan adweithiau cyddwysiad mewn hydoddiant.
Adroddodd Cantaeuzene a Guerreiro am esterification grwpiau asid carbocsilig o Boc-Ala-OH a Boc-Asp-OH gydag alcoholau aliffatig cadwyn hir a deuolau, gyda dichloromethane fel hydoddydd ac agarose 4B (Sepharose 4B) fel catalydd. Yn yr astudiaeth hon, roedd adwaith Boc-Ala-OH ag alcoholau brasterog hyd at 16 carbon yn rhoi cynnyrch da (51%), tra bod Boc-Asp-OH 6 a 12 carbons yn well, gyda chynnyrch cyfatebol o 63% [64 ]. 99.9%) mewn cnwd yn amrywio o 58% i 76%, a gafodd eu syntheseiddio trwy ffurfio bondiau amid ag amrywiol alcylamines cadwyn hir neu fondiau ester ag alcoholau brasterog gan Cbz-Arg-OMe, 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 sydd wedi'u cysylltu ben-i-ben â'i gilydd gan grŵp gwahanu. Mae 2 gynllun posibl ar gyfer synthesis cemoenzymatic o syrffactyddion asid amino tebyg i gemini (Ffigurau 6 a 7). Yn Ffigur 6, mae 2 ddeilliad asid amino yn cael eu hadweithio â'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 gwahanu deuswyddogaethol.
Arloeswyd y datblygiad cynharaf o synthesis ensymau-catalyzed o asidau lipoamino gemini gan Valivety et al. Mae Yoshimura et al. ymchwilio i synthesis, arsugniad a chydgasglu syrffactydd gemini sy'n seiliedig ar asid amino yn seiliedig ar bromid cystin ac n-alcyl. Cymharwyd y syrffactyddion wedi'u syntheseiddio â'r syrffactyddion monomerig cyfatebol. Roedd Faustino et al. disgrifio'r synthesis o AAS monomerig anionig sy'n seiliedig ar wrea yn seiliedig ar L-cystine, D-cystine, DL-cystine, L-cysteine, L-methionine a L-sulfoalanine a'u parau o gemini trwy gyfrwng dargludedd, tensiwn arwyneb ecwilibriwm a chyson -cyflwr fflworoleuedd nodweddu ohonynt. Dangoswyd bod gwerth cmc gemini yn is trwy gymharu monomer a gemini.
Ffig.6 Synthesis o gemini AAS gan ddefnyddio deilliadau AA a spacer, wedi'i ddilyn gan fewnosod y grŵp hydroffobig
Ffig.7 Synthesis AASs gemini gan ddefnyddio bylchwr deuswyddogaethol ac AAS
5.2.3 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid glyerolipid
Mae syrffactyddion asid amino / peptid glycerolipid yn ddosbarth newydd o asidau amino lipid sy'n analogau strwythurol o esterau mono- (neu de-) glyserol a ffosffolipidau, oherwydd eu strwythur o un neu ddwy gadwyn brasterog gydag un asid amino wedi'i gysylltu ag asgwrn cefn glyserol. gan bond ester. 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 ensymau-catalyzed (gan ddefnyddio hydrolasau, proteasau a lipasau fel catalyddion) hefyd yn opsiwn da (Ffigur 8).
Mae'r synthesis ensymau-catalyzed o glyseridau arginine dilaurylated conjugates gan ddefnyddio papain wedi cael ei adrodd. Adroddwyd hefyd am synthesis o gyfuniadau ester diacylglycerol o acetylarginine a gwerthusiad o'u priodweddau ffisigocemegol.
Ffig.8 Synthesis o gyfuniadau asid amino mono a diacylglycerol
spacer: NH-(CH2)10-NH: cyfansawddB1
bylchau: NH-C6H4-NH: cyfansawddB2
gofodwr: CH2-CH2: cyfansawddB3
Ffig.9 Synthesis o amffiffiliau cymesur sy'n deillio o aminomethan Tris(hydroxymethyl)
5.2.4 Synthesis o syrffactyddion asid amino/peptid sy'n seiliedig ar bola
Mae amffiffiliau math bola sy'n seiliedig ar asid amino yn cynnwys 2 asid amino sy'n gysylltiedig â'r un gadwyn hydroffobig. Roedd Franceschi et al. disgrifio synthesis amffiffiliau math bola gyda 2 asid amino (D- neu L-alanine neu L-histidine) ac 1 gadwyn alcyl o wahanol hyd ac ymchwilio i'w gweithgaredd arwyneb. Maent yn trafod syntheseiddio a chyfuno amffiffiliau math bola newydd gyda ffracsiwn asid amino (gan ddefnyddio naill ai asid β-amino anghyffredin neu alcohol) a grŵp bylchwr C12-C20. Gall yr asidau β-amino anghyffredin a ddefnyddir fod yn aminoasid siwgr, asid amino sy'n deillio o azidothymin (AZT), asid amino norbornene, ac alcohol amino sy'n deillio o AZT (Ffigur 9). synthesis o amffiffiliau cymesur math bola sy'n deillio o tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris) (Ffigur 9).
06 Priodweddau ffisicocemegol
Mae'n hysbys bod gwlychwyr sy'n seiliedig ar asid amino (AAS) yn amrywiol ac yn amlbwrpas eu natur ac mae ganddynt gymhwysedd da mewn llawer o gymwysiadau megis hydoddedd da, eiddo emwlsio da, effeithlonrwydd uchel, perfformiad gweithgaredd wyneb uchel a gwrthiant da i ddŵr caled (ïon calsiwm goddefgarwch).
Yn seiliedig ar briodweddau syrffactydd asidau amino (ee tensiwn arwyneb, cmc, ymddygiad cam 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 Critigol Micelle (cmc)
Crynodiad micelle critigol yw un o baramedrau pwysig syrffactyddion ac mae'n llywodraethu llawer o eiddo gweithredol arwyneb megis solubilization, lysis celloedd a'i ryngweithio â biofilms, ac ati Yn gyffredinol, mae cynyddu hyd cadwyn y gynffon hydrocarbon (cynyddu hydroffobig) yn arwain at ostyngiad yng ngwerth cmc yr hydoddiant syrffactydd, gan gynyddu ei weithgaredd arwyneb. Fel arfer mae gan syrffactyddion sy'n seiliedig ar asidau amino werth cmc is o gymharu â syrffactyddion confensiynol.
Trwy gyfuniadau gwahanol o grwpiau pen a chynffonau hydroffobig (amid mono-cationig, amid bi-cationig, ester seiliedig ar amid bi-cationig), Infante et al. syntheseiddio tair AAS yn seiliedig ar arginin ac astudio eu cmc a γcmc (tyndra arwyneb ar cmc), gan ddangos bod y gwerthoedd cmc ac γcmc wedi gostwng gyda hyd cynffon hydroffobig cynyddol. Mewn astudiaeth arall, canfu Singare a Mhatre fod cmc syrffactyddion N-α-acylarginine wedi gostwng wrth i nifer yr atomau carbon cynffon hydroffobig gynyddu (Tabl 1).
Mae Yoshimura et al. ymchwilio i cmc syrffactyddion gemini sy'n deillio o asid amino sy'n deillio o gystein a dangosodd fod y cmc wedi gostwng pan gynyddwyd hyd y gadwyn garbon yn y gadwyn hydroffobig o 10 i 12. Arweiniodd cynyddu hyd y gadwyn garbon ymhellach i 14 at gynnydd mewn cmc, a gadarnhaodd fod syrffactyddion gemini cadwyn hir yn llai tueddol o agregu.
Roedd Faustino et al. adroddodd ffurfio micelles 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 syrffactydd lipid yn is na rhai syrffactyddion pur. Roedd gan syrffactyddion gemini a 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, sef ffosffolipid sy'n hydoddi mewn dŵr, sy'n ffurfio micelle, cmc yn y lefel milimolar.
Ymchwiliodd Shrestha ac Aramaki i ffurfio micelles tebyg i lyngyr viscoelastig mewn hydoddiannau dyfrllyd o syrffactyddion anionig-nonionig cymysg yn seiliedig ar asid amino yn absenoldeb halwynau cymysgedd. Yn yr astudiaeth hon, canfuwyd bod gan glutamad N-dodecyl dymheredd Krafft uwch; fodd bynnag, pan gafodd ei niwtraleiddio â'r asid amino sylfaenol L-lysin, cynhyrchodd micelles a dechreuodd yr hydoddiant ymddwyn fel hylif Newtonaidd ar 25 ° C.
6.2 Hydoddedd dŵr da
Mae hydoddedd dŵr AAS yn dda oherwydd presenoldeb bondiau CO-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 bod 2 grŵp arginin 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 phwynt Krafft
Gellir deall tymheredd Krafft fel ymddygiad hydoddedd penodol syrffactyddion y mae eu hydoddedd yn cynyddu'n sydyn uwchlaw tymheredd penodol. Mae syrffactyddion ïonig yn dueddol o gynhyrchu hydradau solet, sy'n gallu gwaddodi allan o ddŵr. Ar dymheredd penodol (y tymheredd Krafft fel y'i gelwir), gwelir cynnydd dramatig ac amharhaol yn hydoddedd syrffactyddion. Pwynt Krafft syrffactydd ïonig yw ei dymheredd Krafft ar cmc.
Gwelir y nodwedd hydoddedd hon fel arfer ar gyfer gwlychwyr ïonig a gellir ei esbonio 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 ffurfiant micelle. Er mwyn sicrhau hydoddedd cyflawn, mae angen paratoi fformwleiddiadau syrffactydd ar dymheredd uwchlaw'r pwynt Krafft.
Mae tymheredd Krafft AAS wedi'i astudio a'i gymharu â thymheredd syrffactyddion synthetig confensiynol. Astudiodd Shrestha ac Aramaki dymheredd Krafft AAS seiliedig ar arginin a chanfod bod y crynodiad micelle critigol yn arddangos ymddygiad agregu ar ffurf cyn-micelles uwchlaw 2-5 ×10-6 mol-L -1 ac yna ffurfiant micelle arferol (Ohta et al. syntheseiddio chwe math gwahanol o N-hecsadecanoyl AAS a thrafod y berthynas rhwng eu tymheredd Krafft a gweddillion asid amino.
Yn yr arbrofion, canfuwyd bod tymheredd Krafft N-hexadecanoyl AAS wedi cynyddu gyda maint y gweddillion asid amino yn gostwng (mae ffenylalanîn yn eithriad), tra bod gwres hydoddedd (cymeriad gwres) yn cynyddu gyda maint y gweddillion asid amino yn lleihau (gyda ac eithrio glycin a phenylalanine). Daethpwyd i'r casgliad, mewn systemau alanin a ffenylalanîn, bod y rhyngweithio DL yn gryfach na'r rhyngweithio LL ar ffurf solet yr halen N-hexadecanoyl AAS.
Mae Brito et al. pennu tymheredd Krafft mewn tair cyfres o syrffactyddion newydd 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 annirlawnder a oedd yn bresennol yn y ser-deilliadau cadwyn hir at ostyngiad sylweddol yn y tymheredd Krafft. Adroddwyd bod gan glutamad n-Dodecyl dymheredd Krafft uwch. Fodd bynnag, arweiniodd niwtraliad gyda'r asid amino sylfaenol L-lysin at ffurfio micelles mewn hydoddiant 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. Roedd Zhang et al. pennu tensiwn arwyneb sodiwm cocoyl glycinate trwy ddull plât Wilhelmy (25 ± 0.2) ° C a phennu gwerth tensiwn wyneb ar cmc fel 33 mN-m -1 , cmc fel 0.21 mmol-L -1. Mae Yoshimura et al. pennu tensiwn wyneb 2C n Cys math asid amino seiliedig ar densiwn wyneb wyneb o 2C n Cys sy'n seiliedig ar arwyneb asiant gweithredol. Canfuwyd bod y tensiwn arwyneb ar cmc yn lleihau gyda hyd cadwyn cynyddol (tan n = 8), tra bod y duedd yn cael ei wrthdroi ar gyfer syrffactyddion ag n = 12 neu hyd cadwyn hirach.
Mae effaith CaC1 2 ar densiwn wyneb gwlychwyr asid amino dicarboxylated hefyd wedi'i hastudio. Yn yr astudiaethau hyn, ychwanegwyd CaC1 2 at hydoddiannau dyfrllyd o dri syrffactydd math asid amino dicarboxylated (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2, a C12 GluNa 2). Cymharwyd gwerthoedd y llwyfandir ar ôl cmc a chanfuwyd bod y tensiwn arwyneb yn gostwng ar grynodiadau CaC1 2 isel iawn. Mae hyn oherwydd effaith ïonau calsiwm ar drefniant y syrffactydd ar y rhyngwyneb nwy-dŵr. ar y llaw arall, roedd tensiynau arwyneb halwynau N-dodecylaminomalonate a N-dodecylaspartate hefyd bron yn gyson hyd at grynodiad 10 mmol-L -1 CaC1 2. Uchod 10 mmol-L -1, mae'r tensiwn arwyneb yn cynyddu'n sydyn, oherwydd ffurfio dyddodiad o halen calsiwm y syrffactydd. Ar gyfer halen disodiwm glwtamad N-dodecyl, arweiniodd ychwanegiad cymedrol o CaC1 2 at ostyngiad sylweddol mewn tensiwn arwyneb, tra nad oedd cynnydd parhaus mewn crynodiad CaC1 2 bellach yn achosi newidiadau sylweddol.
Er mwyn pennu cineteg arsugniad AAS gemini-math yn y rhyngwyneb nwy-dŵr, pennwyd y tensiwn wyneb deinamig gan ddefnyddio'r dull pwysau swigen uchaf. Dangosodd y canlyniadau, am yr amser prawf hiraf, nad oedd tensiwn wyneb deinamig 2C 12 Cys yn newid. Mae gostyngiad y tensiwn arwyneb deinamig yn dibynnu'n unig ar y crynodiad, hyd y cynffonau hydroffobig, a nifer y cynffonau hydroffobig. Arweiniodd crynodiad cynyddol o syrffactydd, lleihau hyd cadwyn 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 ddull Wilhelmy.
Mewn astudiaeth arall, pennwyd tensiynau wyneb deinamig sodiwm dilauryl cystine (SDLC) a sodiwm didecamino cystin gan ddull plât Wilhelmy, ac yn ogystal, pennwyd tensiynau arwyneb ecwilibriwm eu datrysiadau dyfrllyd gan y dull cyfaint gollwng. Ymchwiliwyd ymhellach i adwaith bondiau disulfide trwy ddulliau eraill hefyd. Arweiniodd ychwanegu mercaptoethanol i ateb 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 sylffonig, ni welwyd unrhyw agregau pan ychwanegwyd NaClO (5 mmol-L -1 ) at yr hydoddiant SDLC 0.1 mmol-L -1. Dangosodd canlyniadau microsgopeg electron trosglwyddo a gwasgariad golau deinamig na ffurfiwyd unrhyw agregau yn yr hydoddiant. Canfuwyd bod tensiwn arwyneb 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 (gwlychwyr diacylglycerol arginine) a ffosffolipidau yn y rhyngwyneb nwy-dŵr, gan ddod i'r casgliad yn olaf bod yr eiddo an-ddelfrydol hwn yn achosi mynychder rhyngweithiadau electrostatig.
6.6 Eiddo agregu
Defnyddir gwasgariad golau deinamig yn gyffredin i bennu priodweddau agregu monomerau asid amino a syrffactyddion gemini mewn crynodiadau uwchlaw cmc, gan roi diamedr hydrodynamig ymddangosiadol DH (= 2R H ). Mae'r agregau a ffurfiwyd gan C n Cys a 2Cn Cys yn gymharol fawr ac mae eu dosbarthiad 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 maint micelle 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. disgrifio priodweddau agregu tri stereoisomer gwahanol o tetramethylammonium N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine mewn hydoddiant dyfrllyd a dangosodd fod gan y diastereoisomers yr un crynodiad agregu critigol mewn hydoddiant dyfrllyd. Mae Iwahashi et al. yn cael ei ymchwilio gan dichroism cylchol, NMR ac osmometreg pwysedd anwedd y Ffurfiant agregau cirol o asid N-dodecanoyl-L-glutamig, N-dodecanoyl-L-valine a'u esterau methyl mewn gwahanol hydoddyddion (fel tetrahydrofuran, acetonitrile, 1,4). -dioxane a 1,2-dichloroethane) gyda phriodweddau cylchdro archwiliwyd dichroism cylchol, NMR ac osmometreg pwysedd anwedd.
6.7 Arsugniad rhyngwynebol
Mae arsugniad rhyngwynebol syrffactyddion asid amino a'i gymharu â'i gymar confensiynol hefyd yn un o'r cyfarwyddiadau ymchwil. Er enghraifft, ymchwiliwyd i briodweddau arsugniad rhyngwyneb esters 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 ar y rhyngwyneb dŵr/hecsan, yn y drefn honno.
Mae Bordes et al. ymchwilio i ymddygiad toddiant ac arsugniad ar y rhyngwyneb nwy-dŵr o dri syrffactydd asid amino dicarboxylated, halwynau disodiwm glwtamad dodecyl, dodecyl aspartate, ac aminomalonate (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'r halen monocarboxylated dodecyl glycin. Priodolir hyn i ffurfio bondiau hydrogen rhwng y syrffactyddion decarbocsylaidd a moleciwlau cyfagos trwy'r grwpiau amid ynddynt.
6.8 Ymddygiad fesul cam
Arsylwyd cyfnodau ciwbig amharhaol isotropig ar gyfer syrffactyddion mewn crynodiadau uchel iawn. Mae moleciwlau syrffactydd â grwpiau pen mawr iawn yn tueddu i ffurfio agregau o chrymedd positif llai. marques et al. astudio ymddygiad cam y systemau 12Lys12/12Ser a 8Lys8/16Ser (gweler Ffigur 10), a dangosodd y canlyniadau fod gan y system 12Lys12/12Ser barth gwahanu cyfnod rhwng y rhanbarthau hydoddiant micellar a vesicular, tra bod y system 8Lys8/16Ser Y Mae system 8Lys8/16Ser yn dangos trawsnewidiad parhaus (rhanbarth cyfnod micellar hirgul rhwng y rhanbarth cam micellar bach a'r rhanbarth cam fesigl). Dylid nodi, ar gyfer rhanbarth fesigl y system 12Lys12/12Ser, bod fesiglau bob amser yn cydfodoli â micelles, tra mai dim ond fesiglau sydd gan ranbarth fesiglau system 8Lys8/16Ser.
Cymysgeddau catanionig o'r syrffactyddion lysin a serin: pâr 12Lys12/12Ser cymesur (chwith) a phâr anghymesur 8Lys8/16Ser (dde)
6.9 Gallu emwlsio
Roedd Kouchi et al. archwilio gallu emwlsio, tensiwn rhyngwynebol, gwasgaredd, a gludedd N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine, L-glwtamad, ac AAS eraill. O gymharu â syrffactyddion synthetig (eu cymheiriaid confensiynol nonionic ac amffoterig), dangosodd y canlyniadau fod gan AAS allu emwlsio cryfach na syrffactyddion confensiynol.
Mae Baczko et al. syntheseiddio syrffactyddion asid amino anionig newydd ac ymchwilio i'w haddasrwydd fel toddyddion sbectrosgopeg NMR â gogwydd cirol. Cafodd cyfres o ddeilliadau amffiffilig L-Phe neu L-Ala seiliedig ar sulfonad gyda chynffonau hydroffobig gwahanol (pentyl ~ tetradecyl) eu syntheseiddio trwy adweithio asidau amino ag anhydrid o-sulfobenzoig. Roedd Wu et al. halwynau sodiwm wedi'u syntheseiddio o acyl brasterog N-AAS aymchwilio i'w gallu emulsification mewn emylsiynau olew-mewn-dŵr, a dangosodd y canlyniadau bod y gwlychwyr hyn yn perfformio'n well gydag asetad ethyl fel y cyfnod olew na gyda n-hecsan 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 dyddodiad 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'r ganran neu'r gramau o syrffactydd sydd ei angen er mwyn i'r sebon calsiwm a ffurfiwyd o 100 g o oleate sodiwm gael ei 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 difalent yn rhwym i'r ddau foleciwl syrffactydd, mae'n achosi'r syrffactydd i waddodi'n haws o hydoddiant gan wneud glanedydd yn llai tebygol.
Dangosodd astudiaeth o wrthwynebiad dŵr caled AAS fod grŵp carboxyl ychwanegol yn dylanwadu'n gryf ar yr ymwrthedd asid a dŵr caled, a chynyddodd yr ymwrthedd asid a dŵr caled ymhellach gyda chynnydd hyd y grŵp gwahanu rhwng y ddau grŵp carboxyl. . Trefn ymwrthedd asid a dŵr caled oedd C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glwtamad. Wrth gymharu'r bond amid dicarboxylated a'r syrffactydd amino dicarboxylated, yn y drefn honno, canfuwyd bod ystod pH yr olaf yn ehangach a chynyddodd ei weithgaredd arwyneb trwy ychwanegu swm priodol o asid. Dangosodd yr asidau amino N-alkyl dicarboxylated effaith chelating ym mhresenoldeb ïonau calsiwm, a C 12 aspartate ffurfio gel gwyn. Dangosodd c 12 glwtamad weithgaredd arwyneb uchel gyda chrynodiad uchel o Ca 2+ a disgwylir iddo gael ei ddefnyddio mewn dihalwyno dŵr môr.
6.11 Gwasgaredd
Mae gwasgaredd yn cyfeirio at allu syrffactydd i atal cyfuniad a gwaddodiad y syrffactydd mewn hydoddiant.Mae gwasgaredd 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, amid neu fond amino rhwng y grŵp hydroffobig a'r grŵp hydroffilig terfynol (neu ymhlith y grwpiau hydroffobig cadwyn syth).
Yn gyffredinol, mae gwlychwyr anionig fel sylffadau alcanolamido a gwlychwyr amffoterig fel amidosulfobetaine yn arbennig o effeithiol fel cyfryngau gwasgaru ar gyfer sebonau calsiwm.
Mae llawer o ymdrechion ymchwil wedi pennu gwasgariad AAS, lle canfuwyd bod lysin N-lauroyl yn gydnaws â dŵr yn wael ac yn anodd ei ddefnyddio ar gyfer fformwleiddiadau cosmetig.Yn y gyfres hon, mae gan asidau amino sylfaenol a amnewidiwyd yn N-acyl gwasgaredd 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 i'w briodoli i'r ffenomen o ryngweithio arsugniad-ion o syrffactyddion ar y rhyngwyneb cell-dŵr. Mae lleihau'r cmc o 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 rhan fwyaf o AAS yn isel neu heb fod yn wenwynig i bobl 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 ysgafn ac nad ydynt yn cythruddo'r croen. Mae'n hysbys bod syrffactyddion seiliedig ar arginine yn llai gwenwynig na'u cymheiriaid confensiynol.
Mae Brito et al. astudio priodweddau ffisicocemegol a gwenwynegol amffiffiliau sy'n seiliedig ar asid amino a'u [deilliadau o tyrosine (Tyr), hydroxyproline (Hyp), serine (Ser) a lysin (Lys)] ffurfiant digymell fesiglau cationig a rhoddodd ddata ar eu gwenwyndra acíwt i Daphnia magna (IC 50). Fe wnaethant syntheseiddio fesiglau cationig o dodecyltrimethylammonium bromid (DTAB)/Lys-deilliadau a/neu gymysgeddau deilliadol Ser-/Lys a phrofi eu hecowenwyndra a’u potensial hemolytig, gan ddangos bod pob AAS a’u cymysgeddau sy’n cynnwys fesiglau yn llai gwenwynig na’r syrffactydd confensiynol DTAB. .
Mae Rosa et al. ymchwilio i rwymo (cysylltiad) DNA â fesiglau cationig sefydlog sy'n seiliedig ar asid amino. Yn wahanol i syrffactyddion cationig confensiynol, sy'n ymddangos yn aml yn wenwynig, mae'n ymddangos nad yw rhyngweithio syrffactyddion asid amino cationig yn wenwynig. Mae'r AAS cationig yn seiliedig ar arginin, sy'n ffurfio fesiglau sefydlog yn ddigymell ar y cyd â rhai syrffactyddion anionig. Dywedir hefyd nad yw atalyddion cyrydiad sy'n seiliedig ar asid amino yn wenwynig. Mae'r gwlychwyr hyn yn hawdd eu syntheseiddio â phurdeb uchel (hyd at 99%), cost isel, hawdd eu bioddiraddadwy, ac yn gwbl hydawdd mewn cyfryngau dyfrllyd. Mae sawl astudiaeth wedi dangos bod gwlychwyr asid amino sy'n cynnwys sylffwr yn well o ran atal cyrydiad.
Mewn astudiaeth ddiweddar, mae Perinelli et al. adroddwyd proffil gwenwynegol boddhaol o rhamnolipidau o gymharu â syrffactyddion confensiynol. Gwyddys bod rhamnolipids yn gweithredu fel hyrwyddwyr athreiddedd. Fe wnaethant hefyd adrodd am effaith rhamnolipids ar athreiddedd epithelial cyffuriau macromoleciwlaidd.
08 Gweithgarwch gwrthficrobaidd
Gellir gwerthuso gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion yn ôl y crynodiad ataliol lleiaf. Mae gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion seiliedig ar arginin wedi'i astudio'n fanwl. Canfuwyd bod bacteria gram-negyddol yn fwy ymwrthol i syrffactyddion seiliedig ar arginin na bacteria Gram-positif. Mae gweithgaredd gwrthficrobaidd syrffactyddion fel arfer yn cael ei gynyddu gan bresenoldeb bondiau hydroxyl, cyclopropane neu annirlawn yn y cadwyni acyl. Mae Castillo et al. dangos 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 amharu ar bilenni. Mae ester methyl Nα-acylarginine yn ddosbarth pwysig arall o syrffactyddion cationig gyda gweithgaredd gwrthficrobaidd sbectrwm eang ac mae'n hawdd ei fioddiraddadwy ac mae ganddo wenwyndra isel neu ddim gwenwyndra o gwbl. Astudiaethau ar ryngweithio syrffactyddion sy'n seiliedig ar ester Nα-acylarginine methyl â 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine a 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine, pilenni model, a chydag organebau byw yn mae presenoldeb neu absenoldeb rhwystrau allanol wedi dangos bod gan y dosbarth hwn o syrffactyddion wrthficrobaidd da. Dangosodd y canlyniadau fod gan y syrffactyddion weithgaredd gwrthfacterol da.
09 Priodweddau rheolegol
Mae priodweddau rheolegol gwlychwyr 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. Mae llawer o astudiaethau wedi'u cynnal i drafod y berthynas rhwng viscoelasticity syrffactyddion asid amino a cmc.
10 Cymwysiadau yn y diwydiant cosmetig
Defnyddir AAS wrth lunio llawer o gynhyrchion gofal personol.canfyddir bod potasiwm N-cocoyl glycinate yn ysgafn ar y croen ac fe'i defnyddir wrth lanhau'r wyneb i gael gwared â llaid 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, mae AAS sy'n seiliedig ar asidau brasterog C 12 yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn glanhau wynebau i gael gwared â llaid a cholur. Defnyddir AAS gyda chadwyn C 18 fel emwlsyddion mewn cynhyrchion gofal croen, a gwyddys bod halwynau alanine N-Lauryl yn creu ewynnau hufenog nad ydynt yn cythruddo'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 glanedydd da sy'n 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, ysgafnder, tynerwch i'r cyffwrdd a diogelwch. Mae defnyddwyr y cynhyrchion hyn yn ymwybodol iawn o'r llid, y gwenwyndra a'r ffactorau amgylcheddol posibl.
Heddiw, defnyddir AAS i lunio llawer o siampŵau, llifynnau gwallt a sebonau bath oherwydd eu manteision niferus dros eu cymheiriaid traddodiadol mewn colur a chynhyrchion gofal personol.Mae gan syrffactyddion protein briodweddau dymunol sy'n angenrheidiol ar gyfer cynhyrchion gofal personol. Mae gan rai AAS alluoedd ffurfio ffilm, tra bod gan eraill alluoedd ewyno da.
Mae asidau amino yn ffactorau lleithio pwysig sy'n digwydd yn naturiol yn y stratum corneum. Pan fydd celloedd epidermaidd yn marw, maent yn dod yn rhan o'r stratum corneum ac mae'r proteinau mewngellol yn cael eu diraddio'n raddol i asidau amino. Yna mae'r asidau amino hyn yn cael eu cludo ymhellach i'r stratum corneum, lle maent yn amsugno braster neu sylweddau tebyg i fraster i'r stratum corneum 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 bennaf oherwydd diffyg asidau amino. Dangosodd un astudiaeth fod cymysgu asid amino ag eli yn lleddfu llosgiadau croen, 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 ddangos gostyngiad yn y crynodiad o asidau amino mewn stratum corneum sydd wedi'i ddifrodi'n ddifrifol. Mae gan asidau amino y gallu i dreiddio'r cwtigl i'r siafft gwallt ac amsugno lleithder o'r croen.Mae'r gallu hwn o syrffactyddion asid amino yn eu gwneud yn ddefnyddiol iawn mewn siampŵau, llifynnau gwallt, meddalyddion gwallt, cyflyrwyr gwallt, ac mae presenoldeb asidau amino yn gwneud y gwallt yn gryf.
11 Cymwysiadau mewn colur bob dydd
Ar hyn o bryd, mae galw cynyddol am fformwleiddiadau glanedydd sy'n seiliedig ar asid amino ledled y byd.Mae'n hysbys bod gan AAS allu glanhau gwell, gallu ewynnog a phriodweddau meddalu ffabrig, sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer glanedyddion cartref, siampŵau, golchiadau corff a chymwysiadau eraill.Adroddir bod AAS amffoterig sy'n deillio o asid aspartig yn lanedydd hynod effeithiol gyda phriodweddau celu. Canfuwyd bod y defnydd o gynhwysion glanedydd sy'n cynnwys asidau N-alkyl-β-aminoethoxy yn lleihau llid y croen. Adroddwyd bod ffurfiad glanedydd hylif sy'n cynnwys N-cocoyl-β-aminopropionate yn lanedydd effeithiol ar gyfer staeniau olew ar arwynebau metel. Mae syrffactydd asid aminocarboxylig, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, hefyd wedi cael ei ddangos i fod â gwell glanededd ac fe'i defnyddir ar gyfer glanhau tecstilau, carpedi, gwallt, gwydr, ac ati. Yr asid 2-hydroxy-3-aminopropionig-N,N- mae'n hysbys bod gan ddeilliad asid asetoacetig allu cymhlethu da ac felly'n rhoi sefydlogrwydd i gyfryngau cannu.
Mae Keigo a Tatsuya wedi adrodd am baratoi fformwleiddiadau glanedydd yn seiliedig ar N-(N'-chain-chain acyl-β-alanyl)-β-alanine yn eu patent ar gyfer gwell gallu golchi a sefydlogrwydd, torri ewyn yn hawdd a meddalu ffabrig da. . Datblygodd Kao fformiwleiddiad glanedydd yn seiliedig ar N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine a nododd lid croen isel, ymwrthedd dŵr uchel a phŵer tynnu staen uchel.
Mae'r cwmni Japaneaidd Ajinomoto yn defnyddio AAS gwenwynig isel a hawdd ei ddiraddio yn seiliedig ar asid L-glutamig, L-arginine a L-lysin fel y prif gynhwysion mewn siampŵau, glanedyddion a cholur (Ffigur 13). Mae gallu ychwanegion ensymau mewn fformwleiddiadau glanedydd i gael gwared ar faw protein wedi'i adrodd hefyd. Mae N-acyl AAS sy'n deillio o asid glutamig, alanin, methylglycine, serine ac asid aspartig wedi'u hadrodd i'w defnyddio fel glanedyddion hylif rhagorol mewn hydoddiannau dyfrllyd. Nid yw'r gwlychwyr hyn yn cynyddu gludedd o gwbl, hyd yn oed ar dymheredd isel iawn, a gellir eu trosglwyddo'n hawdd o lestr storio'r ddyfais ewyno i gael ewynnau homogenaidd.
Amser postio: Mehefin-09-2022