สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน

ไดเรกทอรีบทความนี้:

1。 การพัฒนากรดอะมิโน

2。 ประสิทธิภาพของโครงสร้าง

3。 องค์ประกอบทางเคมี

4。 การจำแนกประเภท

5。 การสังเคราะห์

6。 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

7。 ความเป็นพิษ

8。 กิจกรรมต้านเชื้อแบคทีเรีย

9。 คุณสมบัติทางไหล

10。 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

11。 การประยุกต์ใช้ในเครื่องสำอางประจำวัน

สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน (AAS)เป็นชั้นของสารลดแรงตึงผิวที่เกิดขึ้นโดยการรวมกลุ่มไม่ชอบน้ำกับกรดอะมิโนหนึ่งหรือมากกว่า ในกรณีนี้กรดอะมิโนสามารถสังเคราะห์หรือจากโปรตีนไฮโดรไลเสตหรือแหล่งหมุนเวียนที่คล้ายกัน บทความนี้มีรายละเอียดเกี่ยวกับเส้นทางสังเคราะห์ AAS ที่มีอยู่มากที่สุดและผลกระทบของเส้นทางที่แตกต่างกันต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายรวมถึงความสามารถในการละลายเสถียรภาพการกระจายความเป็นพิษและการย่อยสลายทางชีวภาพ ในฐานะที่เป็นกลุ่มของสารลดแรงตึงผิวที่มีความต้องการเพิ่มขึ้นความเก่งกาจของ AAS เนื่องจากโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงได้ให้โอกาสทางธุรกิจมากมาย

ในมุมมองของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในผงซักฟอกอิมัลชันสารยับยั้งการกัดกร่อนการสกัดน้ำมันสามครั้งและยานักวิจัยไม่เคยหยุดให้ความสนใจกับสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่เป็นตัวแทนมากที่สุดของการบริโภคในชีวิตประจำวันทั่วโลกและมีผลกระทบเชิงลบต่อสภาพแวดล้อมทางน้ำการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้สารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมอย่างแพร่หลายอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม

สำหรับผู้บริโภคในปัจจุบันความเป็นพิษการย่อยสลายทางชีวภาพและความเข้ากันได้ทางชีวภาพมีความสำคัญเกือบเท่าประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของสารลดแรงตึงผิว

สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพเป็นสารลดแรงตึงผิวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนซึ่งสังเคราะห์ตามธรรมชาติหรือหลั่งนอกเซลล์โดยจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียเชื้อราและยีสต์ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพจึงสามารถเตรียมได้โดยการออกแบบโมเลกุลเพื่อจำลองโครงสร้าง amphophilic ตามธรรมชาติเช่น phospholipid, alkyl glucosides และ acyl amino acid

สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน (AAS)เป็นหนึ่งในสารลดแรงตึงผิวทั่วไปที่ผลิตโดยทั่วไปจากสัตว์หรือวัตถุดิบที่ได้มาจากการเกษตร ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาสเปกตรัมการดูดซับอะตอมได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากจากนักวิทยาศาสตร์ในฐานะสารลดแรงตึงผิวชนิดใหม่ซึ่งไม่เพียง แต่เป็นเพราะพวกเขาสามารถสังเคราะห์ได้จากทรัพยากรหมุนเวียน แต่ยังเป็นเพราะสเปกตรัมการดูดซับอะตอมสามารถย่อยสลายได้ง่ายโดยมีผลพลอยได้ที่ไม่เป็นอันตรายและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม

AAS สามารถกำหนดเป็นชั้นของสารลดแรงตึงผิวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีกลุ่มกรดอะมิโน (HO 2 C-CHบริษัท R-NH2) หรือสารตกค้างของกรดอะมิโน (HO 2 C-CHบริษัท R-NH2) ริบบิ้นทั้งสองของกรดอะมิโนช่วยให้มีความหลากหลายของสารลดแรงตึงผิว เป็นที่ทราบกันดีว่ามีกรดอะมิโนที่ผลิตจากโปรตีนมาตรฐาน 20 ชนิดในธรรมชาติซึ่งรับผิดชอบการตอบสนองทางสรีรวิทยาทั้งหมดในการเจริญเติบโตและกิจกรรมที่สําคัญ พวกเขาแตกต่างจากสารตกค้าง R เท่านั้น (รูปที่ 1, pk a เป็นลอกลบของค่าคงที่การแยกกรดของสารละลาย) บางชนิดไม่มีขั้วและไม่ชอบน้ำ บางชนิดมีขั้วและไม่ชอบน้ำ บางชนิดเป็นด่าง บางชนิดเป็นกรด

เนื่องจากกรดอะมิโนเป็นสารประกอบทดแทนสารลดแรงตึงผิวที่สังเคราะห์จากกรดอะมิโนยังมีความยั่งยืนสูงและมีศักยภาพในการปกป้องสิ่งแวดล้อม พวกเขามีโครงสร้างที่เรียบง่ายเป็นธรรมชาติความเป็นพิษต่ำการย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างรวดเร็วและมักจะดีกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม การใช้วัตถุดิบทดแทน (เช่นกรดอะมิโนและน้ำมันพืช) AAS สามารถผลิตได้ผ่านเส้นทางเทคโนโลยีชีวภาพที่แตกต่างกันและเส้นทางสารเคมี

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 กรดอะมิโนถูกค้นพบเป็นครั้งแรกว่าเป็นสารตั้งต้นสำหรับสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์Atomic Absorption Spectrometry ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารกันบูดในสูตรยาและเครื่องสำอางนอกจากนี้ AAS ยังพบว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพกับแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคหลายเนื้องอกและไวรัส ในปี 1988 การเกิดขึ้นของสเปกโตรมิเตอร์การดูดซับอะตอมต้นทุนต่ําได้กระตุ้นความสนใจในการวิจัยกิจกรรมพื้นผิว ทุกวันนี้ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพกรดอะมิโนบางชนิดสามารถสังเคราะห์ได้โดยยีสต์ในเชิงพาณิชย์ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ทางอ้อมว่าการผลิต AAS เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

01 การพัฒนากรดอะมิโน

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 เมื่อกรดอะมิโนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติถูกค้นพบเป็นครั้งแรก โครงสร้างของพวกมันถูกคาดการณ์ว่ามีคุณค่ามาก ซึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการเตรียมสองญาติได้ บันดี้รายงานเป็นครั้งแรกในปี 1909 เกี่ยวกับการศึกษาสังเคราะห์ของสเปกโตรมิเตอร์การดูดซึมอะตอม

ในการศึกษานี้แนะนำกลุ่ม hydrophilic ของ N-acylglycine และ N-acylalanine เป็นสารลดแรงตึงผิว งานต่อมาเกี่ยวข้องกับการใช้ glycine และ alanine ในการสังเคราะห์กรดอะมิโนไขมัน (AAS) และ Hentrich et al。 ตีพิมพ์ชุดของการค้นพบรวมถึงคำขอรับสิทธิบัตรครั้งแรกเกี่ยวกับการใช้ acyl sarcosine และ acyl aspartate เป็นสารลดแรงตึงผิวในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือนเช่นแชมพูผงซักฟอกและยาสีฟันต่อมานักวิจัยจำนวนมากได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์และคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของกรดอะมิโน acylic จนถึงปัจจุบันมีการตีพิมพ์วรรณกรรมมากมายเกี่ยวกับการสังเคราะห์คุณสมบัติการใช้งานในอุตสาหกรรมและการย่อยสลายทางชีวภาพของสเปกโตรมิเตอร์การดูดซึมอะตอม

02 ลักษณะโครงสร้าง

ห่วงโซ่กรดไขมันที่ไม่ชอบน้ำของ AAS อาจแตกต่างกันในโครงสร้างความยาวและปริมาณของโซ่ความหลากหลายของโครงสร้างและกิจกรรมพื้นผิวสูงของสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมอธิบายถึงความหลากหลายขององค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีและชีวภาพ หัวของสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมประกอบด้วยกรดอะมิโนหรือเปปไทด์ ความแตกต่างของกลุ่มหัวเป็นตัวกำหนดการดูดซับการรวมตัวและกิจกรรมทางชีวภาพของสารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ จากนั้นกลุ่มการทำงานในกลุ่มหัวจะกำหนดประเภทของ AAS ได้แก่ cationic, anionic, nonionic และ amphogenic การรวมกันของกรดอะมิโน hydrophilic และส่วนโซ่ยาวไม่ชอบน้ำเป็นโครงสร้าง amphophilic ซึ่งช่วยให้โมเลกุลมีกิจกรรมพื้นผิวสูง นอกจากนี้การมีอะตอมของคาร์บอนที่ไม่สมมาตรในโมเลกุลยังช่วยสร้างโมเลกุลของ chiral

03 องค์ประกอบทางเคมี

เปปไทด์และโพลีเปปไทด์ทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ของกรดอะมิโนอัลฟาโปรตีนเกือบ 20 ชนิด กรดอัลฟาอะมิโนทั้งหมด 20 ชนิดประกอบด้วยกลุ่มฟังก์ชันกรดคาร์บอกซิลิก (-COOH) และกลุ่มฟังก์ชันอะมิโน (-NH2) ซึ่งทั้งสองชนิดเชื่อมต่อกับอะตอมอัลฟาคาร์บอนที่เทรตร้าhedral เดียวกัน กรดอะมิโนแตกต่างกันโดยกลุ่ม R ที่แตกต่างกันที่เชื่อมต่อกับอัลฟาคาร์บอน (ยกเว้น glycine ที่กลุ่ม R คือไฮโดรเจน) กลุ่ม R อาจแตกต่างกันในแง่ของโครงสร้างขนาดและค่าใช้จ่าย (ความเป็นกรดด่าง) ความแตกต่างเหล่านี้ยังกําหนดความสามารถในการละลายของกรดอะมิโนในน้ํา

กรดอะมิโนเป็น chiral (ยกเว้น glycine) และมีฤทธิ์เป็นแสงเป็นหลักเนื่องจากมีกลุ่มทดแทนที่แตกต่างกันสี่กลุ่มที่เชื่อมต่อกับอัลฟาคาร์บอน กรดอะมิโนมีสององค์ประกอบที่เป็นไปได้; พวกมันเป็นภาพสะท้อนที่ไม่ทับซ้อนกัน แม้ว่าจํานวนสเตอริโอไอโซเมอร์ L จะสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด กลุ่ม R ที่มีอยู่ในกรดอะมิโนบางชนิด (phenylalanine, tyrosine และ tryptophan) คือ aryl ทำให้เกิดการดูดซึมรังสีอัลตราไวโอเลตสูงสุดที่ 280nm กรดอัลฟา COOH และอัลฟาอัลคาไลน์อัลฟา NH2 ในกรดอะมิโนมีความสามารถในการทำให้เป็นไอออนและ stereoisomers ทั้งสองโดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่พวกเขาสร้างสมดุลไอออไนซ์ที่แสดงด้านล่าง

พิกัด R ↔ R - พิกัด^－＋ชั่วโมง^＋

บริษัท R-NH₃^＋↔ บริษัท บริษัท R-NH₂＋ชั่วโมง^＋

ดังที่แสดงในสมดุลไอออนไนซ์ข้างต้นกรดอะมิโนมีกลุ่มกรดอ่อนอย่างน้อยสองกลุ่ม อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับอะมิโนที่โปรตอน คาร์บอกซิลิกมีความเป็นกรดสูงกว่ามาก ที่ pH 7。4 คาร์บอกซิลิกจะถูกทำให้เป็นโปรตอนในขณะที่อะมิโนจะถูกทำให้เป็นโปรตอน กรดอะมิโนที่มีกลุ่ม R ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนเป็นกลางทางไฟฟ้าที่ pH นี้และก่อตัวเป็นไอออน amphoteric

04 หมวดหมู่

Atomic Absorption Spectroscopy สามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์สี่ประการต่อไปนี้

4。1 ตามสถานที่กำเนิด

ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทต่อไปนี้①หมวดหมู่ธรรมชาติ

สารประกอบธรรมชาติบางชนิดที่มีกรดอะมิโนยังมีความสามารถในการลดความตึงของพื้นผิว / อินเตอร์เฟซและบางคนก็เกินประสิทธิภาพของ glycolipids AAS เหล่านี้เรียกว่า lipopeptides Lipopeptide เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งมักผลิตโดย Bacillus bacillus

AAS ดังกล่าวแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มย่อย:สารออกฤทธิ์บนพื้นผิว Itolin และ Fenomycin

ครอบครัวเปปไทด์ที่ใช้งานบนพื้นผิวรวมถึงตัวแปร heptapeptide ของสารหลายชนิด,ดังที่แสดงในรูปที่ 2a ที่ C12-C16 โซ่กรดไขมันเบต้าไฮดรอกซีไม่อิ่มตัวเชื่อมต่อกับเปปไทด์ เปปไทด์ที่ใช้งานบนพื้นผิวเป็น macrolide ซึ่งวงแหวนจะถูกปิดโดยเร่งปฏิกิริยาระหว่างปลาย C ของกรดไขมันเบต้าไฮดรอกซีและเปปไทด์

ในกลุ่ม Iturin มีหกสายพันธุ์หลัก ได้แก่ Iturin A และ C, Mycobacterin และ Bacterin D, F และ Lในทุกกรณี heptapeptide จะเชื่อมต่อกับโซ่ C14-C17 ของกรดไขมันเบต้าอะมิโน (โซ่สามารถมีความหลากหลาย) ในกรณีของ ekurimycins อะมิโนที่ตำแหน่งเบต้าสามารถสร้างพันธะ amide กับปลาย C เพื่อสร้างโครงสร้าง macrolactam

กลุ่มย่อยของ Fenomycin ประกอบด้วย Fenomycin A และ B ซึ่งเรียกว่า plipastatin เมื่อ Tyr9 มีการจัดรูปแบบ DDecapeptide เชื่อมต่อกับห่วงโซ่กรดไขมันเบต้าไฮดรอกซีอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัวของ C14-C18 โครงสร้าง plipastatin ยังเป็น macrolide ที่มีโซ่ด้านข้างของ Tyr ที่ตำแหน่ง 3 ของลำดับเปปไทด์และสร้างพันธะเอสเทอร์กับสารตกค้าง C-terminal ซึ่งสร้างโครงสร้างวงแหวนด้านใน (เช่นเดียวกับ pseudomonas peptides จำนวนมาก)

②หมวดหมู่สังเคราะห์

AAS ยังสามารถสังเคราะห์โดยใช้กรดอะมิโนที่เป็นกรดด่างและเป็นกลาง กรดอะมิโนทั่วไปที่ใช้ในการสังเคราะห์ AAS คือ glutamic acid, serine, proline, aspartic, glycine, arginine, alanine, leucine และผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซ์โปรตีน สารลดแรงตึงผิวชนิดนี้สามารถเตรียมได้โดยสารเคมีเอนไซม์และวิธีการกระตุ้นเอนไซม์ทางเคมี อย่างไรก็ตาม, สำหรับการผลิต AAS, การสังเคราะห์ทางเคมีมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจมากขึ้น。 ตัวอย่างที่พบบ่อย ได้แก่ N-Lauryl-L-Glutamic Acid และ N-Palmityl-L-Glutamine

4。2 ขึ้นอยู่กับฐานแทนห่วงโซ่อะลิฟาติก

ขึ้นอยู่กับกลุ่มทดแทนห่วงโซ่ไขมันสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

ตามตำแหน่งของฐานแทนที่

① N-แทนที่สเปกตรัมการดูดซึมอะตอม

ในสารประกอบที่ถูกแทนที่ด้วย N อะมิโนจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่ม lipophilic หรือกลุ่มคาร์บอกซิลิกทำให้เกิดการสูญเสียด่าง ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของ AAS ที่ถูกแทนที่ด้วย N คือกรดอะมิโน N-acyl ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิว anionic n- AAS ที่ถูกแทนที่มีพันธะ amide ที่เชื่อมต่อระหว่างส่วนที่ไม่ชอบน้ำและส่วนที่ไม่ชอบน้ำ พันธบัตรเอไมด์มีความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจนซึ่งช่วยในการย่อยสลายสารลดแรงตึงผิวนี้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดซึ่งทำให้สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

② C - แทนที่สเปกตรัมการดูดซึมอะตอม

ในสารประกอบที่ถูกแทนที่ด้วย C การแทนที่เกิดขึ้นกับกลุ่มคาร์บอกซิลิก (โดยพันธะเอมีหรือเอสเทอร์) สารประกอบทดแทน C ทั่วไป (เช่น ester หรือ amide) โดยทั่วไปเป็นสารลดแรงตึงผิว cationic

③ N- และ C แทนที่สเปกตรัมการดูดซึมอะตอม

ในสารลดแรงตึงผิวชนิดนี้อะมิโนและคาร์บอกซิลิกเป็นส่วนที่ชอบน้ำ ชนิดนี้เป็นสารลดแรงตึงผิว amphoteric

4。3 ตามจำนวนหางไม่ชอบน้ำ

AAS สามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มขึ้นอยู่กับจำนวนของกลุ่มหัวและหาง hydrophobic สเปกตรัมการดูดซึมอะตอมโซ่ตรงสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมชนิดคู่ (dimer) สเปกตรัมการดูดซึมอะตอมชนิดกลีเซอรีนและสเปกตรัมการปล่อยอะตอมชนิด dihalophilic (Bola) สารลดแรงตึงผิวโซ่ตรงเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีส่วนหางที่ไม่ชอบน้ำเพียงส่วนเดียว (รูปที่ 3) Gemini Type AAS มีฐานหัวขั้วกรดอะมิโน 2 ตัวและฐานหางที่ไม่ชอบน้ำ 2 ตัวต่อโมเลกุล (รูปที่ 4) ในโครงสร้างประเภทนี้ AAS สองโซ่ตรงจะเชื่อมต่อกันโดย spacer ดังนั้นจึงเรียกว่า dimer ในทางกลับกันในกลีเซอรีนชนิด AAS สองหางไม่ชอบน้ำเชื่อมต่อกับกลุ่มหัวกรดอะมิโนเหมือนกัน สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นอะนาล็อกของ monoglycerides, diglycerides และ phospholipids ในขณะที่ใน Bola Type AAS กลุ่มหัวกรดอะมิโนสองกลุ่มเชื่อมต่อกันด้วยหางที่ไม่ชอบน้ำ

4。4 ตามประเภทของกลุ่มผู้นำ

①การดูดซึมอะตอมของไอออนบวกสเปกตรัม

กลุ่มหัวของสารลดแรงตึงผิวชนิดนี้มีประจุบวก สเปกตรัมการดูดซึมอะตอมของไอออนบวกที่เก่าแก่ที่สุดคือเอทิลอาร์จินีนจากน้ำมันมะพร้าวซึ่งเป็น pyrrolidone carboxylate คุณสมบัติพิเศษของสารลดแรงตึงผิวนี้ทำให้สามารถใช้ในยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียสารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ครีมนวดผมอ่อนโยนต่อดวงตาและผิวหนังย่อยสลายได้ง่าย Singare และ Mhatre สังเคราะห์ AAS ที่มีกลุ่มอาร์จินีนและมีการประเมินคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ในการศึกษานี้พวกเขาอ้างว่าให้ผลผลิตสูงจากผลิตภัณฑ์ที่ได้รับโดยใช้เงื่อนไขปฏิกิริยา Schotten-Baumann เมื่อความยาวของห่วงโซ่อัลคิลและความชอบน้ำเพิ่มขึ้นกิจกรรมผิวของสารลดแรงตึงผิวจะเพิ่มขึ้นและความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญ (cmc) จะลดลง อีกตัวหนึ่งคือโปรตีน Quaryl ซึ่งมักใช้เป็นครีมนวดผมในผลิตภัณฑ์ดูแลเส้นผม

②การดูดซับอะตอมแอนไอออน

ใน surfactants anionic กลุ่มหัวขั้วของ surfactants มีประจุลบ กล้ามเนื้อโคไซน์ (CH3-NH-CH2-COOH, N-methylglycine) กรดอะมิโนที่พบบ่อยในหอยเม่นและปลาดาวที่มีความสัมพันธ์ทางเคมีกับกรดอะมิโนอัลคาไลน์ glycine (NH2-CH2-COOH) ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - COOH,) มีความเกี่ยวข้องทางเคมีกับ Glycine ซึ่งเป็นกรดอะมิโนอัลคาไลน์ที่พบในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กรด Lauric, tetradecanoic, oleic acid และ halides และ esters เป็นวัตถุดิบทั่วไปสำหรับการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว sarcosine Sarcosinate มีความอ่อนโยนในธรรมชาติดังนั้นจึงมักใช้ในน้ำยาบ้วนปากแชมพูโฟมโกนหนวดสเปรย์ครีมกันแดดผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดผิวและเครื่องสำอางอื่น ๆ

Anionic AAS ที่ขายในท้องตลาดอื่น ๆ ได้แก่ Amisoft CS-22 และ AmiliteGCK-12 ซึ่งเป็นชื่อทางการค้าของโซเดียม N-cocooliyl-L-glutamate และ N-cocooliylglycinate โพแทสเซียมตามลำดับ Amilite มักใช้เป็นตัวแทนโฟม, ผงซักฟอก, ตัวทำละลาย, อิมัลชันและสารกระจายตัวและมีการใช้งานมากมายในเครื่องสำอางเช่นแชมพู, สบู่อาบน้ำ, เจลอาบน้ำ, ยาสีฟัน, น้ำยาล้างหน้า, สบู่ทำความสะอาด, น้ำยาทำความสะอาดคอนแทคเลนส์และสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในครัวเรือน Amilite เป็นสารทำความสะอาดผิวและเส้นผมที่อ่อนโยนซึ่งใช้เป็นหลักในการทำความสะอาดใบหน้าและร่างกาย, ผลิตภัณฑ์ดูแลผิวกายแชมพูและผลิตภัณฑ์ดูแลผิวอื่น ๆ

③ไอออน amphoteric หรือการดูดซึมอะตอมของอะตอม amphoteric

สารลดแรงตึงผิว Amphoteric มีทั้งจุดที่เป็นกรดและด่างดังนั้นประจุสามารถเปลี่ยนได้โดยการเปลี่ยนค่า pH ในสื่ออัลคาไลน์พวกเขาทำหน้าที่เหมือนสารลดแรงตึงผิว anionic ในขณะที่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดพวกเขาทำหน้าที่เหมือนสารลดแรงตึงผิว cationic; ในสื่อที่เป็นกลางพวกเขาทำหน้าที่เหมือนสารลดแรงตึงผิว amphoteric Lauryllysine (LL) และ alcoxyl (2-hydroxypropyl) arginine เป็นสารลดแรงตึงผิว amphoteric เพียงชนิดเดียวที่รู้จักกันโดยใช้กรดอะมิโน LL เป็นผลิตภัณฑ์ควบแน่นของไลซีนและกรดลอริก เนื่องจากโครงสร้างทั้งสองเพศของ LL ไม่ละลายในตัวทำละลายเกือบทุกชนิดยกเว้นตัวทำละลายอัลคาไลน์หรือกรดมาก ในฐานะที่เป็นผงอินทรีย์ LL มีการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับพื้นผิวที่ชอบน้ำและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำทำให้สารลดแรงตึงผิวนี้มีความสามารถในการหล่อลื่นที่ดีเยี่ยม LL ใช้กันอย่างแพร่หลายในครีมบำรุงผิวและครีมนวดผมและยังใช้เป็นสารหล่อลื่น

④การดูดซับอะตอมที่ไม่ใช่ไอออนิก

สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกมีลักษณะเป็นกลุ่มหัวขั้วที่ไม่มีประจุอย่างเป็นทางการ 8 ชนิดใหม่ของ ethoxylated nonionic surfactant ถูกสังเคราะห์โดยใช้กรดอัลฟากรดอะมิโนที่ละลายในน้ำมันเป็นวัตถุดิบ ในกระบวนการนี้ L-phenylalanine (LEP) และ L-leucine esterified ครั้งแรกด้วยแอลกอฮอล์ cetostearyl ตามด้วย amide palmitate เพื่อให้ได้เอสเทอร์ของเอไมด์สองตัวและอัลฟากรดอะมิโนสองตัว เอไมด์และเอสเทอร์จะทำปฏิกิริยาควบแน่นกับเอทิลีนออกไซด์เพื่อเตรียมอนุพันธ์ฟีนิลอะลานีนสามชนิดที่มีหน่วยโพลีเอทิลีนออกไซด์ที่แตกต่างกัน (40, 60 และ 100) พบว่าสเปกตรัมการดูดซับอะตอมที่ไม่ใช่ไอออนเหล่านี้มีคุณสมบัติในการขจัดคราบและฟองอย่างดี

05 สังเคราะห์

5。1 เส้นทางสังเคราะห์พื้นฐาน

ใน AAS กลุ่ม hydrophobic สามารถเชื่อมต่อกับเว็บไซต์ของ amine หรือ carboxylic acid หรือผ่านโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโน จากข้อมูลนี้ มีเส้นทางสังเคราะห์พื้นฐานสี่เส้นทาง ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 เส้นทางการสังเคราะห์พื้นฐานของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน

เส้นทางที่ 1

Amino Aminophilic ผลิตโดยปฏิกิริยา esterification ซึ่งในกรณีนี้การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวมักจะทำได้โดยการไหลย้อนของแอลกอฮอล์ไขมันและกรดอะมิโนในการปรากฏตัวของตัวแทนการคายน้ำและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด ในบางปฏิกิริยากรดซัลฟิวริกเป็นทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวแทนการขาดน้ำ

เส้นทางที่ 2

กรดอะมิโนที่ใช้งานทำปฏิกิริยากับ alkyl amine เพื่อสร้างพันธะ amide จึงสังเคราะห์ amide amphilic

เส้นทางที่ 3

กรดอะมิโนสังเคราะห์จากกลุ่มอะมิโนของกรดอะมิโนทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโน

เส้นทางที่ 4

กรดอะมิโนอัลคิลโซ่ยาวถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาของ amino กับ haloalkanes

5。2 ความคืบหน้าในการสังเคราะห์และการผลิต

5。2。1 การสังเคราะห์กรดอะมิโนเดี่ยว / สารลดแรงตึงผิวเปปไทด์

N-Acyl หรือ O-Acyl กรดอะมิโนหรือเปปไทด์สามารถสังเคราะห์ได้โดย acylation ตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ของเอมีนหรือกลุ่มไฮดรอกซีกับกรดไขมัน รายงานที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับไลเปสที่ปราศจากตัวทำละลายตัวเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์กรดอะมิโนอะไมด์หรืออนุพันธ์ของเมธิลเอสเทอร์ใช้ยีสต์ pseudofilament แอนตาร์กติกที่ให้ผลผลิตระหว่าง 25% ถึง 90% ขึ้นอยู่กับกรดอะมิโนเป้าหมาย Methylethylone ยังใช้เป็นตัวทำละลายในปฏิกิริยาบางอย่าง Vonderhagen et al。 ยังอธิบายถึงการใช้ส่วนผสมของน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น dimethylสำหรับmamide / น้ำ) และ methylbutylketone, ไลเปสและโปรติเอสเร่งปฏิกิริยา N-acylation ของกรดอะมิโน, โปรตีนไฮโดรไลเสตและ / หรืออนุพันธ์ของพวกเขา

ในช่วงต้น, ปัญหาหลักของการสังเคราะห์เอนไซม์ตัวเร่งปฏิกิริยา AAS เป็นผลผลิตต่ำ。 จากการศึกษาของ Valivety et al。 แม้หลังจากใช้ไลเปสที่แตกต่างกันและบ่มที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหลายวันอนุพันธ์ของกรดอะมิโน N-tetradecanoyl ให้ผลผลิตเพียง 2% -10% Montet et al。 ยังพบปัญหาในการผลิตกรดอะมิโนต่ำในกระบวนการสังเคราะห์ N-acyllysine โดยใช้กรดไขมันและน้ำมันพืช ตามที่พวกเขาใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ในสภาพที่ปราศจากตัวทำละลายผลผลิตสูงสุดของผลิตภัณฑ์คือ 19% Valivety et al。 พบปัญหาเดียวกันในการสังเคราะห์อนุพันธ์ของ N-Cbz-L-Lysine หรือ N-Cbz-Lysine เมทิลเอสเตอร์。

ในการศึกษานี้พวกเขาอ้างว่า 3-O-tetracanoyl-L-Serine ให้ผลผลิต 80% เมื่อใช้ serine N-protected เป็นสารตั้งต้นและ Novozyme 435 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากตัวทำละลาย Nagao และ Kito ศึกษาปฏิกิริยา o-acylation ของ L-serine, L-highserine, L-threonine และ L-tyrosine (LET) เมื่อใช้ไลเปส ผลการเกิดปฏิกิริยา (ไลเปสได้รับจาก Candida ทรงกระบอกและรากในสื่อบัฟเฟอร์ที่ใช้น้ำ) และรายงานผลผลิต acylation ของ L-highserine และ L-serine ลดลงเล็กน้อยในขณะที่ L-threonine หรือ LET ไม่ได้เกิดขึ้น

นักวิจัยหลายคนสนับสนุนการใช้สารตั้งต้นราคาถูกและเข้าถึงได้ง่ายในการสังเคราะห์ AAS ที่มีประสิทธิภาพ Soo et al。 อ้างว่าการเตรียมสารลดแรงตึงผิวที่ใช้น้ำมันปาล์มมีผลดีที่สุดกับไลเปสตรึง พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าแม้ปฏิกิริยาจะใช้เวลานาน (6 วัน) แต่ผลผลิตของผลิตภัณฑ์จะดีขึ้น Gerova et al。 ได้ตรวจสอบการสังเคราะห์และกิจกรรมพื้นผิวของ chiral N-palmitoyl AAS ขึ้นอยู่กับ methionine, proline, leucine, threonine, phenylalanine และ phenylglycine ในการผสม cyclic / exocycline Pang และ Chu อธิบายการสังเคราะห์โมโนเมอร์กรดอะมิโนและโมโนเมอร์กรด dicarboxylic ในสารละลาย ช่วงของ polyamide กรดอะมิโนที่ย่อยสลายได้และถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยา cocondensing ในสารละลาย

Cantaeuzene และ Guerreiro รายงานว่ามีเทนคลอไรด์เป็นตัวทำละลาย Agar 4B (Sepharose 4B) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยา esterification ของกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกของ Boc-Ala-OH และ Boc-Asp-OH กับแอลกอฮอล์และไกลคอลยาว ในการศึกษานี้ Boc-Ala-OH ทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ไขมันได้ถึง 16 คาร์บอนให้ผลผลิตที่ดี (51%) ในขณะที่ Boc-Ala-OH ให้ผลผลิตที่ดีกว่า 6 และ 12 คาร์บอนโดยมีอัตราผลตอบแทนที่สอดคล้องกันคือ 63% [64] 99。9%) ผลผลิตอยู่ในช่วง 58% ถึง 76% โดยการสังเคราะห์ Cbz-Arg-OMe กับ alkyl amine โซ่ยาวต่างๆหรือพันธะเอสเทอร์กับแอลกอฮอล์ไขมันซึ่ง papain เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

5。2。2 การสังเคราะห์กรดอะมิโน / สารลดแรงตึงผิวเปปไทด์

สารลดแรงตึงผิวคู่ตามกรดอะมิโนประกอบด้วยโมเลกุล AAS สองตัวที่เชื่อมต่อกันด้วยหัวและหางของกลุ่ม มีสองสูตรเอนไซม์เคมีที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนแบบคู่ (รูปที่ 6 และ 7) ในรูปที่ 6 อนุพันธ์ของกรดอะมิโน 2 ตัวทำปฏิกิริยากับสารประกอบเป็นกลุ่มเว้นระยะห่างจากนั้นแนะนำ hydrophobic 2 กลุ่ม ในรูปที่ 7 โครงสร้างโซ่ตรงสองอันเชื่อมต่อกันโดยตรงผ่านกลุ่มเว้นระยะห่างสองฟังก์ชั่น

การพัฒนาครั้งแรกของการสังเคราะห์กรดอะมิโน bisullipid สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ถูกริเริ่มโดย Valivety et al。 Yoshimura et al。 ได้ศึกษาการสังเคราะห์การดูดซับและการรวมตัวของสารลดแรงตึงผิว bisullipid กรดอะมิโนที่ใช้ cystine และ n-alkyl bromide เปรียบเทียบสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์กับสารลดแรงตึงผิวโมโนเมอร์ที่สอดคล้องกัน Faustino et al, อธิบายการสังเคราะห์ anionic urea-monomer AAS ขึ้นอยู่กับ L-cystine, D-cystine และ DL-cystine ผ่านการนำไฟฟ้า, แรงตึงผิวที่สมดุลและการเรืองแสงแบบคงที่ และจากการเปรียบเทียบระหว่างเชื้อโมโนเมอร์กับเชื้อแฝด พบว่าเชื้อแฝดมีค่า cmc ต่ำ

รูปที่ 6 การสังเคราะห์อัญมณี AAS โดยใช้อนุพันธ์ AA และ spacers แล้วใส่ลงในกลุ่ม hydrophobic

รูปที่ 7 การสังเคราะห์ Gemini AASs โดยใช้ช่องว่างแบบ dual-function และ Atomic Absorption Spectrometry

5。2。3 การสังเคราะห์กรดอะมิโน Glycerol / สารลดแรงตึงผิวเปปไทด์

กรดอะมิโนกลีเซอรอล / สารลดแรงตึงผิวเปปไทด์เป็นกรดอะมิโน lipid ใหม่ซึ่งเป็นอะนาล็อกโครงสร้างของ glycerol mono (หรือสอง) esters และ phospholipid เนื่องจากโครงสร้างของพวกเขาเป็นหนึ่งหรือสองโซ่ไขมันและหนึ่งในกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกับห่วงโซ่หลักของกลีเซอรอลผ่านพันธะเอสเทอร์ การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมกลีเซอไรด์ของกรดอะมิโนที่อุณหภูมิสูงขึ้นและการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดเช่น BF 3 การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ (ใช้เอนไซม์ไฮโดรไลซิสโปรตีเอสและไลเปสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา) เป็นตัวเลือกที่ดี (รูปที่ 8)

รายงานการสังเคราะห์สารเร่งปฏิกิริยาของ Papain Glyceryl Glyceryl February Arginine การมีเพศสัมพันธ์ของ diacylglyceride ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยใช้ acetylarginine เป็นวัตถุดิบและคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีได้รับการประเมิน

รูปที่ 8 การสังเคราะห์ monoacyl และ diacylglycerol amino acid coupling

ปะเก็น: NH- (CH₂)₁₀-NH: สารประกอบ B1

ปะเก็น: NH-C₆H₄- NH: สารประกอบ B2

ปะเก็น: CH₂-CH₂: สารประกอบ B3

รูปที่ 9 การสังเคราะห์ bipropyl สมมาตรที่ได้จาก tris (hydroxymethyl) aminomethane

5。2。4 การสังเคราะห์กรดอะมิโน Bolaki / สารลดแรงตึงผิวเปปไทด์

กรดอะมิโนตามชนิด bola มี 2 กรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกับห่วงโซ่ hydrophobic เดียวกัน Franceschi et al, อธิบายการสังเคราะห์ชนิด bola amphophilic กับ 2 กรดอะมิโน (D หรือ L-alanine หรือ L-histidine) และ 1 ความยาวที่แตกต่างกันของโซ่อัลคิลและศึกษากิจกรรมพื้นผิวของพวกเขา พวกเขากล่าวถึงการสังเคราะห์และการสะสมของ bipropyl ชนิดใหม่ของ bola ที่มีส่วนของกรดอะมิโน (ใช้เบต้ากรดอะมิโนหรือแอลกอฮอล์ที่ผิดปกติ) และฐานช่วง C12-C20 เบต้ากรดอะมิโนที่ไม่ธรรมดาที่ใช้สามารถเป็นกรดอะมิโนน้ำตาลกรดอะมิโนที่ได้มาจาก Azamembrane (AZT) กรดอะมิโน cryoglycene และแอลกอฮอล์อะมิโนที่ได้มาจาก AZT (รูปที่ 9) การสังเคราะห์ bipropyl ชนิด bola สมมาตรที่ได้มาจากไตร (hydroxymethyl) aminomethane (tris) (รูปที่ 9)

06คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

เป็นที่ทราบกันดีว่าสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโน (AAS) มีคุณสมบัติหลากหลายและมีความหลากหลายและมีความเหมาะสมที่ดีในการใช้งานหลายอย่างเช่นการละลายที่ดีคุณสมบัติอิมัลชันที่ดีประสิทธิภาพสูงคุณสมบัติลดแรงตึงผิวสูงและความต้านทานต่อน้ำแข็ง (ความต้านทานต่อแคลเซียมไอออน)

คุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโน (เช่นแรงตึงผิว, cmc, พฤติกรรมเฟสและอุณหภูมิ Kraftft) หลังจากการวิจัยอย่างกว้างขวางได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้ - กิจกรรมผิวของ AAS ดีกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม

6。1 ความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญ (cmc)

ความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิวและควบคุมคุณสมบัติพื้นผิวที่ใช้งานมากมายเช่นการสลายตัวการสลายเซลล์และการมีปฏิสัมพันธ์กับชีวฟิล์ม ฯลฯ โดยปกติการเพิ่มความยาวโซ่ของหางไฮโดรคาร์บอน (เพิ่มความชอบน้ำ) จะทำให้ค่า cmc ของสารลดแรงตึงผิวลดลงซึ่งจะช่วยเพิ่มกิจกรรมผิว สารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนมักจะมีค่า cmc ต่ำเมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม

ด้วยการรวมกันที่แตกต่างกันของฐานหัวและหาง hydrophobic (monoanionic amide, bis-anionic amide, ester ตาม bis-anionic amide) Infante et al。 ได้สังเคราะห์ AAS ที่ใช้อาร์จินีนสามชนิดและศึกษา cmc และ gamma cmc ของพวกเขา (ความตึงผิวที่ cmc) แสดงให้เห็นว่าค่า cmc และ gamma cmc ลดลงเมื่อเพิ่มความยาวหางไม่ชอบน้ำ ในการศึกษาอื่น Singare และ Mhatre พบว่า cmc ของสารลดแรงตึงผิว N-alpha-aylarginine ลดลงเมื่อเพิ่มจำนวนอะตอมของหางคาร์บอนที่ไม่ชอบน้ำ (ตารางที่ 1)

Yoshimura et al。 ได้ตรวจสอบ cmc ของสารลดแรงตึงผิวคู่กรดอะมิโนที่ได้จาก cysteine และพบว่า cmc ลดลงเมื่อความยาวของห่วงโซ่คาร์บอนในห่วงโซ่ไม่ชอบน้ำเพิ่มขึ้นจาก 10 เป็น 12 การเพิ่มความยาวของห่วงโซ่คาร์บอนเป็น 14 นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ cmc ซึ่งยืนยันว่าสารลดแรงตึงผิวคู่โซ่ยาวมีแนวโน้มที่จะรวมตัวลดลง

Faustino et al。 รายงานการก่อตัวของ micellar ผสมในสารละลายน้ำที่มีสารลดแรงตึงผิวแบบ anionic bigen ตาม cystine และเปรียบเทียบสารลดแรงตึงผิวคู่กับสารลดแรงตึงผิวโมโนเมอร์ทั่วไป (C8Cys) มีรายงานว่าส่วนผสมของสารลดแรงตึงผิวไขมันมีค่า cmc ต่ำกว่าสารลดแรงตึงผิวบริสุทธิ์ สารลดแรงตึงผิวคู่และ 1,2-di-enantyl-sn-glycer-3-phosphocholine ซึ่งเป็นฟอสโฟลิปิดที่ละลายน้ำได้ในรูปแบบ micellar ที่มีระดับมิลลิโมลของ cmc

Shrestha และ Aramaki ศึกษาการก่อตัวของ micellar หนอน viscoelastic ในสารละลายน้ำที่ผสมสารลดแรงตึงผิว anionic nonionic ของกรดอะมิโนโดยไม่มีเกลือผสม ในการศึกษานี้พบว่ากรด N-lauryl glutamic มีอุณหภูมิ Krafft สูง อย่างไรก็ตามเมื่อทำให้เป็นกลางด้วยกรดอะมิโนอัลคาไลน์ L-Lysine จะสร้าง micellar และสารละลายเริ่มทำหน้าที่เหมือนของเหลวนิวตันที่ 25 องศาเซลเซียส

6。2 ละลายน้ำได้ดี

AAS ละลายน้ำได้ดีเนื่องจากมีพันธะ CO-NH เพิ่มเติม ซึ่งทำให้ AAS สามารถย่อยสลายทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมที่สอดคล้องกัน ความสามารถในการละลายน้ำของกรด N-Acyl-L-glutamic ดีขึ้นเนื่องจากมีคาร์บอกซิลิก 2 ตัว ความสามารถในการละลายน้ำของ Cn (CA) 2 ยังดีเนื่องจากมีกลุ่มไอออนอาร์จินีน 2 กลุ่มใน 1 โมเลกุลซึ่งนำไปสู่การดูดซับและการแพร่กระจายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในส่วนต่อประสานของเซลล์และยับยั้งแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในความเข้มข้นต่ำ

6。3 คราฟท์อุณหภูมิและคุณสมบัติคราฟท์

อุณหภูมิของคราฟต์สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นพฤติกรรมการละลายเฉพาะของสารลดแรงตึงผิวที่มีความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเหนืออุณหภูมิที่กำหนด สารลดแรงตึงผิวไอออนิกมีแนวโน้มที่จะสร้างไฮเดรตที่เป็นของแข็งซึ่งสามารถตกตะกอนได้จากน้ำ ที่อุณหภูมิเฉพาะ (ที่เรียกว่าอุณหภูมิ Krafft) ความสามารถในการละลายของสารลดแรงตึงผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและไม่ต่อเนื่องมักสังเกตได้ คุณสมบัติคราฟท์ของสารลดแรงตึงผิวไอออนิกคืออุณหภูมิคราฟท์ที่ cmc

คุณสมบัติการละลายนี้มักพบในสารลดแรงตึงผิวไอออนิกและสามารถอธิบายได้ดังนี้ความสามารถในการละลายของโมโนเมอร์ที่ไม่มีสารลดแรงตึงผิวจะถูก จำกัด ให้อยู่ภายใต้อุณหภูมิของคราฟต์จนกว่าจะถึงคุณสมบัติของคราฟต์และค่อยๆเพิ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของ micellar เพื่อให้แน่ใจว่าการละลายที่สมบูรณ์จำเป็นต้องเตรียมสูตรลดแรงตึงผิวที่อุณหภูมิสูงกว่าลักษณะของครัฟฟ์

Shrestha และ Aramaki ได้ศึกษาอุณหภูมิ Krafft ของสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมของอาร์จินีนและพบว่าความเข้มข้นของ micellar ที่สำคัญแสดงพฤติกรรมการรวมตัวกันในรูปแบบของ micellar ก่อนหน้านี้มากกว่า 2-5 × 10-6mol-L-1 ตามด้วยการก่อตัวของ micellar ปกติ (Ohta et al。 สังเคราะห์หกชนิดที่แตกต่างกันของ N-cetostearyl AAS และพูดคุยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ Krafft ของพวกเขาและสารตกค้างกรดอะมิโน

ในการทดลองพบว่าอุณหภูมิของ Krafft ของสเปกตรัมการดูดซึมอะตอมของ N-cetostearyl เพิ่มขึ้นเมื่อขนาดของกรดอะมิโนตกค้างลดลง (phenylalanine เป็นข้อยกเว้น) ในขณะที่ความร้อนที่ละลายได้ (ดูดซับความร้อน) เพิ่มขึ้นเมื่อสารตกค้างของกรดอะมิโนลดลง (ยกเว้น glycine และ phenylalanine) ผลการวิจัยพบว่าในระบบอะลานีนและฟีนิลอะลานีนในรูปแบบที่เป็นของแข็งของเกลือ N-cetostearyl AAS ปฏิกิริยา DL จะแข็งแกร่งกว่าการโต้ตอบของ L-L

Brito et al。 ใช้อุณหภูมิ Krafft ของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนใหม่สามชุดโดยใช้วิธีการสแกนความร้อนที่แตกต่างกันและพบว่าการเปลี่ยนไอออนราก trifluoroacetate เป็นไอออนไอโอดีนทำให้อุณหภูมิ Krafft เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (ประมาณ 6 ° C) จาก 47 ° C ถึง 53 ° C การปรากฏตัวของพันธะคู่ cis และความไม่อิ่มตัวในอนุพันธ์ของ Ser โซ่ยาวส่งผลให้อุณหภูมิของ Kraft ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ N-Lauryl Glutamate มีรายงานว่ามีอุณหภูมิ Kraft สูงขึ้น อย่างไรก็ตามการทำให้เป็นกลางด้วยกรดอะมิโนอัลคาไลน์ L-Lysine ทำให้เกิดการก่อตัวของ micellar ในสารละลายซึ่งแสดงออกเป็นของเหลวนิวตันที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส

6。4 แรงตึงผิว

แรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวมีความสัมพันธ์กับความยาวของโซ่ในส่วนที่ไม่ชอบน้ำ ความตึงผิวของ sodium glycinate ในน้ำมันมะพร้าว (25 ± 0。2) ° C ถูกกำหนดโดย Wilhelmy Plate Method โดย Zhang etc และค่าความตึงผิวของ sodium glycinate ที่ 33mN-m-1 ที่ cmc และ 0。21mmol-L-1 ที่ cmc Yoshimura et al。 กำหนดแรงตึงผิวของกรดอะมิโนชนิด 2C-n-Cys ขึ้นอยู่กับสารลดแรงตึงผิว 2Cn-Cys การศึกษาพบว่าแรงตึงผิวที่ cmc ลดลงเมื่อความยาวของโซ่เพิ่มขึ้น (จนถึง n = 8) ในขณะที่สารลดแรงตึงผิวที่มีความยาวของโซ่ n = 12 หรือนานกว่านั้นมีแนวโน้มตรงกันข้าม

ผลกระทบของ CaCl2 ต่อแรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวกรด dicarboxylic ยังได้รับการศึกษา ในการศึกษาเหล่านี้ CaC12 จะถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลายของสารลดแรงตึงผิวชนิด dicarboxyamino acid สามชนิด (C12-MalNa2, C12-AspNa2 และ C12-GluNa2) เปรียบเทียบค่าของแพลตฟอร์มหลังจาก cmc พบว่าลดความตึงผิวที่ความเข้มข้นของ CaCl2 ต่ำมาก เนื่องจากผลกระทบของแคลเซียมไอออนในการจัดเรียงสารลดแรงตึงผิวในส่วนติดต่อของน้ำก๊าซ ในทางกลับกันแรงตึงผิวของ N-lauryl aminomalonate และ N-lauryl aspartate เกือบจะคงที่ที่ความเข้มข้น 10 mmol-L-1 CaCl2 สูงกว่า 10mmol / L-1 แรงตึงผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการก่อตัวของการตกตะกอนของเกลือแคลเซียมซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิว สำหรับเกลือโซเดียม N-lauryl glutamate การเพิ่ม CaCl2 ในระดับปานกลางทำให้ความตึงผิวลดลงอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ความเข้มข้นของ CaCl2 เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ

เพื่อตรวจสอบพลวัตการดูดซับของสเปกตรัมการดูดซับอะตอมชนิดคู่บนอินเทอร์เฟซของก๊าซและน้ำใช้วิธีความดันฟองอากาศสูงสุดเพื่อกำหนดความตึงผิวแบบไดนามิก ผลการวิจัยพบว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงของแรงตึงผิวแบบไดนามิกของ 2C-12Cys ในช่วงระยะเวลาการทดสอบที่ยาวนานที่สุด การลดแรงตึงผิวแบบไดนามิกนั้นขึ้นอยู่กับความเข้มข้นความยาวและปริมาณของหางที่ไม่ชอบน้ำเท่านั้น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวการลดลงของความยาวของห่วงโซ่และการลดลงของจำนวนโซ่ทำให้เกิดการสลายตัวอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้จากความเข้มข้นสูงของ Cn-Cys (n = 8-12) ใกล้เคียงกับ gamma cmc ที่วัดได้โดยวิธี Wilhelmy

ในการศึกษาอื่นแรงตึงผิวแบบไดนามิกของโซเดียม lauryl cystine (SDLC) และเกลือโซเดียม Didecanocystine ในเดือนกุมภาพันธ์ถูกกำหนดโดยวิธีแท็บเล็ตวิลเลียมและแรงตึงผิวที่สมดุลของสารละลายในน้ำของพวกเขาถูกกำหนดโดยวิธีปริมาตรหยด ปฏิกิริยาของพันธะไดซัลเฟอร์ยังได้รับการวิจัยเพิ่มเติมโดยวิธีการอื่น ๆ เอทานอล Thiophyll ถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลาย 0。1 mmol-L-1SDLC ซึ่งส่งผลให้แรงตึงผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 34 mN-m-1 เป็น 53 mN-m-1 เนื่องจาก NaClO สามารถออกซิไดซ์พันธะ disulfur ของ SDLC ให้กลายเป็นกลุ่ม sulบริษัท fonic acid การรวมตัวไม่ได้สังเกตเมื่อ NaClO (5 mmol-L-1) ถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลาย SDLC 0。1 mmol-L-1 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ส่งผ่านและผลการกระจายแสงแบบไดนามิกแสดงให้เห็นว่าไม่มีการรวมตัวกันในสารละลาย ความตึงผิวของ SDLC เพิ่มขึ้นจาก 34mN-m-1 เป็น 60mN-m-1 ภายใน 20 นาที

6。5 ปฏิกิริยาพื้นผิวไบนารี

ในวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตหลายกลุ่มได้ศึกษาคุณสมบัติการสั่นสะเทือนของ cationic AAS (สารลดแรงตึงผิวที่ขึ้นอยู่กับ diacylglycerol-arginine) และ phospholipid ผสมในส่วนติดต่อของก๊าซและน้ำและในที่สุดก็สรุปได้ว่าคุณสมบัติที่ไม่พึงประสงค์นี้นำไปสู่การปรากฏตัวทั่วไปของปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิต

6。6 คุณสมบัติรวม

การกระจายแสงแบบไดนามิกมักใช้เพื่อกำหนดคุณสมบัติการรวมตัวของสารลดแรงตึงผิวโมโนเมอร์และคู่ขึ้นอยู่กับกรดอะมิโนที่ความเข้มข้นสูงกว่า cmc เพื่อสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางพลศาสตร์ของไหลที่เห็นได้ชัด D H (= 2R H) การรวมตัวกันของ Cn-Cys และ 2Cn-Cys มีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีการกระจายขนาดที่กว้างกว่าสารลดแรงตึงผิวอื่น ๆ สารลดแรงตึงผิวทั้งหมดยกเว้น 2C-12Cys มักจะสร้างกลุ่มประมาณ 10 นาโนเมตร ขนาด micellar ของสารลดแรงตึงผิวคู่มีขนาดใหญ่กว่าขนาด micellar ของคู่โมโนเมอร์อย่างเห็นได้ชัด การเพิ่มขึ้นของความยาวของห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนยังส่งผลให้ขนาดของไมเซลล่าร์เพิ่มขึ้น ohta et al。 อธิบายลักษณะการรวมตัวกันของ N-lauryl phenyl alanine phenyl alanine tetramethylammonium ในสารละลายน้ำของ steroisomers ที่แตกต่างกันสามชนิดและแสดงให้เห็นว่า isomers ที่ไม่ใช่ enanthate มีความเข้มข้นในการรวมตัวที่สำคัญเหมือนกันในสารละลายน้ำ Rockbridge et al。 ได้ศึกษาการก่อตัวของกลุ่ม chiral ของ N-lauryl-L-glutamic acid, N-lauryl-L-valine และ methyl esters ในตัวทำละลายที่แตกต่างกันเช่น tetrahydrofuran, acetonitrile, 1,4-dioxane และ 1,2-dichloroethane โดยวิธี circular dischromatography, MRI และ อบไอน้ำ, NMR และ Steam Osmosis Assay

6。7 การดูดซับอินเตอร์เฟซ

การดูดซับอินเทอร์เฟซของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนและการเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิมก็เป็นหนึ่งในทิศทางการวิจัย ตัวอย่างเช่นมีการศึกษาคุณสมบัติการดูดซับอินเตอร์เฟสของ Lauryl ester กรดอะมิโนอะโรมาติกที่เตรียมโดย LET และ LEP ผลการวิจัยพบว่า LET และ LEP แสดงพื้นที่อินเทอร์เฟซที่ต่ำกว่าในอินเทอร์เฟซก๊าซและของเหลวและอินเทอร์เฟซน้ำ / เฮกเซนตามลำดับ

Bordes et al。 ได้ศึกษาพฤติกรรมการแก้ปัญหาและการดูดซับในส่วนติดต่อของก๊าซและน้ำของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน dicarboxylate สามชนิด ได้แก่ เกลือ disodium lauryl glutamate, เกลือ disodium lauryl aspartate และเกลือ disodium aminomalonic acid (มีอะตอมคาร์บอน 3, 2 และ 1 อะตอมระหว่างกลุ่มคาร์บอกซิลิกสองตัวตามลำดับ) ตามรายงาน สารลดแรงตึงผิวกรด dicarboxylate มีค่า cmc สูงกว่า lauryl glycinate monocarboxylate 4-5 เท่า เป็นผลมาจากการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างสารลดแรงตึงผิวกรด dicarboxylic และโมเลกุลที่อยู่ติดกันผ่านกลุ่มอะไมด์ในนั้น

6。8 ลักษณะเฟส

เฟสลูกบาศก์ที่ไม่ต่อเนื่องของ isotropic ของสารลดแรงตึงผิวสังเกตได้ที่ความเข้มข้นสูงมาก โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวที่มีกลุ่มหัวขนาดใหญ่มากมีแนวโน้มที่จะสร้างกลุ่มที่มีความโค้งเชิงบวกน้อยกว่า marques et al。 ศึกษาพฤติกรรมเฟสของระบบ 12Lys12 / 2Ser และ 8Lys8 / 16Ser (ดูรูปที่ 10) และผลปรากฏว่าระบบ 12Lys12 / 2Ser มีเขตแยกเฟสระหว่างพื้นที่การแก้ปัญหา micellar และ cystic, ในขณะที่ระบบ 8Lys 8 / 16Ser ระบบ 8Lys 8 / 16Ser แสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง (พื้นที่ micellar phase ยาวระหว่างพื้นที่ micellar phase ขนาดเล็กและพื้นที่ cystic phase) ควรสังเกตว่าสำหรับพื้นที่ cystic ของระบบ 12Lys12 / 12Ser ถุงจะอยู่กับ micellar เสมอในขณะที่พื้นที่ cystic ของระบบ 8Lys12 / 16Ser มีเพียง cystic เท่านั้น

ส่วนผสมของไลซีนและสารลดแรงตึงผิว serine-based anionic: สมมาตร 12Lys12 / 1Ser คู่ (ซ้าย) และไม่สมมาตร 8Lys8 / 16Ser คู่ (ขวา)

6。9 ความสามารถในการอิมัลชัน

Kouchi et al, ศึกษาความสามารถในการอิมัลชัน, ความตึงเครียดของอินเทอร์เฟซ, การกระจายตัวและความหนืดของ N-[3-lauryl-2-hydroxypropyl] - L-arginine, L-glutamic acid และ AAS อื่น ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ (nonionic และ amphoteric surfactants แบบดั้งเดิม) ผลการวิจัยพบว่า AAS มีความสามารถในการอิมัลชันได้ดีกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม

Baczko et al。 สังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโน anionic ใหม่และศึกษาความเหมาะสมของพวกเขาเป็นตัวทำละลายสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิง chiral กลุ่มอนุพันธ์ของ L-Phe หรือ L-Ala ของ sulบริษัท fonic acid ที่มีหางไฮโดรโฟบิกที่แตกต่างกัน (pentyl ~ tetradecyl) ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโนกับแอนไฮไดรด์ phthalic Wu ฯลฯ สเปกตรัมการดูดซึมอะตอมของการสังเคราะห์เกลือโซเดียม N-fatty acyl และมีการศึกษาคุณสมบัติอิมัลชันของพวกเขาในอิมัลชันน้ำมันในน้ำและผลปรากฏว่าสารลดแรงตึงผิวที่มีเอทิลอะซิเตทเป็นเฟสน้ำมันมีคุณสมบัติในการทำอิมัลชันได้ดีกว่าการใช้ n-hexane เป็นเฟสน้ำมัน

6。10 ความคืบหน้าในการสังเคราะห์และการผลิต

ความต้านทานต่อน้ำแข็งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความสามารถของสารลดแรงตึงผิวในการต่อต้านการปรากฏตัวของพลาสมาแคลเซียมและแมกนีเซียมในน้ำแข็งนั่นคือความสามารถในการหลีกเลี่ยงการตกตะกอนเป็นสบู่แคลเซียม สารลดแรงตึงผิวที่มีความต้านทานต่อน้ำแข็งสูงมีประโยชน์มากสำหรับสูตรผงซักฟอกและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล ความสามารถในการใช้น้ำแข็งสามารถประเมินได้โดยการคำนวณความสามารถในการละลายของสารลดแรงตึงผิวในการปรากฏตัวของแคลเซียมไอออนและการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมพื้นผิว

อีกวิธีหนึ่งในการประเมินสภาพน้ำแข็งคือการคำนวณเปอร์เซ็นต์หรือจำนวนกรัมของสารลดแรงตึงผิวที่จำเป็นในการกระจายตัวในน้ำสบู่แคลเซียมที่เกิดจากโซเดียมโอเลอีน 100 กรัม ความเข้มข้นสูงของแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนและปริมาณแร่ธาตุในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำแข็งสามารถทำให้การใช้งานจริงบางอย่างยาก โซเดียมไอออนมักใช้เป็นไอออนต่อต้านสำหรับการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว anionic เนื่องจากแคลเซียมไอออน divalent จับกับโมเลกุลลดแรงตึงผิวสองชนิดทำให้สารลดแรงตึงผิวตกตะกอนจากสารละลายได้ง่ายขึ้นซึ่งจะช่วยลดโอกาสในการปนเปื้อน

การศึกษาของ AAS ของน้ำแข็งแสดงให้เห็นว่ากลุ่มคาร์บอกซิลิกเพิ่มเติมมีอิทธิพลอย่างมากต่อความต้านทานต่อกรดและความต้านทานต่อน้ำแข็งและความต้านทานต่อกรดและน้ำแข็งเพิ่มขึ้นเนื่องจากความยาวระหว่างกลุ่มคาร์บอกซิลิกสองตัว ลำดับของความต้านทานต่อกรดและน้ำแข็งคือ C12 glycinate <C12 aspartate <C12-glutamate เมื่อเปรียบเทียบพันธะ dicarboxylamide และสารลดแรงตึงผิว dicarboxylamide ตามลำดับพบว่าหลังมีช่วง pH กว้างขึ้นและมีกิจกรรมผิวเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มกรดในปริมาณที่เหมาะสม กรดอะมิโน N-alkyl dicarboxylated แสดงบทบาทในการขับเคีเลตที่มีแคลเซียมไอออนกรด C12 aspartic เป็นเจลสีขาว c12 กลูตาเมตแสดงกิจกรรมพื้นผิวที่สูงขึ้นที่ความเข้มข้นของ Ca2 + สูงและคาดว่าจะใช้สำหรับการกลั่นน้ำทะเล

6。11 การกระจายอำนาจ

การกระจายตัวหมายถึงความสามารถของสารลดแรงตึงผิวในการป้องกันการรวมตัวและการตกตะกอนของสารลดแรงตึงผิวในสารละลายการกระจายตัวเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของสารลดแรงตึงผิวทำให้เหมาะสำหรับผงซักฟอกเครื่องสำอางและยาสารกระจายตัวต้องมีเอสเทอร์อีเทอร์เอไมด์หรือพันธะอะมิโนระหว่างกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำและกลุ่ม hydrophilic ปลาย (หรือระหว่างกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำในห่วงโซ่ตรง)

โดยทั่วไปสารลดแรงตึงผิว anionic เช่น alkanol-aminosulfate และสารลดแรงตึงผิว amphoteric เช่น aminosulfate betaine มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะตัวกระจายสบู่แคลเซียม

งานวิจัยจำนวนมากได้ระบุการกระจายตัวของ AAS ซึ่งพบว่า N-Lauryl Lysine มีความเข้ากันได้ไม่ดีกับน้ำและยากที่จะใช้ในสูตรเครื่องสำอางในกลุ่มกรดอะมิโนอัลคาไลน์ที่ถูกแทนที่ด้วย N-acyl มีการกระจายตัวที่ดีเยี่ยมและใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเพื่อปรับปรุงสูตร

07 ความเป็นพิษ

สารลดแรงตึงผิวทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งสารลดแรงตึงผิวไอออนบวกมีความเป็นพิษสูงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ความเป็นพิษเฉียบพลันของพวกเขาเกิดจากปรากฏการณ์ของการดูดซับไอออนของสารลดแรงตึงผิวในส่วนติดต่อของเซลล์น้ำ การลด cmc ของสารลดแรงตึงผิวมักจะทำให้เกิดการดูดซับอินเตอร์เฟซที่แข็งแกร่งขึ้นของสารลดแรงตึงผิวซึ่งมักจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเป็นพิษเฉียบพลัน การเพิ่มขึ้นของความยาวของห่วงโซ่ที่ไม่ชอบน้ำของสารลดแรงตึงผิวยังส่งผลให้เกิดความเป็นพิษเฉียบพลันของสารลดแรงตึงผิวAAS ส่วนใหญ่ต่ำหรือไม่เป็นพิษต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม (โดยเฉพาะสำหรับสัตว์ทะเล) และเหมาะสำหรับใช้เป็นส่วนผสมอาหารยาและเครื่องสำอางนักวิจัยหลายคนได้พิสูจน์แล้วว่าสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนอ่อนโยนและไม่ระคายเคืองต่อผิว เป็นที่ทราบกันดีว่าสารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีนมีความเป็นพิษน้อยกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม

Brito et al。 ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพเคมีและพิษวิทยาของถุงประจุบวกที่เกิดขึ้นเองโดยกรดอะมิโน amphophilic และ [อนุพันธ์ของ tyrosine (Tyr), hydroxyproline (Hyp), serine (Ser) และ lysine (Lys)] และให้ข้อมูลความเป็นพิษเฉียบพลัน (IC50) กับ rhizone ขนาดใหญ่ พวกเขาสังเคราะห์ถุงประจุบวกของ lauryl trimethyl ammonium bromide (DTAB) / อนุพันธ์ของ Lys และ / หรือส่วนผสมของอนุพันธ์ Ser-Lys และทดสอบความเป็นพิษต่อระบบนิเวศและศักยภาพ hemolytic แสดงให้เห็นว่า AAS และส่วนผสมที่มีถุงมีความเป็นพิษน้อยกว่าสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม DTAB

Rosa et al。 ศึกษาพันธะ (ผูกมัด) ของดีเอ็นเอกับถุงไอออนบวกที่มีเสถียรภาพตามกรดอะมิโน ซึ่งแตกต่างจากสารลดแรงตึงผิว cationic แบบดั้งเดิมที่มักจะมีลักษณะเป็นพิษปฏิกิริยาของ surfactants ของกรดอะมิโน cationic ดูเหมือนจะไม่เป็นพิษ Cationic AAS ขึ้นอยู่กับอาร์จินีนซึ่งรวมกับสารลดแรงตึงผิว anionic บางชนิดทำให้เกิดถุงที่มีเสถียรภาพ มีรายงานว่าสารยับยั้งการกัดกร่อนของกรดอะมิโนยังไม่เป็นพิษ สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้สามารถสังเคราะห์ได้ง่ายและมีความบริสุทธิ์สูง (สูงถึง 99%) ต้นทุนต่ำย่อยสลายได้ง่ายและละลายได้อย่างสมบูรณ์ในสื่อที่ใช้น้ำ การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนที่มีกำมะถันมีคุณสมบัติในการยับยั้งการกัดกร่อนที่ดี

ในการศึกษาล่าสุด Perinelli et al。 รายงานลักษณะทางพิษวิทยาที่น่าพอใจของ rhamnolipids เมื่อเทียบกับสารลดแรงตึงผิวแบบดั้งเดิม。 เป็นที่ทราบกันดีว่า rhamnolipids มีฤทธิ์ในการเพิ่มการซึมผ่าน พวกเขายังรายงานผลกระทบของ rhamnolipids ในการซึมผ่านของเยื่อบุผิวของยาโมเลกุลขนาดใหญ่

08 กิจกรรมต้านเชื้อแบคทีเรีย

กิจกรรมต้านเชื้อแบคทีเรียของสารลดแรงตึงผิวสามารถประเมินได้โดยความเข้มข้นของแบคทีเรียที่น้อยที่สุด การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับกิจกรรมต้านจุลชีพของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้อาร์จินีน แบคทีเรียแกรมลบสามารถทนต่อสารลดแรงตึงผิว arginine ได้มากกว่าแบคทีเรียแกรมบวก กิจกรรมต่อต้านจุลินทรีย์ของสารลดแรงตึงผิวมักจะเพิ่มขึ้นโดยการปรากฏตัวของกลุ่มไฮดรอกซี intrachain acyl, cyclopropane หรือพันธะที่ไม่อิ่มตัว Castillo et al。 แสดงให้เห็นว่าความยาวและประจุบวกของโซ่ acyl เป็นตัวกำหนดค่า HLB ของโมเลกุล (ความสมดุล hydrophilic lipophilic) ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการทำลายเมมเบรน Nα-ylarginine methyl ester เป็นสารลดแรงตึงผิวที่สำคัญอีกประเภทหนึ่งซึ่งมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้างสามารถย่อยสลายได้ง่ายมีความเป็นพิษต่ำหรือไม่เป็นพิษ การศึกษาปฏิสัมพันธ์ของ N-alpha-ylarginine methyl surfactants กับ 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrieoxy-3-phosphoylcholine และ 1,2-di-trade decanoyl-sn-propyltrieoxy-3-phosphocholine, และมีสิ่งมีชีวิตในที่มีหรือไม่มีอุปสรรคภายนอกแสดงว่าสารลดแรงตึงผิวดังกล่าวมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียได้ดี

09 คุณสมบัติทางไหล

คุณสมบัติทางไหลของสารลดแรงตึงผิวมีบทบาทสำคัญในการกำหนดและคาดการณ์การใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงอาหารยาการสกัดน้ำมันการดูแลส่วนบุคคลและผลิตภัณฑ์ดูแลบ้าน การศึกษาจำนวนมากได้รับการดำเนินการเพื่อหารือเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่าง viscoelasticity ของสารลดแรงตึงผิวกรดอะมิโนและ carboxymethylcellulose

10 การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

สเปกโตรมิเตอร์การดูดซึมอะตอมใช้ในสูตรของผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลมากมายโพแทสเซียม N-Coconut Oil Glycine อ่อนโยนต่อผิวและใช้ในการทำความสะอาดผิวหน้าขจัดคราบน้ำมันและเครื่องสำอาง n-acyl-L-glutamic acid มี carboxyl สองกลุ่มซึ่งทำให้ละลายได้ง่ายขึ้นในน้ำ ในบรรดา AAS เหล่านี้ AAS ที่ใช้กรดไขมัน C12 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความสะอาดใบหน้าเพื่อขจัดคราบตะกอนและเครื่องสำอาง AAS ที่มีโซ่ C18 ใช้เป็นอิมัลชันในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและ N-Lauryl Alanine เป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถผลิตโฟมครีมที่ไม่ระคายเคืองต่อผิวดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้ในสูตรของผลิตภัณฑ์ดูแลทารก N-Lauryl Atomic Absorption Spectrometry ที่ใช้ในยาสีฟันมีพลังขจัดคราบสกปรกที่ดีคล้ายกับสบู่และมีผลยับยั้งเอนไซม์ที่แข็งแกร่ง

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาการเลือกใช้สารลดแรงตึงผิวสำหรับเครื่องสำอางผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลและยามุ่งเน้นไปที่ความเป็นพิษต่ำอ่อนโยนสัมผัสอ่อนโยนและปลอดภัย ผู้บริโภคผลิตภัณฑ์เหล่านี้ตระหนักถึงปัจจัยกระตุ้นความเป็นพิษและสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น

ปัจจุบัน AAS ถูกนำมาใช้เพื่อเตรียมแชมพู, สีย้อมผมและสบู่อาบน้ำจำนวนมากเนื่องจากมีข้อดีหลายประการในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลมากกว่าผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมสารลดแรงตึงผิวที่ใช้โปรตีนมีคุณสมบัติที่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล บาง AAS มีความสามารถในการสร้างภาพยนตร์ในขณะที่คนอื่น ๆ มีความสามารถในการเกิดฟองที่ดี

กรดอะมิโนเป็นสารให้ความชุ่มชื้นตามธรรมชาติที่สำคัญในชั้นหนังกำพร้า เมื่อเซลล์ผิวหนังชั้นนอกตาย พวกมันจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของหนังกำพร้า และโปรตีนในเซลล์จะค่อยๆ สลายตัวเป็นกรดอะมิโน กรดอะมิโนเหล่านี้จะถูกส่งต่อไปยังชั้นหนังกำพร้าซึ่งพวกเขาดูดซับไขมันหรือสารที่คล้ายไขมันเข้าไปในชั้นหนังกำพร้าซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของผิว ประมาณ 50% ของสารให้ความชุ่มชื้นตามธรรมชาติในผิวประกอบด้วยกรดอะมิโนและ pyrrolidone

คอลลาเจนซึ่งเป็นส่วนผสมเครื่องสำอางทั่วไปยังมีกรดอะมิโนที่ช่วยให้ผิวนุ่มปัญหาเช่นผิวหยาบกร้านและความหมองคล้ําส่วนใหญ่เกิดจากการขาดกรดอะมิโน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการผสมกรดอะมิโนกับครีมสามารถบรรเทาอาการไหม้ของผิวหนังบริเวณที่ได้รับผลกระทบกลับสู่สภาวะปกติและไม่กลายเป็น keloid

กรดอะมิโนยังพบว่ามีประโยชน์มากในการดูแลหนังกำพร้าที่เสียหายผมแห้งไม่เป็นรูปเป็นร่างอาจบ่งบอกถึงความเข้มข้นของกรดอะมิโนที่ลดลงในหนังกำพร้าที่เสียหายอย่างรุนแรง กรดอะมิโนมีความสามารถในการเจาะหนังกำพร้าเข้าสู่เส้นผมและดูดซับความชุ่มชื้นของผิวความสามารถของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้กรดอะมิโนทำให้พวกเขามีประโยชน์มากในแชมพูย้อมผมนุ่มครีมนวดผมและการปรากฏตัวของกรดอะมิโนทำให้เส้นผมแข็งแรง

11 การประยุกต์ใช้ในเครื่องสำอางประจำวัน

ปัจจุบันทั่วโลกมีความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับสูตรผงซักฟอกที่ใช้กรดอะมิโนAAS เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีความสามารถในการทำความสะอาดที่ดีกว่าความสามารถในการเกิดฟองและคุณสมบัติการทำให้นุ่มของผ้าซึ่งทำให้เหมาะสำหรับผงซักฟอกในครัวเรือนแชมพูเจลอาบน้ำและการใช้งานอื่น ๆมีรายงานว่า AAS Amphoteric ที่ได้มาจาก Aspartic Acid เป็นผงซักฟอกที่มีประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติในการขับเคีเลต การใช้ส่วนผสมของผงซักฟอกซึ่งประกอบด้วยกรด N-alkyl-beta-aminoethoxy สามารถลดการระคายเคืองต่อผิว สูตรผงซักฟอกเหลวที่ประกอบด้วย N-cocooliyl beta-aminopropionate มีรายงานว่าเป็นผงซักฟอกคราบน้ำมันที่มีประสิทธิภาพบนพื้นผิวโลหะ สารลดแรงตึงผิว Aminocarboxylic Acid C14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa ยังได้รับการพิสูจน์ว่ามีฤทธิ์ขจัดคราบสกปรกได้ดีขึ้นและใช้ในการทำความสะอาดสิ่งทอพรมผมแก้ว ฯลฯ เป็นที่ทราบกันดีว่าอนุพันธ์ 2-hydroxy-3-aminopropionic-N, N-acetylic acetic acid มีความสามารถในการคอมเพล็กซ์ที่ดีจึงมีความเสถียรต่อสารฟอกขาว

Keigo และ Tatsuya รายงานการจัดทำสูตรผงซักฟอกที่ใช้ N-(N'-long-chain acyl-beta-alanine) -beta-alanine ซึ่งเป็นสูตรที่มีความสามารถในการซักที่ดีขึ้นและมีเสถียรภาพการแตกง่ายและความนุ่มของเนื้อผ้าที่ดี Flower King ได้พัฒนาสูตรผงซักฟอกที่ใช้ N-acyl-1-N-hydroxy-beta-alanine และมีรายงานการระคายเคืองผิวต่ำความต้านทานต่อน้ำสูงและการขจัดคราบสูง

Ajinomoto Corporation จากประเทศญี่ปุ่นใช้ AAS ที่มีความเป็นพิษต่ำและย่อยสลายได้ง่ายโดยใช้กรด L-Glutamic, L-Arginine และ L-Lysine ในแชมพูผงซักฟอกและเครื่องสำอาง (รูปที่ 13) นอกจากนี้ยังมีรายงานความสามารถของสารเติมแต่งเอนไซม์ในสูตรผงซักฟอกเพื่อขจัดสิ่งสกปรกของโปรตีน สเปกตรัมการดูดซึมอะตอมของ N-acyl ที่ได้จากกรดกลูตาเมตอะลานีนเมธิลไกลซีนซีรีนและ aspartic acid ได้รับการรายงานว่าเป็นผงซักฟอกเหลวที่ยอดเยี่ยมในสารละลายน้ำ สารลดแรงตึงผิวเหล่านี้ไม่ได้เพิ่มความหนืดแม้แต่ในอุณหภูมิที่ต่ำมากและสามารถถ่ายโอนได้อย่างง่ายดายจากภาชนะจัดเก็บของหน่วยโฟมเพื่อให้ได้โฟมที่เป็นเนื้อเดียวกัน