यस लेखको लागि सामग्रीको तालिका:
1. एमिनो एसिड को विकास
2. संरचनात्मक गुणहरू
3. रासायनिक संरचना
4. वर्गीकरण
5. संश्लेषण
6. भौतिक रासायनिक गुणहरू
7. विषाक्तता
8. एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि
9. Rheological गुण
10. कस्मेटिक उद्योग मा आवेदन
11. दैनिक सौन्दर्य प्रसाधन मा आवेदन
एमिनो एसिड Surfactants (AAS)एक वा बढी एमिनो एसिडसँग हाइड्रोफोबिक समूहहरू संयोजन गरेर बनाइएका सर्फेक्टेन्टहरूको वर्ग हो। यस अवस्थामा, एमिनो एसिड सिंथेटिक वा प्रोटीन हाइड्रोलाइसेट्स वा समान नवीकरणीय स्रोतहरूबाट व्युत्पन्न हुन सक्छ। यस पेपरले AAS का लागि उपलब्ध अधिकांश सिंथेटिक मार्गहरूको विवरण र अन्तिम उत्पादनहरूको भौतिक रासायनिक गुणहरूमा विभिन्न मार्गहरूको प्रभाव, घुलनशीलता, फैलावट स्थिरता, विषाक्तता र बायोडिग्रेडेबिलिटी समावेश गर्दछ। बढ्दो मागमा सर्फेक्टन्टहरूको वर्गको रूपमा, तिनीहरूको चर संरचनाको कारण AAS को बहुमुखी प्रतिभाले ठूलो संख्यामा व्यावसायिक अवसरहरू प्रदान गर्दछ।
सर्फ्याक्टेन्टहरू डिटर्जेन्टहरू, इमल्सीफायरहरू, जंग अवरोधहरू, तृतीयक तेल रिकभरी र फार्मास्यूटिकल्समा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, अनुसन्धानकर्ताहरूले सर्फ्याक्टेन्टहरूमा ध्यान दिन कहिल्यै छोडेका छैनन्।
Surfactants सबैभन्दा प्रतिनिधि रासायनिक उत्पादनहरू हुन् जुन संसारभरि दैनिक आधारमा ठूलो मात्रामा खपत गरिन्छ र जलीय वातावरणमा नकारात्मक प्रभाव पारेको छ।अध्ययनहरूले देखाएको छ कि परम्परागत सर्फेक्टन्टहरूको व्यापक प्रयोगले वातावरणमा नकारात्मक असर पार्न सक्छ।
आज, गैर-विषाक्तता, बायोडिग्रेडेबिलिटी र बायोकम्प्याटिबिलिटी उपभोक्ताहरूको लागि सर्फेक्टन्टहरूको उपयोगिता र प्रदर्शन जत्तिकै महत्त्वपूर्ण छ।
बायोसर्फ्याक्टेन्टहरू वातावरणमैत्री दिगो सर्फ्याक्टेन्टहरू हुन् जुन प्राकृतिक रूपमा जीवाणु, कवक र खमीर जस्ता सूक्ष्मजीवहरूद्वारा संश्लेषित हुन्छन् वा बाह्य रूपमा स्रावित हुन्छन्।तसर्थ, बायोसर्फ्याक्टेन्टहरू प्राकृतिक एम्फिफिलिक संरचनाहरू, जस्तै फस्फोलिपिड्स, अल्काइल ग्लाइकोसाइडहरू र एसाइल एमिनो एसिडहरूको नक्कल गर्न आणविक डिजाइनद्वारा पनि तयार गर्न सकिन्छ।
एमिनो एसिड surfactants (AAS)सामान्यतया पशु वा कृषिबाट व्युत्पन्न कच्चा मालबाट उत्पादित सामान्य सर्फेक्टेन्टहरू मध्ये एक हो। विगत दुई दशकहरूमा, AAS ले नवीकरणीय स्रोतहरूबाट संश्लेषित गर्न सक्ने मात्र होइन, तर AAS सजिलै घट्न सक्ने र हानिकारक उप-उत्पादनहरू भएकाले उनीहरूलाई सुरक्षित बनाउनका लागि नयाँ सर्फेक्टेन्टको रूपमा वैज्ञानिकहरूको ठूलो चासो आकर्षित गरेको छ। वातावरण।
AAS लाई एमिनो एसिड समूहहरू (HO 2 C-CHR-NH 2) वा एमिनो एसिड अवशेषहरू (HO 2 C-CHR-NH-) समावेश गर्ने एमिनो एसिडहरू समावेश गर्ने सर्फ्याक्टेन्टहरूको वर्गको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ। एमिनो एसिडका २ कार्यात्मक क्षेत्रहरूले विभिन्न प्रकारका सर्फेक्टेन्टहरूको व्युत्पन्नको लागि अनुमति दिन्छ। कुल 20 मानक प्रोटिनोजेनिक एमिनो एसिडहरू प्रकृतिमा अवस्थित छन् र वृद्धि र जीवन गतिविधिहरूमा सबै शारीरिक प्रतिक्रियाहरूको लागि जिम्मेवार छन्। तिनीहरू अवशेष R (चित्र 1, pk a समाधानको एसिड पृथक स्थिरताको ऋणात्मक लघुगणक हो) अनुसार मात्र एक अर्काबाट भिन्न हुन्छन्। केहि गैर-ध्रुवीय र हाइड्रोफोबिक छन्, केहि ध्रुवीय र हाइड्रोफिलिक छन्, केहि आधारभूत र केहि अम्लीय छन्।
किनकी एमिनो एसिडहरू नवीकरणीय यौगिकहरू हुन्, एमिनो एसिडबाट संश्लेषित सर्फ्याक्टेन्टहरूमा पनि दिगो र वातावरण मैत्री बन्ने उच्च क्षमता हुन्छ। सरल र प्राकृतिक संरचना, कम विषाक्तता र द्रुत बायोडिग्रेडेबिलिटीले तिनीहरूलाई प्रायः परम्परागत सर्फेक्टन्टहरू भन्दा उच्च बनाउँछ। नवीकरणीय कच्चा पदार्थहरू (जस्तै एमिनो एसिड र वनस्पति तेलहरू) प्रयोग गरेर, AAS विभिन्न जैव प्रविधि मार्गहरू र रासायनिक मार्गहरूद्वारा उत्पादन गर्न सकिन्छ।
20 औं शताब्दीको प्रारम्भमा, एमिनो एसिडहरू पहिलो पटक सर्फेक्टेन्टहरूको संश्लेषणको लागि सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्न खोजिएको थियो।AAS मुख्यतया फार्मास्यूटिकल र कस्मेटिक सूत्रहरूमा संरक्षकको रूपमा प्रयोग गरिन्थ्यो।थप रूपमा, AAS विभिन्न प्रकारका रोग-सम्पादन गर्ने ब्याक्टेरिया, ट्युमर र भाइरसहरू विरुद्ध जैविक रूपमा सक्रिय भएको पाइयो। 1988 मा, कम लागत AAS को उपलब्धताले सतह गतिविधिमा अनुसन्धान रुचि उत्पन्न गर्यो। आज, बायोटेक्नोलोजीको विकासको साथ, केही एमिनो एसिडहरू पनि खमीरद्वारा ठूलो मात्रामा व्यावसायिक रूपमा संश्लेषित गर्न सक्षम छन्, जसले अप्रत्यक्ष रूपमा AAS उत्पादन बढी पर्यावरण अनुकूल छ भनेर प्रमाणित गर्दछ।
01 एमिनो एसिड को विकास
19 औं शताब्दीको प्रारम्भमा, जब प्राकृतिक रूपमा हुने एमिनो एसिडहरू पहिलो पटक पत्ता लगाइयो, तिनीहरूको संरचनाहरू अत्यन्त मूल्यवान हुने भविष्यवाणी गरिएको थियो - एम्फिफाइलहरूको तयारीको लागि कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। AAS को संश्लेषण मा पहिलो अध्ययन 1909 मा Bondi द्वारा रिपोर्ट गरिएको थियो।
त्यो अध्ययनमा, N-acylglycine र N-acylalanine लाई सर्फेक्टेन्टहरूका लागि हाइड्रोफिलिक समूहको रूपमा प्रस्तुत गरिएको थियो। त्यसपछिको कामले ग्लाइसिन र एलानिन, र हेन्ट्रिच एट अल प्रयोग गरेर lipoAmino एसिड (AAS) को संश्लेषण समावेश गर्यो। निष्कर्षहरूको एक श्रृंखला प्रकाशित,पहिलो प्याटेन्ट आवेदन सहित, घरेलु सरसफाई उत्पादनहरु (जस्तै स्याम्पु, डिटर्जेन्ट र टूथपेस्ट) मा एसाइल सार्कोसिनेट र एसिल एस्पार्टेट लवणको सर्फ्याक्टेन्टको रूपमा प्रयोगमा।पछि, धेरै शोधकर्ताहरूले एसाइल एमिनो एसिडको संश्लेषण र भौतिक रसायनिक गुणहरूको अनुसन्धान गरे। आज सम्म, AAS को संश्लेषण, गुणहरू, औद्योगिक अनुप्रयोगहरू र बायोडिग्रेडेबिलिटीमा साहित्यको ठूलो निकाय प्रकाशित गरिएको छ।
02 संरचनात्मक गुणहरू
AAS को गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक फ्याटी एसिड चेनहरू संरचना, चेनको लम्बाइ र संख्यामा भिन्न हुन सक्छन्।AAS को संरचनात्मक विविधता र उच्च सतह गतिविधिले तिनीहरूको व्यापक संरचनात्मक विविधता र भौतिक-रासायनिक र जैविक गुणहरू व्याख्या गर्दछ। AAS को प्रमुख समूह एमिनो एसिड वा पेप्टाइड्सबाट बनेको हुन्छ। हेड समूहहरूमा भिन्नताहरूले यी सर्फेक्टन्टहरूको सोखन, एकत्रीकरण र जैविक गतिविधि निर्धारण गर्दछ। टाउको समूहमा कार्यात्मक समूहहरूले त्यसपछि एएएसको प्रकार निर्धारण गर्दछ, जसमा cationic, anionic, nonionic, र amphoteric समावेश छ। हाइड्रोफिलिक एमिनो एसिड र हाइड्रोफोबिक लामो-चेन भागहरूको संयोजनले एम्फिफिलिक संरचना बनाउँछ जसले अणुलाई अत्यधिक सक्रिय बनाउँछ। थप रूपमा, अणुमा असममित कार्बन परमाणुहरूको उपस्थितिले काइरल अणुहरू बनाउन मद्दत गर्दछ।
03 रासायनिक संरचना
सबै पेप्टाइड्स र पोलीपेप्टाइडहरू यी लगभग 20 α-Proteinogenic α-Amino एसिडहरूका पोलिमराइजेशन उत्पादनहरू हुन्। सबै 20 α-एमिनो एसिडहरूमा कार्बोक्जिलिक एसिड कार्यात्मक समूह (-COOH) र एमिनो कार्यात्मक समूह (-NH 2), दुवै एउटै टेट्राहेड्रल α-कार्बन एटममा संलग्न हुन्छन्। एमिनो एसिडहरू α-कार्बनमा संलग्न विभिन्न R समूहहरूद्वारा एकअर्काबाट भिन्न हुन्छन् (लाइसिन बाहेक, जहाँ R समूह हाइड्रोजन हो।) R समूहहरू संरचना, आकार र चार्ज (एसिडिटी, क्षारीयता) मा भिन्न हुन सक्छन्। यी भिन्नताहरूले पानीमा एमिनो एसिडको घुलनशीलता पनि निर्धारण गर्दछ।
एमिनो एसिडहरू काइरल हुन्छन् (ग्लिसाइन बाहेक) र प्रकृतिद्वारा अप्टिकल रूपमा सक्रिय हुन्छन् किनभने तिनीहरूसँग अल्फा कार्बनसँग जोडिएको चार फरक विकल्पहरू छन्। एमिनो एसिडमा दुई सम्भावित रूपहरू छन्; तिनीहरू एकअर्काको गैर-ओभरल्यापिंग मिरर छविहरू हुन्, यस तथ्यको बावजुद L-स्टेरियोइसोमरहरूको संख्या उल्लेखनीय रूपमा बढी छ। केही एमिनो एसिडहरू (फेनिलालानिन, टाइरोसिन र ट्रिप्टोफान) मा उपस्थित आर-समूह एरिल हो, जसले 280 एनएममा अधिकतम यूवी अवशोषण गर्न नेतृत्व गर्दछ। एमिनो एसिडमा अम्लीय α-COOH र आधारभूत α-NH 2 आयनीकरण गर्न सक्षम छन्, र दुवै स्टेरियोइसोमरहरू, तिनीहरू जुनसुकै भए पनि तल देखाइएको आयनीकरण सन्तुलन निर्माण गर्छन्।
R-COOH ↔R-COO-च४
R-NH3४↔R-NH2च४
माथिको आयनीकरण सन्तुलनमा देखाइए अनुसार, एमिनो एसिडमा कम्तीमा दुई कमजोर अम्लीय समूहहरू हुन्छन्; यद्यपि, कार्बोक्सिल समूह प्रोटोनेटेड एमिनो समूहको तुलनामा धेरै अम्लीय हुन्छ। pH 7.4, कार्बोक्सिल समूह डिप्रोटोनेटेड छ जबकि एमिनो समूह प्रोटोनेटेड छ। गैर-ionizable R समूहहरू भएका एमिनो एसिडहरू यस pH मा विद्युतीय रूपमा तटस्थ हुन्छन् र zwitterion बनाउँछन्।
04 वर्गीकरण
AAS लाई चार मापदण्ड अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, जुन तल उल्लिखित छन्।
4.1 उत्पत्ति अनुसार
| उत्पत्ति अनुसार, AAS लाई निम्नानुसार 2 कोटिहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। ① प्राकृतिक कोटि एमिनो एसिडहरू भएका केही प्राकृतिक रूपमा हुने यौगिकहरूमा सतह/इन्टरफेसियल तनाव कम गर्ने क्षमता पनि हुन्छ, र केहीले ग्लाइकोलिपिड्सको प्रभावकारिता पनि नाघेको हुन्छ। यी AAS लाई लिपोपप्टाइड्स पनि भनिन्छ। Lipopeptides कम आणविक तौल यौगिकहरू, सामान्यतया Bacillus प्रजातिहरू द्वारा उत्पादित।
यस्ता AAS लाई थप ३ उपवर्गमा विभाजन गरिएको छ:surfactin, iturin र fengycin।
|
| सतह-सक्रिय पेप्टाइडहरूको परिवारले विभिन्न प्रकारका पदार्थहरूको हेप्टापेप्टाइड भेरियन्टहरू समावेश गर्दछ,चित्र 2a मा देखाइएको छ, जसमा C12-C16 असंतृप्त β-हाइड्रोक्सी फ्याटी एसिड चेन पेप्टाइडसँग जोडिएको छ। सतह-सक्रिय पेप्टाइड एक म्याक्रोसाइक्लिक ल्याक्टोन हो जसमा β-हाइड्रोक्सी फ्याटी एसिड र पेप्टाइडको सी-टर्मिनस बीचको उत्प्रेरक द्वारा रिंग बन्द हुन्छ। इटुरिनको उपवर्गमा, इटुरिन ए र सी, माइकोसबटिलिन र ब्यासिलोमाइसिन डी, एफ र एल गरी छवटा मुख्य प्रकारहरू छन्।सबै अवस्थामा, हेप्टापेप्टाइडहरू β-एमिनो फ्याटी एसिडको C14-C17 चेनहरूसँग जोडिएका हुन्छन् (चेनहरू विविध हुन सक्छन्)। इकुरीमाइसिनको मामलामा, β-स्थितिमा रहेको एमिनो समूहले सी-टर्मिनससँग एमाइड बन्ड बनाउन सक्छ यसरी म्याक्रोसाइक्लिक ल्याक्टम संरचना बनाउँछ।
सबक्लास फेन्जिसिनमा फेन्जिसिन ए र बी हुन्छ, जसलाई Tyr9 D-कन्फिगर गरिएको बेला प्लिपास्टाटिन पनि भनिन्छ।डेकापेप्टाइड C14 -C18 संतृप्त वा असंतृप्त β-हाइड्रोक्सी फ्याटी एसिड चेनसँग जोडिएको छ। संरचनात्मक रूपमा, प्लिपास्टाटिन पनि एक म्याक्रोसाइक्लिक ल्याक्टोन हो, पेप्टाइड अनुक्रमको स्थिति 3 मा टायर साइड चेन समावेश गर्दछ र सी-टर्मिनल अवशेषसँग एस्टर बन्ड बनाउँछ, यसरी आन्तरिक रिंग संरचना बनाउँछ (जस्तै धेरै स्यूडोमोनास लिपोपप्टाइड्सको मामला हो)।
② सिंथेटिक कोटि AAS लाई कुनै पनि अम्लीय, आधारभूत र तटस्थ एमिनो एसिडहरू प्रयोग गरेर पनि संश्लेषित गर्न सकिन्छ। AAS को संश्लेषणको लागि प्रयोग गरिने सामान्य एमिनो एसिडहरू ग्लुटामिक एसिड, सेरीन, प्रोलाइन, एस्पार्टिक एसिड, ग्लाइसिन, आर्जिनिन, एलानिन, ल्युसिन र प्रोटीन हाइड्रोलाइसेट्स हुन्। surfactants को यो subclass रासायनिक, enzymatic, र chemoenzymatic विधिहरु द्वारा तयार गर्न सकिन्छ; यद्यपि, AAS को उत्पादनको लागि, रासायनिक संश्लेषण अधिक आर्थिक रूपमा सम्भव छ। सामान्य उदाहरणहरू N-lauroyl-L-glutamic एसिड र N-palmitoyl-L-glutamic एसिड समावेश छन्।
|
4.2 aliphatic श्रृंखला substituents मा आधारित
aliphatic चेन प्रतिस्थापन को आधार मा, एमिनो एसिड आधारित surfactants 2 प्रकार मा विभाजित गर्न सकिन्छ।
प्रतिस्थापनको स्थिति अनुसार
| ①N- प्रतिस्थापित AAS एन-प्रतिस्थापित यौगिकहरूमा, एमिनो समूहलाई लिपोफिलिक समूह वा कार्बोक्सिल समूहद्वारा प्रतिस्थापित गरिन्छ, जसले आधारभूतता गुमाउँछ। N-substituted AAS को सरल उदाहरण N-acyl एमिनो एसिडहरू हुन्, जुन अनिवार्य रूपमा anionic surfactants हुन्। n-प्रतिस्थापित AAS सँग हाइड्रोफोबिक र हाइड्रोफिलिक भागहरू बीच जोडिएको एमाइड बन्ड हुन्छ। एमाइड बन्डमा हाइड्रोजन बन्ड बनाउन सक्ने क्षमता हुन्छ, जसले अम्लीय वातावरणमा यस सर्फ्याक्टेन्टको ह्रासलाई सहज बनाउँछ, यसरी यसलाई बायोडिग्रेडेबल बनाउँछ।
②C- प्रतिस्थापित AAS C- प्रतिस्थापित यौगिकहरूमा, प्रतिस्थापन कार्बोक्सिल समूहमा हुन्छ (एमाइड वा एस्टर बन्ड मार्फत)। विशिष्ट C- प्रतिस्थापित यौगिकहरू (जस्तै एस्टर वा एमाइडहरू) अनिवार्य रूपमा cationic surfactants हुन्।
③N- र C- प्रतिस्थापित AAS यस प्रकारको सर्फ्याक्टेन्टमा, दुबै एमिनो र कार्बोक्सिल समूहहरू हाइड्रोफिलिक भाग हुन्। यो प्रकार अनिवार्य रूपमा एक एम्फोटेरिक सर्फेक्टेन्ट हो। |
4.3 हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरूको संख्या अनुसार
हेड समूह र हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरूको संख्याको आधारमा, AAS लाई चार समूहमा विभाजन गर्न सकिन्छ। स्ट्रेट-चेन AAS, जेमिनी (डाइमर) प्रकार AAS, Glycerolipid प्रकार AAS, र bicephalic एम्फिफिलिक (बोला) प्रकार AAS। स्ट्रेट-चेन सर्फ्याक्टेन्टहरू केवल एक हाइड्रोफोबिक पुच्छर (चित्र 3) भएको एमिनो एसिडहरू मिलेर बनेका सर्फ्याक्टेन्टहरू हुन्। मिथुन प्रकार AAS मा दुई एमिनो एसिड ध्रुवीय हेड समूह र प्रति अणु दुई हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरू छन् (चित्र 4)। यस प्रकारको संरचनामा, दुई सीधा-श्रृंखला AAS एक स्पेसर द्वारा एकसाथ जोडिएको छ र त्यसैले डाइमर पनि भनिन्छ। Glycerolipid प्रकार AAS मा, अर्कोतर्फ, दुई हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरू एउटै एमिनो एसिड हेड समूहमा संलग्न छन्। यी सर्फेक्टेन्टहरूलाई मोनोग्लिसराइड्स, डिग्लिसराइड्स र फस्फोलिपिड्सको एनालॉगको रूपमा मान्न सकिन्छ, जबकि बोला-प्रकार AAS मा, दुई एमिनो एसिड हेड समूहहरू हाइड्रोफोबिक पुच्छरद्वारा जोडिएका छन्।
4.4 हेड समूहको प्रकार अनुसार
①Cationic AAS
यस प्रकारको सर्फैक्टेन्टको टाउको समूहमा सकारात्मक चार्ज हुन्छ। सबैभन्दा प्रारम्भिक cationic AAS एथिल कोकोइल अर्जिनेट हो, जुन एक पाइरोलिडोन कार्बोक्सिलेट हो। यस सर्फ्याक्टेन्टको अद्वितीय र विविध गुणहरूले यसलाई कीटाणुनाशक, एन्टिमाइक्रोबियल एजेन्टहरू, एन्टिस्टेटिक एजेन्टहरू, कपाल कन्डिसनरहरू, साथै आँखा र छालामा कोमल हुने र सजिलैसँग बायोडिग्रेडेबलमा उपयोगी बनाउँदछ। सिंगारे र म्हात्रेले आर्जिनिनमा आधारित क्याटनिक AAS संश्लेषित गरे र तिनीहरूको भौतिक रसायनिक गुणहरू मूल्याङ्कन गरे। यस अध्ययनमा, तिनीहरूले Schotten-Baumann प्रतिक्रिया अवस्थाहरू प्रयोग गरेर प्राप्त उत्पादनहरूको उच्च उपज दावी गरे। बढ्दो अल्काइल चेन लम्बाइ र हाइड्रोफोबिसिटीको साथ, सर्फ्याक्टेन्टको सतह गतिविधि बढेको र क्रिटिकल माइकल कन्सन्ट्रेशन (cmc) घट्न पाइयो। अर्को एउटा क्वाटरनरी एसिल प्रोटीन हो, जुन सामान्यतया कपाल हेरचाह उत्पादनहरूमा कन्डिसनरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
②Anionic AAS
anionic surfactants मा, surfactant को ध्रुवीय टाउको समूह एक नकारात्मक चार्ज छ। सार्कोसिन (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-methylglycine), सामान्यतया समुद्री अर्चिन र समुद्री ताराहरूमा पाइने एमिनो एसिड, रासायनिक रूपमा ग्लाइसिन (NH 2 -CH 2 -COOH,) सँग सम्बन्धित छ, एक आधारभूत एमिनो एसिड पाइन्छ। स्तनधारी कोशिकाहरूमा। -COOH,) रासायनिक रूपमा ग्लाइसिनसँग सम्बन्धित छ, जुन स्तनधारी कोशिकाहरूमा पाइने आधारभूत एमिनो एसिड हो। Lauric एसिड, tetradecanoic एसिड, oleic एसिड र तिनीहरूको halides र एस्टरहरू सामान्यतया sarcosinate surfactants संश्लेषण गर्न प्रयोग गरिन्छ। सार्कोसिनेटहरू स्वाभाविक रूपमा हल्का हुन्छन् र त्यसैले सामान्यतया माउथवाश, शैम्पू, स्प्रे शेभिङ फोम, सनस्क्रिन, छाला सफा गर्ने र अन्य कस्मेटिक उत्पादनहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
अन्य व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध एनियोनिक AAS मा Amisoft CS-22 र AmiliteGCK-12 समावेश छ, जुन क्रमशः सोडियम N-cocoyl-L-glutamate र पोटासियम N-cocoyl glycinate को व्यापारिक नाम हो। एमिलाइट सामान्यतया फोमिङ एजेन्ट, डिटर्जेन्ट, घुलनशील, इमल्सिफायर र डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र कस्मेटिक्समा धेरै अनुप्रयोगहरू छन्, जस्तै स्याम्पू, नुहाउने साबुन, शरीर धुने, टूथपेस्ट, फेस क्लिन्जर, क्लिन्जिङ साबुन, कन्ट्याक्ट लेन्स क्लिनर र घरेलु सर्फेक्टेन्टहरू। Amisoft लाई हल्का छाला र कपाल क्लिन्जरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, मुख्यतया अनुहार र शरीर सफा गर्ने, ब्लक सिंथेटिक डिटर्जेन्टहरू, शरीर हेरचाह उत्पादनहरू, शैम्पूहरू र अन्य छाला हेरचाह उत्पादनहरूमा।
③zwitterionic वा एम्फोटेरिक AAS
एम्फोटेरिक सर्फेक्टेन्टहरूमा एसिडिक र आधारभूत साइटहरू हुन्छन् र त्यसैले पीएच मान परिवर्तन गरेर तिनीहरूको चार्ज परिवर्तन गर्न सकिन्छ। क्षारीय मिडियामा तिनीहरू एनियोनिक सर्फेक्टन्टहरू जस्तै व्यवहार गर्छन्, जबकि अम्लीय वातावरणमा तिनीहरूले क्याटनिक सर्फेक्टन्टहरू र एम्फोटेरिक सर्फेक्टन्टहरू जस्तै तटस्थ मिडियामा व्यवहार गर्छन्। Lauryl lysine (LL) र alkoxy (2-hydroxypropyl) arginine मात्र एमिनो एसिडमा आधारित एम्फोटेरिक सर्फेक्टेन्टहरू हुन्। एलएल लाइसिन र लौरिक एसिडको संक्षेपण उत्पादन हो। यसको एम्फोटेरिक संरचनाको कारण, एलएल धेरै क्षारीय वा अम्लीय सॉल्भेन्टहरू बाहेक, लगभग सबै प्रकारका विलायकहरूमा अघुलनशील हुन्छ। अर्गानिक पाउडरको रूपमा, LL सँग हाइड्रोफिलिक सतहहरूमा उत्कृष्ट आसंजन र घर्षणको कम गुणांक छ, जसले यस सर्फेक्टन्टलाई उत्कृष्ट स्नेहन क्षमता प्रदान गर्दछ। LL छालाको क्रीम र कपाल कन्डिसनरहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र यसलाई लुब्रिकेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गरिन्छ।
④Nonionic AAS
Nonionic surfactants औपचारिक शुल्क बिना ध्रुवीय हेड समूह द्वारा विशेषता हो। अल-सबाग एट अल द्वारा आठ नयाँ इथोक्साइलेटेड नॉनियोनिक सर्फेक्टन्टहरू तयार पारिएका थिए। तेल-घुलनशील α-एमिनो एसिडबाट। यस प्रक्रियामा, L-phenylalanine (LEP) र L-leucine लाई पहिले हेक्साडेकानोलसँग एस्टेरिफाइड गरिएको थियो, त्यसपछि पाल्मिटिक एसिडको साथ एमिडेशन गरी दुई amides र α-एमिनो एसिडका दुई एस्टरहरू प्रदान गरियो। त्यसपछि एमाइड्स र एस्टरहरूले एथिलिन अक्साइडसँग तीनवटा फेनिलालानिन डेरिभेटिभहरू तयार गर्नका लागि विभिन्न संख्यामा पोलीओक्सीथिलीन एकाइहरू (40, 60 र 100) संग संक्षेपण प्रतिक्रियाहरू पार गरे। यी nonionic AAS राम्रो डिटर्जेन्सी र फोमिंग गुणहरू फेला पर्यो।
05 संश्लेषण
5.1 आधारभूत सिंथेटिक मार्ग
AAS मा, हाइड्रोफोबिक समूहहरू अमाइन वा कार्बोक्सीलिक एसिड साइटहरूमा वा एमिनो एसिडको साइड चेनहरू मार्फत संलग्न गर्न सकिन्छ। यसको आधारमा, चित्र 5 मा देखाइए अनुसार चार आधारभूत सिंथेटिक मार्गहरू उपलब्ध छन्।
Fig.5 एमिनो एसिड-आधारित सर्फेक्टन्टहरूको आधारभूत संश्लेषण पथ
| बाटो १. एम्फिफिलिक एस्टर एमिनहरू एस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रियाहरूद्वारा उत्पादन गरिन्छ, जसमा सर्फ्याक्टेन्ट संश्लेषण सामान्यतया डिहाइड्रेटिंग एजेन्ट र अम्लीय उत्प्रेरकको उपस्थितिमा फ्याटी अल्कोहल र एमिनो एसिडहरू रिफ्लक्स गरेर प्राप्त गरिन्छ। केही प्रतिक्रियाहरूमा, सल्फ्यूरिक एसिडले उत्प्रेरक र निर्जलीकरण एजेन्टको रूपमा कार्य गर्दछ।
बाटो २। सक्रिय एमिनो एसिडहरू एम्फिफिलिक एमिडोमाइन्सको संश्लेषणको परिणामस्वरूप, एमाइड बन्डहरू बनाउन अल्किलामाइनहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दछ।
बाटो ३. अमिडो एसिडलाई अमीनो एसिडको एमिनो एसिडको एमिनो समूहलाई प्रतिक्रिया गरेर संश्लेषित गरिन्छ।
बाटो ४। लामो-चेन अल्काइल एमिनो एसिडहरू हलोअल्कानेससँग अमाइन समूहहरूको प्रतिक्रियाद्वारा संश्लेषित गरिएको थियो। |
5.2 संश्लेषण र उत्पादन मा अग्रिम
5.2.1 एकल-चेन एमिनो एसिड/पेप्टाइड सर्फेक्टेन्टहरूको संश्लेषण
एन-एसिल वा ओ-एसिल एमिनो एसिडहरू वा पेप्टाइडहरू फ्याटी एसिडहरू भएको एमाइन वा हाइड्रोक्सिल समूहहरूको इन्जाइम-उत्प्रेरित एसाइलेशनद्वारा संश्लेषित गर्न सकिन्छ। एमिनो एसिड एमाइड वा मिथाइल एस्टर डेरिभेटिभहरूको विलायक-मुक्त लिपेज-उत्प्रेरित संश्लेषणको प्रारम्भिक रिपोर्टले क्यान्डिडा अन्टार्कटिका प्रयोग गर्यो, लक्ष्य एमिनो एसिडमा निर्भर गर्दै 25% देखि 90% सम्मको उत्पादन। मिथाइल एथिल केटोन पनि केही प्रतिक्रियाहरूमा विलायकको रूपमा प्रयोग गरिएको छ। भोन्डरहेगन एट अल। पानी र अर्गानिक सॉल्भेन्ट्स (जस्तै, डाइमेथाइलफार्माइड/पानी) र मिथाइल ब्यूटाइल केटोनको मिश्रण प्रयोग गरेर एमिनो एसिड, प्रोटीन हाइड्रोलाइसेट्स र/वा तिनीहरूका डेरिभेटिभहरूको लिपेज र प्रोटीज-उत्प्रेरित एन-एसिलेसन प्रतिक्रियाहरू पनि वर्णन गरियो।
प्रारम्भिक दिनहरूमा, AAS को इन्जाइम-उत्प्रेरित संश्लेषणको साथ मुख्य समस्या कम उपज थियो। Valivety et al अनुसार। N-tetradecanoyl एमिनो एसिड डेरिभेटिभहरूको उपज मात्र 2% -10% थियो विभिन्न lipases प्रयोग गरेर र धेरै दिनसम्म 70°C मा इन्क्युबेटेड पछि पनि। मोन्टेट एट अल। फ्याटी एसिड र वनस्पति तेलहरू प्रयोग गरेर एन-एसाइल लाइसिनको संश्लेषणमा एमिनो एसिडको कम उपज सम्बन्धी समस्याहरू पनि सामना गरे। तिनीहरूका अनुसार विलायक-रहित अवस्थामा र जैविक घोलकहरू प्रयोग गरेर उत्पादनको अधिकतम उत्पादन 19% थियो। उही समस्या Valivety et al द्वारा सामना गरिएको थियो। N-Cbz-L-lysine वा N-Cbz-lysine मिथाइल एस्टर डेरिवेटिभहरूको संश्लेषणमा।
यस अध्ययनमा, तिनीहरूले दावी गरे कि 3-O-tetradecanoyl-L-serine को उपज 80% थियो जब N-protected serine लाई सब्सट्रेटको रूपमा र नोभोजाइम 435 लाई उत्प्रेरकको रूपमा पग्लिएको विलायक-मुक्त वातावरणमा प्रयोग गर्दा। नागाओ र किटोले L-serine, L-homoserine, L-threonine र L-tyrosine (LET) को O-acylation को अध्ययन गरे जब lipase प्रयोग गरे प्रतिक्रियाको नतिजा (lipase candida cylindracea र Rhizopus delemar द्वारा जलीय बफर माध्यममा प्राप्त गरिएको थियो) र रिपोर्ट गर्यो कि L-homoserine र L-serine को acylation को उपज केहि कम थियो, जबकि L-threonine र LET को कुनै acylation भएको छैन।
धेरै शोधकर्ताहरूले लागत-प्रभावी AAS को संश्लेषणको लागि सस्तो र सजिलै उपलब्ध सब्सट्रेटहरूको प्रयोगलाई समर्थन गरेका छन्। सु र अन्य। पाम आयलमा आधारित सर्फ्याक्टेन्टको तयारीले इमोबिलाइज्ड लाइपोइन्जाइमसँग राम्रो काम गर्ने दाबी गरेको छ। तिनीहरूले टिप्पणी गरे कि उत्पादनहरूको उपज समय खपत प्रतिक्रिया (6 दिन) को बावजुद राम्रो हुनेछ। Gerova et al। चक्रीय/रेसमिक मिश्रणमा मेथियोनाइन, प्रोलाइन, ल्युसिन, थ्रोनिन, फेनिलालानिन र फेनिलग्लाइसिनमा आधारित chiral N-palmitoyl AAS को संश्लेषण र सतह गतिविधिको अनुसन्धान गरियो। प्याङ र चुले समाधानमा एमिनो एसिड आधारित मोनोमर र डाइकार्बोक्सिलिक एसिड आधारित मोनोमरहरूको संश्लेषणको वर्णन गर्नुभयो। कार्यात्मक र बायोडिग्रेडेबल एमिनो एसिड-आधारित पोलीयामाइड एस्टरहरूको एक श्रृंखला समाधानमा सह-संक्षेपण प्रतिक्रियाहरूद्वारा संश्लेषित गरिएको थियो।
Cantaeuzene र Guerreiro ले Boc-Ala-OH र Boc-Asp-OH को कार्बोक्जिलिक एसिड समूहहरूको एस्टेरिफिकेशनलाई लामो-चेन एलिफेटिक अल्कोहल र डायलहरू, डिक्लोरोमेथेन विलायकको रूपमा र agarose 4B (Sepharose 4B) उत्प्रेरकको रूपमा रिपोर्ट गरे। यस अध्ययनमा, बोक-अला-ओएचको 16 कार्बन सम्मको फ्याटी अल्कोहलको प्रतिक्रियाले राम्रो उत्पादन (51%) दियो, जबकि Boc-Asp-OH 6 र 12 कार्बनहरूको लागि राम्रो थियो, 63% [64] को समान उपजको साथ। ]। 99.9%) 58% देखि 76% सम्मको उपजमा, जुन Cbz-Arg-OMe द्वारा विभिन्न लामो-चेन एल्किलामाइनहरू वा एस्टर बन्डहरू फ्याटी अल्कोहलहरूसँग एमाइड बन्डहरूको गठनद्वारा संश्लेषित गरिएको थियो, जहाँ पपेनले उत्प्रेरकको रूपमा काम गर्यो।
५.२.२ मिथुनमा आधारित एमिनो एसिड/पेप्टाइड सर्फेक्टेन्टको संश्लेषण
एमिनो एसिड-आधारित जेमिनी सर्फेक्टन्टहरू स्पेसर समूहद्वारा टाउको-देखि-हेडमा जोडिएका दुई सीधा-श्रृंखला AAS अणुहरू हुन्छन्। मिथुन-प्रकार एमिनो एसिड-आधारित सर्फेक्टेन्टहरू (चित्र 6 र 7) को केमोएन्जाइमेटिक संश्लेषणको लागि 2 सम्भावित योजनाहरू छन्। चित्र 6 मा, 2 एमिनो एसिड डेरिभेटिभहरू स्पेसर समूहको रूपमा कम्पाउन्डसँग प्रतिक्रिया गरिन्छ र त्यसपछि 2 हाइड्रोफोबिक समूहहरू प्रस्तुत गरिन्छ। चित्र 7 मा, 2 सीधा-श्रृंखला ढाँचाहरू सीधा द्वि-कार्यात्मक स्पेसर समूहद्वारा एकसाथ जोडिएका छन्।
जेमिनी लिपोआमिनो एसिडको इन्जाइम-उत्प्रेरित संश्लेषणको प्रारम्भिक विकास Valivety et al द्वारा अग्रगामी गरिएको थियो। योशिमुरा र अन्य। सिस्टिन र एन-अल्काइल ब्रोमाइडमा आधारित एमिनो एसिड-आधारित जेमिनी सर्फेक्टन्टको संश्लेषण, सोखन र एकत्रीकरणको अनुसन्धान गरियो। संश्लेषित surfactants संगत मोनोमेरिक surfactants संग तुलना गरिएको थियो। Faustino et al। L-cystine, D-cystine, DL-cystine, L-cysteine, L-methionine र L-sulfoalanine र तिनीहरूको मिथुन को जोडी चालकता, सन्तुलन सतह तनाव र स्थिर मा आधारित anionic यूरिया-आधारित मोनोमेरिक AAS को संश्लेषण वर्णन। - तिनीहरूको राज्य प्रतिदीप्ति विशेषता। मोनोमर र मिथुनको तुलना गर्दा मिथुनको cmc मान कम रहेको देखाइएको थियो।
Fig.6 AA डेरिभेटिभहरू र स्पेसर प्रयोग गरेर मिथुन AAS को संश्लेषण, हाइड्रोफोबिक समूहको सम्मिलन पछि
Fig.7 द्विफंक्शनल स्पेसर र AAS प्रयोग गरेर मिथुन AAS को संश्लेषण
5.2.3 ग्लाइसेरोलिपिड एमिनो एसिड/पेप्टाइड सर्फेक्टेन्टको संश्लेषण
ग्लिसेरोलिपिड एमिनो एसिड/पेप्टाइड सर्फ्याक्टेन्टहरू लिपिड एमिनो एसिडहरूको नयाँ वर्ग हुन् जुन ग्लिसरोल मोनो- (वा डाइ-) एस्टर र फस्फोलिपिडहरूको संरचनात्मक एनालगहरू हुन्, तिनीहरूको संरचनाको कारण एक वा दुईवटा फ्याटी चेनहरू छन् जसमा ग्लिसरोल ब्याकबोनसँग जोडिएको एउटा एमिनो एसिड हुन्छ। एस्टर बन्ड द्वारा। यी सर्फ्याक्टेन्टहरूको संश्लेषण उच्च तापमानमा र अम्लीय उत्प्रेरक (जस्तै BF 3) को उपस्थितिमा एमिनो एसिडको ग्लिसरोल एस्टरको तयारीबाट सुरु हुन्छ। इन्जाइम-उत्प्रेरित संश्लेषण (उत्प्रेरकको रूपमा हाइड्रोलासेस, प्रोटीज र लिपेसहरू प्रयोग गर्दै) पनि राम्रो विकल्प हो (चित्र 8)।
पपेन प्रयोग गरेर डिलौरिलेटेड आर्जिनिन ग्लिसराइड्स कन्जुगेट्सको इन्जाइम-उत्प्रेरित संश्लेषण रिपोर्ट गरिएको छ। acetylarginine बाट diacylglycerol ester conjugates को संश्लेषण र तिनीहरूको भौतिक रसायनिक गुणहरूको मूल्याङ्कन पनि रिपोर्ट गरिएको छ।
Fig.8 मोनो र diacylglycerol एमिनो एसिड कन्जुगेट्स को संश्लेषण
स्पेसर: NH-(CH2)10-NH: कम्पाउन्डB1
स्पेसर: NH-C6H4-NH: कम्पाउन्डB2
स्पेसर: CH2-सीएच2: कम्पाउन्डB3
चित्र।
५.२.४ बोला-आधारित एमिनो एसिड/पेप्टाइड सर्फेक्टेन्टको संश्लेषण
एमिनो एसिड-आधारित बोला-प्रकार एम्फिफाइलहरूमा 2 एमिनो एसिडहरू हुन्छन् जुन एउटै हाइड्रोफोबिक श्रृंखलासँग जोडिएको हुन्छ। फ्रान्सेची र अन्य। 2 एमिनो एसिड (D- वा L-alanine वा L-histidine) र विभिन्न लम्बाइको 1 alkyl श्रृंखला संग बोला-प्रकार एम्फिफाइलहरूको संश्लेषण वर्णन र तिनीहरूको सतह गतिविधि अनुसन्धान। तिनीहरूले एमिनो एसिड अंश (कि त एक असामान्य β-एमिनो एसिड वा अल्कोहल प्रयोग गरेर) र C12 -C20 स्पेसर समूहको साथ उपन्यास बोला-प्रकार एम्फिफाइलहरूको संश्लेषण र एकत्रीकरणको बारेमा छलफल गर्छन्। प्रयोग हुने असामान्य β-एमिनो एसिडहरू एक सुगर एमिनोएसिड, एक एजिडोथाइमिन (AZT) व्युत्पन्न एमिनो एसिड, एक नर्बोर्निन एमिनो एसिड, र AZT (चित्र 9) बाट व्युत्पन्न एमिनो अल्कोहल हुन सक्छ। ट्रिस (हाइड्रोक्सीमेथाइल) एमिनोमेथेन (ट्रिस) (चित्र 9) बाट व्युत्पन्न सममित बोला-प्रकार एम्फिफाइलहरूको संश्लेषण।
06 भौतिक रासायनिक गुण
यो राम्रोसँग थाहा छ कि एमिनो एसिड आधारित सर्फ्याक्टेन्टहरू (AAS) प्रकृतिमा विविध र बहुमुखी छन् र धेरै अनुप्रयोगहरूमा राम्रो प्रयोज्यता छ जस्तै राम्रो घुलनशीलता, राम्रो इमल्सिफिकेशन गुणहरू, उच्च दक्षता, उच्च सतह गतिविधि प्रदर्शन र कडा पानी (क्याल्सियम आयन) को राम्रो प्रतिरोध। सहिष्णुता)।
एमिनो एसिड (जस्तै सतह तनाव, cmc, चरण व्यवहार र क्राफ्ट तापमान) को सर्फेक्टेन्ट गुणहरूमा आधारित, विस्तृत अध्ययन पछि निम्न निष्कर्षमा पुग्यो - AAS को सतह गतिविधि यसको परम्परागत सर्फेक्टन्ट समकक्ष भन्दा उच्च छ।
६.१ क्रिटिकल माइकल एकाग्रता (cmc)
क्रिटिकल माइकल एकाग्रता सर्फ्याक्टेन्टहरूको महत्त्वपूर्ण मापदण्डहरू मध्ये एक हो र यसले धेरै सतही सक्रिय गुणहरू जस्तै घुलनशीलता, सेल लाइसिस र बायोफिल्महरूसँग यसको अन्तरक्रिया, इत्यादिलाई नियन्त्रण गर्दछ। सामान्यतया, हाइड्रोकार्बन टेलको चेन लम्बाइ (बढ्दो हाइड्रोफोबिसिटी) ले घटाउँछ। surfactant समाधान को cmc मान मा, यसरी यसको सतह गतिविधि बढ्दै। एमिनो एसिडमा आधारित सर्फ्याक्टेन्टहरू सामान्यतया परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरूको तुलनामा कम cmc मानहरू हुन्छन्।
हेड समूह र हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरूको विभिन्न संयोजनहरू मार्फत (मोनो-केशनिक एमाइड, द्वि-केशनिक एमाइड, द्वि-केशनिक एमाइड-आधारित एस्टर), Infante et al। तीन arginine आधारित AAS संश्लेषित र तिनीहरूको cmc र γcmc (cmc मा सतह तनाव) को अध्ययन गर्यो, cmc र γcmc मानहरू हाइड्रोफोबिक पुच्छर लम्बाइ बढ्दै गएको देखाउँदै। अर्को अध्ययनमा, सिंगारे र म्हात्रेले हाइड्रोफोबिक टेल कार्बन एटम (तालिका १) को संख्या बढ्दै जाँदा N-α-acylarginine surfactants को cmc घटेको पत्ता लगाए।
योशिमुरा र अन्य। सिस्टिन-व्युत्पन्न एमिनो एसिड-आधारित जेमिनी सर्फ्याक्टेन्टहरूको cmc अनुसन्धान गर्यो र हाइड्रोफोबिक चेनमा कार्बन चेनको लम्बाइ 10 बाट 12 मा बढाउँदा cmc घटेको देखियो। कार्बन चेन लम्बाइलाई 14 मा बढाएर cmc मा वृद्धि भयो, जसले लामो-चेन मिथुन सर्फेक्टेन्टहरू जम्मा गर्ने कम प्रवृत्ति रहेको पुष्टि गर्यो।
Faustino et al। सिस्टिनमा आधारित एनियोनिक जेमिनी सर्फेक्टेन्टहरूको जलीय समाधानमा मिश्रित माइकलहरूको गठन रिपोर्ट गरियो। मिथुन सर्फेक्टेन्टहरू पनि सम्बन्धित परम्परागत मोनोमेरिक सर्फ्याक्टेन्टहरू (C 8 Cys) सँग तुलना गरिएको थियो। लिपिड-सर्फैक्टेन्ट मिश्रणहरूको सेमीसी मानहरू शुद्ध सर्फेक्टेन्टहरू भन्दा कम रिपोर्ट गरिएको थियो। gemini surfactants र 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, पानीमा घुलनशील, micelle-forming phospholipid, millimolar स्तरमा cmc थियो।
श्रेष्ठ र अरमाकीले मिश्रित लवणको अभावमा मिश्रित एमिनो एसिड-आधारित एनियोनिक-नोनियोनिक सर्फ्याक्टेन्टहरूको जलीय घोलमा भिस्कोइलेस्टिक कीरा-जस्तो माइकेलहरूको गठनको अनुसन्धान गरे। यस अध्ययनमा, N-dodecyl glutamate को उच्च क्राफ्ट तापमान भएको पाइयो; यद्यपि, आधारभूत एमिनो एसिड एल-लाइसिनसँग तटस्थ गर्दा, यसले माइकेलहरू उत्पन्न गर्यो र समाधानले 25 डिग्री सेल्सियसमा न्यूटोनियन तरल पदार्थको रूपमा व्यवहार गर्न थाल्यो।
6.2 राम्रो पानी घुलनशीलता
AAS को राम्रो पानी घुलनशीलता अतिरिक्त CO-NH बन्डहरूको उपस्थितिको कारण हो। यसले AAS लाई समान परम्परागत सर्फेक्टेन्टहरू भन्दा बढी बायोडिग्रेडेबल र वातावरण मैत्री बनाउँछ। N-acyl-L-glutamic एसिडको पानी घुलनशीलता यसको 2 कार्बोक्सिल समूहहरूको कारणले अझ राम्रो छ। Cn(CA) 2 को पानी घुलनशीलता पनि राम्रो छ किनभने त्यहाँ 1 अणुमा 2 ionic arginine समूहहरू छन्, जसले सेल इन्टरफेसमा अधिक प्रभावकारी सोखन र प्रसारमा परिणाम दिन्छ र कम सांद्रतामा पनि प्रभावकारी ब्याक्टेरिया अवरोध गर्दछ।
6.3 क्राफ्ट तापमान र क्राफ्ट बिन्दु
क्राफ्ट तापमान सर्फ्याक्टेन्टहरूको विशिष्ट घुलनशीलता व्यवहारको रूपमा बुझ्न सकिन्छ जसको घुलनशीलता एक विशेष तापमान भन्दा माथि तीव्र रूपमा बढ्छ। Ionic surfactants को ठोस हाइड्रेट्स उत्पन्न गर्ने प्रवृत्ति छ, जसले पानीबाट बाहिर निस्कन सक्छ। एक विशेष तापमान (तथाकथित Krafft तापमान), surfactants को घुलनशीलता मा नाटकीय र लगातार वृद्धि सामान्यतया अवलोकन गरिन्छ। एक ionic surfactant को क्राफ्ट बिन्दु cmc मा यसको क्राफ्ट तापमान हो।
यो घुलनशीलता विशेषता सामान्यतया ionic surfactants को लागी देखिन्छ र निम्नानुसार व्याख्या गर्न सकिन्छ: सर्फ्याक्टेन्ट मुक्त मोनोमर को घुलनशीलता Krafft बिन्दु नपुगेसम्म क्राफ्ट तापमान तल सीमित छ, जहाँ माइकल गठन को कारण यसको घुलनशीलता बिस्तारै बढ्छ। पूर्ण घुलनशीलता सुनिश्चित गर्न, यो Krafft बिन्दु माथि तापमान मा surfactant सूत्र तयार गर्न आवश्यक छ।
AAS को क्राफ्ट तापक्रम अध्ययन गरी परम्परागत सिंथेटिक सर्फ्याक्टेन्टसँग तुलना गरिएको छ। श्रेष्ठ र अरामकीले आर्जिनिनमा आधारित AAS को क्राफ्ट तापक्रम अध्ययन गरे र पत्ता लगाए कि क्रिटिकल माइकल एकाग्रताले 2-5 भन्दा माथि प्रि-माइकेलहरूको रूपमा एकत्रीकरण व्यवहार देखाएको छ। ×10-6 mol-L-1 त्यसपछि सामान्य माइकल गठन (ओहटा एट अल। एन-हेक्साडेकानोयल AAS को छवटा विभिन्न प्रकारको संश्लेषण गरियो र तिनीहरूको क्राफ्ट तापमान र एमिनो एसिड अवशेषहरू बीचको सम्बन्धको बारेमा छलफल गरियो।
प्रयोगहरूमा, यो फेला पर्यो कि एन-हेक्साडेकानोयल AAS को क्राफ्ट तापमान एमिनो एसिड अवशेषहरूको घट्दो आकारको साथ बढ्यो (फेनिलालानिन एक अपवाद हो), जबकि घुलनशीलताको ताप (तातो अपटेक) एमिनो एसिड अवशेषहरूको घट्दो आकारको साथ बढ्यो। ग्लाइसिन र फेनिलालानिन को अपवाद)। यो निष्कर्ष निकालियो कि एलानाइन र फेनिलालानिन प्रणाली दुबैमा, DL अन्तरक्रिया N-hexadecanoyl AAS नुन को ठोस रूप मा LL अन्तरक्रिया भन्दा बलियो छ।
Brito et al। डिफरेंशियल स्क्यानिङ माइक्रोक्यालोरिमेट्री प्रयोग गरी उपन्यास एमिनो एसिड-आधारित सर्फ्याक्टेन्टहरूको तीन श्रृंखलाको क्राफ्ट तापमान निर्धारण गर्यो र पत्ता लगायो कि ट्राइफ्लुरोएसीटेट आयनलाई आयोडाइड आयनमा परिवर्तन गर्दा क्राफ्टको तापक्रम (लगभग 6 डिग्री सेल्सियस) मा उल्लेखनीय बृद्धि भएको छ, 47 डिग्री सेल्सियस बाट 53 डिग्री सम्म। सी। सीआईएस-डबल बन्डको उपस्थिति र लामो-चेन सर्-डेरिभेटिभहरूमा उपस्थित असंतृप्तताले क्राफ्टको तापक्रममा उल्लेखनीय कमी ल्यायो। n-Dodecyl ग्लुटामेट उच्च क्राफ्ट तापमान भएको रिपोर्ट गरिएको थियो। यद्यपि, आधारभूत एमिनो एसिड एल-लाइसिनको साथ तटस्थीकरणले 25 डिग्री सेल्सियसमा न्यूटोनियन तरल पदार्थको रूपमा व्यवहार गर्ने घोलमा माइकेलहरूको गठन भयो।
6.4 सतह तनाव
सर्फेक्टेन्टको सतह तनाव हाइड्रोफोबिक भागको चेन लम्बाइसँग सम्बन्धित छ। Zhang et al। विल्हेल्मी प्लेट विधि (25±0.2) °C द्वारा सोडियम कोकोइल ग्लाइसिनेटको सतह तनाव निर्धारण गर्यो र cmc मा 33 mN-m -1, cmc मा 0.21 mmol-L -1 को रूपमा सतह तनाव मूल्य निर्धारण गर्यो। योशिमुरा र अन्य। 2C n Cys प्रकारको एमिनो एसिड आधारित 2C n Cys-आधारित सतह सक्रिय एजेन्टहरूको सतह तनावको सतह तनाव निर्धारण गरियो। यो फेला पर्यो कि cmc मा सतह तनाव बढ्दो चेन लम्बाइ (n = 8 सम्म) संग घट्यो, जबकि प्रवृत्ति n = 12 वा लामो चेन लम्बाइ संग surfactants को लागि उल्टो भएको थियो।
Dicarboxylated एमिनो एसिड आधारित surfactants को सतह तनाव मा CaC1 2 को प्रभाव पनि अध्ययन गरिएको छ। यी अध्ययनहरूमा, CaC1 2 तीन डाइकार्बोक्साइलेटेड एमिनो एसिड-प्रकार सर्फेक्टेन्टहरू (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2, र C12 GluNa 2) को जलीय समाधानमा थपियो। cmc पछि पठार मानहरू तुलना गरियो र यो फेला पर्यो कि सतह तनाव धेरै कम CaC1 2 सांद्रतामा घट्यो। यो ग्याँस-पानी इन्टरफेस मा surfactant को व्यवस्था मा क्याल्सियम आयन को प्रभाव को कारण हो। अर्कोतर्फ N-dodecylaminomalonate र N-dodecylaspartate को लवणको सतह तनाव पनि 10 mmol-L-1 CaC1 2 एकाग्रता सम्म लगभग स्थिर थियो। 10 mmol-L -1 माथि, सतह तनाव तीव्र रूपमा बढ्छ, सर्फेक्टेन्टको क्याल्सियम नुनको वर्षाको गठनको कारण। N-dodecyl ग्लुटामेटको डिसोडियम नुनको लागि, CaC1 2 को मध्यम थपले सतह तनावमा उल्लेखनीय कमी ल्यायो, जबकि CaC1 2 एकाग्रतामा निरन्तर वृद्धिले अब महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू निम्त्याएन।
ग्यास-पानी इन्टरफेसमा मिथुन-प्रकार AAS को अवशोषण गतिविज्ञान निर्धारण गर्न, गतिशील सतह तनाव अधिकतम बबल दबाव विधि प्रयोग गरी निर्धारण गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाए कि सबैभन्दा लामो परीक्षण समयको लागि, 2C 12 Cys गतिशील सतह तनाव परिवर्तन भएन। गतिशील सतह तनावको कमी एकाग्रता, हाइड्रोफोबिक पुच्छरको लम्बाइ, र हाइड्रोफोबिक पुच्छरहरूको संख्यामा मात्र निर्भर गर्दछ। सर्फ्याक्टेन्टको बढ्दो एकाग्रता, घट्दै चेन लम्बाइ र चेनहरूको संख्या बढि छिटो क्षयको परिणाम हो। C n Cys (n = 8 देखि 12) को उच्च सांद्रताका लागि प्राप्त परिणामहरू विल्हेल्मी विधिद्वारा मापन गरिएको γ cmc को धेरै नजिक भएको पाइयो।
अर्को अध्ययनमा, सोडियम डिलौरिल सिस्टिन (SDLC) र सोडियम डिडेकामिनो सिस्टिनको गतिशील सतह तनाव विल्हेल्मी प्लेट विधिद्वारा निर्धारण गरिएको थियो, र थप रूपमा, तिनीहरूको जलीय समाधानहरूको सन्तुलन सतह तनाव ड्रप भोल्युम विधिद्वारा निर्धारण गरिएको थियो। डाइसल्फाइड बन्धनको प्रतिक्रिया अन्य विधिहरूद्वारा पनि थप अनुसन्धान गरिएको थियो। 0.1 mmol-L -1SDLC समाधानमा mercaptoethanol थप्दा सतह तनावमा 34 mN-m -1 बाट 53 mN-m -1 मा द्रुत वृद्धि भयो। NaClO ले SDLC को डाइसल्फाइड बन्डलाई सल्फोनिक एसिड समूहहरूमा अक्सिडाइज गर्न सक्ने भएकोले, NaClO (5 mmol-L -1 ) लाई 0.1 mmol-L-1 SDLC समाधानमा थप्दा कुनै पनि समुच्चयहरू देखिएनन्। ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी र गतिशील प्रकाश स्क्याटरिङ परिणामहरूले समाधानमा कुनै समुच्चयहरू गठन गरिएको थिएन भनेर देखायो। SDLC को सतह तनाव 20 मिनेटको अवधिमा 34 mN-m -1 बाट 60 mN-m -1 सम्म बढेको पाइयो।
6.5 बाइनरी सतह अन्तरक्रिया
जीवन विज्ञानमा, धेरै समूहहरूले ग्यास-पानी इन्टरफेसमा cationic AAS (diacylglycerol arginine-based surfactants) र phospholipids को मिश्रणको कम्पन गुणहरू अध्ययन गरेका छन्, अन्ततः यो गैर-आदर्श गुणले इलेक्ट्रोस्ट्याटिक अन्तरक्रियाको प्रचलनलाई निम्त्याउँछ भन्ने निष्कर्षमा पुग्यो।
6.6 एकत्रीकरण गुणहरू
डायनामिक लाइट स्क्याटरिङ सामान्यतया एमिनो एसिड-आधारित मोनोमरहरू र जेमिनी सर्फेक्टन्टहरू cmc भन्दा माथिको सांद्रतामा जम्मा गुणहरू निर्धारण गर्न प्रयोग गरिन्छ, स्पष्ट हाइड्रोडायनामिक व्यास DH (= 2R H ) उत्पन्न गर्दछ। C n Cys र 2Cn Cys द्वारा बनाईएको समुच्चयहरू अपेक्षाकृत ठूला हुन्छन् र अन्य सर्फ्याक्टेन्टहरूको तुलनामा व्यापक मात्रामा वितरण हुन्छ। 2C 12 Cys बाहेक सबै सर्फेक्टेन्टहरू सामान्यतया लगभग 10 एनएमको समुच्चय बनाउँछन्। मिथुन सर्फेक्टेन्टहरूको माइकल आकारहरू तिनीहरूको मोनोमेरिक समकक्षहरूको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा ठूला हुन्छन्। हाइड्रोकार्बन चेन लम्बाइमा भएको वृद्धिले पनि माइकल साइजमा वृद्धि हुन्छ। ohta et al। जलीय घोलमा N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammonium को तीन अलग-अलग स्टेरियोइसोमरहरूको एग्रीगेशन गुणहरू वर्णन गर्यो र देखायो कि diastereoisomers को जलीय घोलमा समान क्रिटिकल एग्रीगेशन एकाग्रता हुन्छ। इवाहाशी आदि। गोलाकार डाइक्रोइज्म, NMR र वाष्प दबाव ओस्मोमेट्री द्वारा अनुसन्धान गरिएको N-dodecanoyl-L-glutamic एसिड, N-dodecanoyl-L-valine र तिनीहरूको मिथाइल एस्टरहरू विभिन्न विलायकहरूमा (जस्तै tetrahydrofuran, acetonitrile, 14, 14) को काइरल एग्रीगेट्सको गठन। -डियोक्सेन र 1,2-डिक्लोरोइथेन) घुमाउने गुणहरूको साथ गोलाकार डाइक्रोइज्म, एनएमआर र वाष्प दबाव ओस्मोमेट्री द्वारा अनुसन्धान गरिएको थियो।
6.7 इन्टरफेसियल अवशोषण
एमिनो एसिड-आधारित सर्फेक्टन्टहरूको इन्टरफेसियल अवशोषण र यसको परम्परागत समकक्षसँग यसको तुलना पनि अनुसन्धान दिशाहरू मध्ये एक हो। उदाहरण को लागी, LET र LEP बाट प्राप्त सुगन्धित एमिनो एसिड को डोडेसिल एस्टर को इन्टरफेसियल सोखना गुणहरु को जाँच गरियो। नतिजाहरूले देखाए कि LET र LEP ले क्रमशः ग्यास-तरल इन्टरफेस र पानी/हेक्सेन इन्टरफेसमा कम इन्टरफेसियल क्षेत्रहरू प्रदर्शन गर्यो।
Bordes et al। तीन डाइकार्बोक्सिलेटेड एमिनो एसिड सर्फेक्टेन्टहरू, डोडेसिल ग्लुटामेट, डोडेसिल एस्पार्टेट, र एमिनोमोलोनेटको डिसोडियम लवण (क्रमशः दुई कार्बोक्सिल समूहहरू बीच 3, 2, र 1 कार्बन परमाणुहरू) को ग्यास-पानी इन्टरफेसमा समाधान व्यवहार र सोखन अनुसन्धान गरियो। यस रिपोर्टका अनुसार डाइकार्बोक्साइलेटेड सर्फ्याक्टेन्टको सीएमसी मोनोकार्बोक्सिलेटेड डोडेसाइल ग्लाइसिन नुनको तुलनामा ४-५ गुणा बढी थियो। यो डाइकार्बोक्सिलेटेड सर्फ्याक्टेन्टहरू र त्यहाँका एमाइड समूहहरू मार्फत छिमेकी अणुहरू बीच हाइड्रोजन बन्डको गठनलाई श्रेय दिइएको छ।
6.8 चरण व्यवहार
धेरै उच्च सांद्रतामा सर्फेक्टेन्टहरूका लागि आइसोट्रोपिक विच्छेदन घन चरणहरू अवलोकन गरिन्छ। धेरै ठूला टाउको समूह भएका सर्फैक्टेन्ट अणुहरू सानो सकारात्मक वक्रताको समुच्चय बनाउँछन्। marques et al। 12Lys12/12Ser र 8Lys8/16Ser प्रणालीहरूको चरण व्यवहारको अध्ययन गर्यो (चित्र 10 हेर्नुहोस्), र परिणामहरूले देखायो कि 12Lys12/12Ser प्रणालीमा माइकलर र भेसिकुलर समाधान क्षेत्रहरू बीच चरण विभाजन क्षेत्र छ, जबकि 8Lys8/16Ser प्रणाली। 8Lys8/16Ser प्रणालीले निरन्तर संक्रमण देखाउँछ (सानो माइकलर फेज क्षेत्र र भेसिकल चरण क्षेत्र बीचको लम्बाइ गरिएको माइकलर चरण क्षेत्र)। यो ध्यान दिनुपर्छ कि 12Lys12/12Ser प्रणालीको भेसिकल क्षेत्रको लागि, भेसिकलहरू सधैं माइकलहरूसँग सहअस्तित्वमा हुन्छन्, जबकि 8Lys8/16Ser प्रणालीको भेसिकल क्षेत्र मात्र भेसिकलहरू छन्।
लाइसिन- र सेरिन-आधारित सर्फैक्टेन्टहरूको क्याटानोनिक मिश्रण: सममित 12Lys12/12Ser जोडी (बायाँ) र असममित 8Lys8/16Ser जोडी (दायाँ)
6.9 पायस गर्ने क्षमता
कौची र अन्य। N- [3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine, L-glutamate, र अन्य AAS को पायस गर्ने क्षमता, इन्टरफेसियल तनाव, फैलावट, र चिपचिपापन जाँच गरियो। सिंथेटिक सर्फेक्टेन्टहरू (तिनीहरूको परम्परागत नॉनियोनिक र एम्फोटेरिक समकक्षहरू) को तुलनामा, नतिजाहरूले देखाए कि AAS सँग परम्परागत सर्फेक्टेन्टहरू भन्दा बलियो इमल्सिफाइ गर्ने क्षमता छ।
Baczko et al। उपन्यास एनियोनिक एमिनो एसिड सर्फेक्टन्टहरू संश्लेषित गरियो र चिरल उन्मुख NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी सॉल्भेन्ट्सको रूपमा तिनीहरूको उपयुक्तताको अनुसन्धान गरियो। विभिन्न हाइड्रोफोबिक टेलहरू (पेन्टाइल ~ टेट्राडेसाइल) सँग सल्फोनेट-आधारित एम्फिफिलिक एल-फे वा एल-अला डेरिभेटिभहरूको श्रृंखला ओ-सल्फोबेन्जोइक एनहाइड्राइडसँग एमिनो एसिडहरू प्रतिक्रिया गरेर संश्लेषित गरिएको थियो। Wu et al। एन-फ्याटी एसिल AAS को संश्लेषित सोडियम लवण रतेल-भित्र-पानी इमल्सनहरूमा तिनीहरूको इमल्सिफिकेशन क्षमताको अनुसन्धान गर्यो, र परिणामहरूले देखायो कि यी सर्फ्याक्टेन्टहरूले तेल चरणको रूपमा एन-हेक्सेन भन्दा तेल चरणको रूपमा इथाइल एसीटेटसँग राम्रो प्रदर्शन गरे।
6.10 संश्लेषण र उत्पादन मा अग्रिम
कडा पानीको प्रतिरोधलाई कडा पानीमा क्याल्सियम र म्याग्नेसियम जस्ता आयनहरूको उपस्थितिलाई प्रतिरोध गर्ने सर्फ्याक्टेन्टहरूको क्षमताको रूपमा बुझ्न सकिन्छ, अर्थात्, क्याल्सियम साबुनहरूमा वर्षाबाट बच्ने क्षमता। उच्च कडा पानी प्रतिरोधी सर्फ्याक्टेन्टहरू डिटर्जेंट सूत्रहरू र व्यक्तिगत हेरचाह उत्पादनहरूको लागि धेरै उपयोगी छन्। क्याल्सियम आयनहरूको उपस्थितिमा सर्फ्याक्टेन्टको घुलनशीलता र सतह गतिविधिमा परिवर्तनको गणना गरेर कडा पानी प्रतिरोधको मूल्याङ्कन गर्न सकिन्छ।
कडा पानी प्रतिरोधको मूल्याङ्कन गर्ने अर्को तरिका भनेको 100 ग्राम सोडियम ओलिटबाट बनेको क्याल्सियम साबुनलाई पानीमा छरिने गरी आवश्यक पर्ने सर्फ्याक्टेन्टको प्रतिशत वा ग्राम गणना गर्नु हो। उच्च कडा पानी भएको क्षेत्रहरूमा, क्याल्सियम र म्याग्नेसियम आयनहरूको उच्च सांद्रता र खनिज सामग्रीले केही व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूलाई गाह्रो बनाउन सक्छ। प्राय: सोडियम आयन एक सिंथेटिक anionic surfactant को काउन्टर आयन को रूप मा प्रयोग गरिन्छ। डाइभ्यालेन्ट क्याल्सियम आयन दुबै सर्फ्याक्टेन्ट अणुहरूमा बाँधिएको हुनाले, यसले सर्फ्याक्टेन्टलाई डिटर्जेन्सी कम हुने सम्भावनालाई समाधानबाट अझ सजिलैसँग अवक्षेपण गर्न दिन्छ।
AAS को कडा पानी प्रतिरोध को अध्ययनले देखाएको छ कि एसिड र कडा पानी को प्रतिरोध एक अतिरिक्त कार्बोक्सिल समूह द्वारा कडा रूप देखि प्रभावित भएको थियो, र एसिड र कडा पानी को प्रतिरोध दुई कार्बोक्सिल समूह को बीच स्पेसर समूह को लम्बाई को वृद्धि संग बढ्यो। । एसिड र कडा पानी प्रतिरोध को क्रम C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glutamate थियो। क्रमशः dicarboxylated amide bond र dicarboxylated amino surfactant को तुलना गर्दा, पछिल्लोको pH दायरा फराकिलो थियो र उपयुक्त मात्रामा एसिड थप्दा यसको सतह गतिविधि बढेको पाइयो। डाइकार्बोक्सिलेटेड एन-अल्काइल एमिनो एसिडले क्याल्सियम आयनको उपस्थितिमा चेलेटिंग प्रभाव देखायो, र सी 12 एस्पार्टेटले सेतो जेल बनाउँछ। c 12 ग्लुटामेटले उच्च Ca 2+ एकाग्रतामा उच्च सतह गतिविधि देखायो र समुद्री पानी डिसेलिनेशनमा प्रयोग हुने अपेक्षा गरिएको छ।
6.11 फैलावट
फैलावटले समाधानमा सर्फ्याक्टेन्टको मिलन र अवसादन रोक्न सर्फेक्टेन्टको क्षमतालाई जनाउँछ।Dispersibility surfactants को एक महत्वपूर्ण गुण हो जसले तिनीहरूलाई डिटर्जेंट, सौन्दर्य प्रसाधन र औषधिहरूमा प्रयोगको लागि उपयुक्त बनाउँछ।एक फैलाउने एजेन्टमा हाइड्रोफोबिक समूह र टर्मिनल हाइड्रोफिलिक समूह (वा स्ट्रेट चेन हाइड्रोफोबिक समूहहरू बीच) बीचको एस्टर, ईथर, एमाइड वा एमिनो बन्ड हुनुपर्छ।
सामान्यतया, अल्कानोलामिडो सल्फेटहरू र एम्फोटेरिक सर्फ्याक्टेन्टहरू जस्तै एमिडोसल्फोबेटाइनहरू क्याल्सियम साबुनहरूका लागि फैलाउने एजेन्टहरूको रूपमा विशेष गरी प्रभावकारी हुन्छन्।
धेरै अनुसन्धान प्रयासहरूले AAS को फैलावट निर्धारण गरेको छ, जहाँ N-lauroyl lysine पानीसँग कम मिल्दो र कस्मेटिक सूत्रहरूको लागि प्रयोग गर्न गाह्रो भएको पाइयो।यस शृङ्खलामा, एन-एसिल-प्रतिस्थापित आधारभूत एमिनो एसिडहरू उत्कृष्ट फैलावट छन् र कस्मेटिक उद्योगमा सूत्रहरू सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ।
07 विषाक्तता
परम्परागत सर्फ्याक्टेन्टहरू, विशेष गरी क्याशनिक सर्फेक्टन्टहरू, जलीय जीवहरूको लागि अत्यधिक विषाक्त हुन्छन्। तिनीहरूको तीव्र विषाक्तता सेल-पानी इन्टरफेसमा surfactants को सोखना-आयन अन्तरक्रिया को घटना को कारण हो। सर्फ्याक्टेन्टहरूको cmc घटाउँदा सामान्यतया सर्फ्याक्टेन्टहरूको बलियो इन्टरफेसियल शोषण हुन्छ, जसले सामान्यतया तिनीहरूको उच्च तीव्र विषाक्तताको परिणाम दिन्छ। सर्फ्याक्टेन्टको हाइड्रोफोबिक चेनको लम्बाइमा भएको वृद्धिले पनि सर्फ्याक्टेन्टको तीव्र विषाक्ततामा वृद्धि हुन्छ।धेरै जसो AAS मानव र वातावरण (विशेष गरी समुद्री जीवहरूको लागि) कम वा गैर-विषाक्त हुन्छन् र खाद्य सामग्री, औषधि र सौन्दर्य प्रसाधनको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त छन्।धेरै अन्वेषकहरूले एमिनो एसिड सर्फ्याक्टेन्टहरू कोमल र छालाको लागि गैर-जलाउने हो भनेर प्रदर्शन गरेका छन्। Arginine आधारित surfactants तिनीहरूको परम्परागत समकक्षहरू भन्दा कम विषाक्त हुन जानिन्छ।
Brito et al। एमिनो एसिड-आधारित एम्फिफाइलहरूको भौतिक रसायनिक र विषाक्त गुणहरू र तिनीहरूको [टाइरोसिन (टायर), हाइड्रोक्साइप्रोलाइन (हाइप), सेरिन (सेर) र लाइसिन (लाइस)] का डेरिभेटिभहरू क्यासनिक भेसिकलहरूको सहज गठनको अध्ययन गर्यो र तिनीहरूको तीव्र विषाक्ततामा डेटा दियो। Daphnia Magna (IC 50)। तिनीहरूले dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB)/Lys-derivatives र/वा Ser-/Lys-derivative मिश्रणहरूको cationic vesicles को संश्लेषित गरे र तिनीहरूको इकोटोक्सिसिटी र हेमोलाइटिक क्षमताको परीक्षण गरे, सबै AAS र तिनीहरूको भेसिकल युक्त मिश्रणहरू कन्भेन्टेन्ट DTAB भन्दा कम विषाक्त थिए। ।
रोजा र अन्य। स्थिर एमिनो एसिड-आधारित cationic vesicles को DNA को बाध्यकारी (सम्बन्ध) को अनुसन्धान। परम्परागत cationic surfactants को विपरीत, जुन प्राय: विषाक्त देखिन्छ, cationic एमिनो एसिड surfactants को अन्तरक्रिया गैर-विषाक्त देखिन्छ। cationic AAS arginine मा आधारित छ, जसले अनायासै निश्चित anionic surfactants संग संयोजन मा स्थिर vesicles बनाउँछ। एमिनो एसिड-आधारित जंग अवरोधकहरू पनि गैर-विषाक्त हुन रिपोर्ट गरिएको छ। यी सर्फेक्टेन्टहरू उच्च शुद्धता (99% सम्म), कम लागत, सजिलै बायोडिग्रेडेबल, र जलीय माध्यममा पूर्ण रूपमा घुलनशीलसँग सजिलै संग संश्लेषित हुन्छन्। धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छ कि सल्फर युक्त एमिनो एसिड सर्फेक्टेन्टहरू जंग अवरोधमा उत्कृष्ट छन्।
भर्खरको अध्ययनमा, पेरिनेली एट अल। परम्परागत सर्फेक्टन्टहरूको तुलनामा rhamnolipids को एक सन्तोषजनक विषाक्तता प्रोफाइल रिपोर्ट गरियो। Rhamnolipids पारगम्यता बृद्धिकर्ताको रूपमा कार्य गर्न जानिन्छ। तिनीहरूले macromolecular ड्रग्स को उपकला पारगम्यता मा rhamnolipids को प्रभाव पनि रिपोर्ट गरे।
08 एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि
surfactants को antimicrobial गतिविधि न्यूनतम अवरोध एकाग्रता द्वारा मूल्याङ्कन गर्न सकिन्छ। arginine आधारित surfactants को एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि विस्तृत रूपमा अध्ययन गरिएको छ। ग्राम-नकारात्मक ब्याक्टेरिया ग्राम-पोजिटिभ ब्याक्टेरियाको तुलनामा आर्जिनिन-आधारित सर्फ्याक्टेन्टहरूमा बढी प्रतिरोधी भएको पाइयो। सर्फ्याक्टेन्टहरूको एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि सामान्यतया हाइड्रोक्सिल, साइक्लोप्रोपेन वा एसाइल चेनहरू भित्र असंतृप्त बन्डहरूको उपस्थितिले बढ्छ। Castillo et al। एसाइल चेनहरूको लम्बाइ र सकारात्मक चार्जले अणुको HLB मान (हाइड्रोफिलिक-लिपोफिलिक ब्यालेन्स) निर्धारण गर्छ, र यसले झिल्लीहरू बाधा पुर्याउने क्षमतामा प्रभाव पार्छ। Nα-acylarginine मिथाइल एस्टर फराकिलो स्पेक्ट्रम एन्टिमाइक्रोबियल गतिविधि भएको cationic surfactants को अर्को महत्वपूर्ण वर्ग हो र यो सजिलै बायोडिग्रेडेबल छ र कम वा कुनै विषाक्तता छैन। 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine र 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine सँग Nα-acylarginine मिथाइल एस्टर-आधारित सर्फेक्टेन्टहरूको अन्तरक्रियामा अध्ययन, मोडेल झिल्ली र जीवित जीवहरू, बाह्य अवरोधहरूको उपस्थिति वा अनुपस्थितिले देखाएको छ कि सर्फ्याक्टेन्टहरूको यो वर्गमा राम्रो एन्टिमाइक्रोबियल हुन्छ परिणामहरूले देखाए कि सर्फ्याक्टेन्टहरूमा राम्रो एन्टिब्याक्टेरियल गतिविधि हुन्छ।
09 Rheological गुण
खाना, औषधि, तेल निकासी, व्यक्तिगत हेरचाह र घर हेरचाह उत्पादनहरू सहित विभिन्न उद्योगहरूमा तिनीहरूको आवेदन निर्धारण र भविष्यवाणी गर्न सर्फेक्टन्टहरूको rheological गुणहरूले धेरै महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। एमिनो एसिड surfactants र cmc को viscoelasticity बीच सम्बन्ध छलफल गर्न धेरै अध्ययनहरू आयोजित गरिएको छ।
10 कस्मेटिक उद्योग मा आवेदन
AAS धेरै व्यक्तिगत हेरचाह उत्पादनहरु को निर्माण मा प्रयोग गरिन्छ।पोटासियम N-cocoyl glycinate छालामा कोमल पाइन्छ र अनुहार सफा गर्नको लागि स्लज र मेकअप हटाउन प्रयोग गरिन्छ। n-Acyl-L-glutamic एसिडमा दुई कार्बोक्सिल समूहहरू छन्, जसले यसलाई अधिक पानीमा घुलनशील बनाउँछ। यी AAS मध्ये, C 12 फ्याटी एसिडमा आधारित AAS फेसियल क्लिन्जिङमा स्लज र मेकअप हटाउन व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। C 18 चेन भएको AAS छाला हेरचाह उत्पादनहरूमा इमल्सीफायरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र N-Lauryl alanine साल्टहरू क्रीमी फोमहरू सिर्जना गर्न जानिन्छ जुन छालामा जलन नगर्ने र त्यसैले बच्चाको हेरचाह उत्पादनहरूको निर्माणमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। टूथपेस्टमा प्रयोग हुने N-Lauryl-आधारित AAS मा साबुन जस्तै राम्रो डिटर्जेन्सी र बलियो इन्जाइम-निरोधक प्रभावकारिता हुन्छ।
विगतका केही दशकहरूमा, कस्मेटिक्स, व्यक्तिगत हेरचाह उत्पादनहरू र औषधिहरूका लागि सर्फ्याक्टेन्टहरूको छनोटले कम विषाक्तता, नम्रता, स्पर्शमा कोमलता र सुरक्षामा ध्यान केन्द्रित गरेको छ। यी उत्पादनहरूका उपभोक्ताहरू सम्भावित जलन, विषाक्तता र वातावरणीय कारकहरू बारे तीव्र रूपमा सचेत छन्।
आज, AAS धेरै शैम्पूहरू, कपालको रंग र नुहाउने साबुनहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ किनभने कस्मेटिक्स र व्यक्तिगत हेरचाह उत्पादनहरूमा तिनीहरूको परम्परागत समकक्षहरू भन्दा धेरै फाइदाहरू छन्।प्रोटिन-आधारित सर्फेक्टेन्टहरू व्यक्तिगत हेरचाह उत्पादनहरूको लागि आवश्यक वांछनीय गुणहरू छन्। केही AAS सँग फिल्म बनाउने क्षमता छ, जबकि अरूसँग राम्रो फोमिङ क्षमताहरू छन्।
एमिनो एसिडहरू स्ट्र्याटम कोर्नियममा प्राकृतिक रूपमा हुने मॉइस्चराइजिंग कारकहरू हुन्। जब एपिडर्मल कोशिकाहरू मर्छन्, तिनीहरू स्ट्र्याटम कोर्नियमको भाग बन्छन् र इन्ट्रासेलुलर प्रोटीनहरू बिस्तारै एमिनो एसिडमा घटाइन्छ। यी एमिनो एसिडहरूलाई त्यसपछि स्ट्र्याटम कोर्नियममा सारिन्छ, जहाँ तिनीहरूले एपिडर्मल स्ट्र्याटम कोर्नियममा बोसो वा बोसो जस्तो पदार्थहरू अवशोषित गर्छन्, जसले छालाको सतहको लोचमा सुधार गर्दछ। छालामा हुने प्राकृतिक मोइस्चराइजिङ कारकको लगभग ५०% एमिनो एसिड र पाइरोलिडोनबाट बनेको हुन्छ।
कोलेजेन, एक सामान्य कस्मेटिक घटक, यसमा एमिनो एसिड पनि हुन्छ जसले छालालाई नरम राख्छ।एमिनो एसिडको कमीको कारण छालाको समस्या जस्तै खुर्दा र नीलोपन हो। एउटा अध्ययनले देखाएको छ कि मलमा एमिनो एसिड मिसाउँदा छालाको जलनबाट राहत मिल्छ, र प्रभावित क्षेत्रहरू केलोइड दाग नभई सामान्य अवस्थामा फर्किन्छन्।
एमिनो एसिड पनि क्षतिग्रस्त क्यूटिकलको हेरचाह गर्न धेरै उपयोगी पाइन्छ।सुक्खा, आकारहीन कपालले गम्भीर रूपमा क्षतिग्रस्त स्ट्र्याटम कोर्नियममा एमिनो एसिडको एकाग्रतामा कमीलाई संकेत गर्न सक्छ। एमिनो एसिडले कपालको शाफ्टमा क्युटिकल घुसाउने र छालाको नमीलाई अवशोषित गर्ने क्षमता राख्छ।एमिनो एसिड आधारित सर्फ्याक्टेन्टको यो क्षमताले तिनीहरूलाई शैम्पू, कपाल रंग, हेयर सफ्टनर, हेयर कन्डिसनरमा धेरै उपयोगी बनाउँछ र एमिनो एसिडको उपस्थितिले कपाललाई बलियो बनाउँछ।
11 दैनिक सौन्दर्य प्रसाधन मा आवेदन
हाल, एमिनो एसिड-आधारित डिटर्जेंट सूत्रहरूको लागि विश्वव्यापी रूपमा बढ्दो माग छ।AAS मा राम्रो सफाई क्षमता, फोम गर्ने क्षमता र कपडा नरम पार्ने गुणहरू छन् भनेर चिनिन्छ, जसले तिनीहरूलाई घरेलु डिटर्जेन्टहरू, शैम्पूहरू, शरीर धुने र अन्य अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।एक एस्पार्टिक एसिड-व्युत्पन्न एम्फोटेरिक AAS चेलेटिंग गुणहरूको साथ अत्यधिक प्रभावकारी डिटर्जेंट हो भनेर रिपोर्ट गरिएको छ। N-alkyl-β-aminoethoxy एसिडहरू समावेश भएको डिटर्जेंट सामग्रीहरूको प्रयोगले छालाको जलन कम गर्न पाइयो। N-cocoyl-β-aminopropionate सम्मिलित एक तरल डिटर्जेंट सूत्र धातु सतहहरूमा तेलको दागको लागि प्रभावकारी डिटर्जेन्टको रूपमा रिपोर्ट गरिएको छ। एमिनोकार्बोक्सिलिक एसिड सर्फ्याक्टेन्ट, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, पनि राम्रो डिटर्जेन्सी भएको देखाइएको छ र यसलाई कपडा, गलैंचा, कपाल, गिलास, इत्यादि सफा गर्न प्रयोग गरिन्छ। 2-hydroxy-3-aminopropionic acid-N, N एसिटोएसिटिक एसिड व्युत्पन्न राम्रो जटिल क्षमता भएको जानिन्छ र यसैले ब्लीचिंग एजेन्टहरूलाई स्थिरता दिन्छ।
N-(N'-long-chain acyl-β-alanyl)-β-alanine मा आधारित डिटर्जेन्ट फॉर्म्युलेसनको तयारी केइगो र Tatsuya द्वारा तिनीहरूको पेटेन्टमा राम्रो धुने क्षमता र स्थिरता, सजिलो फोम तोड्ने र राम्रो कपडा नरम गर्न रिपोर्ट गरिएको छ। । काओले N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine मा आधारित डिटर्जेन्ट ढाँचा विकास गरे र कम छालाको जलन, उच्च पानी प्रतिरोध र उच्च दाग हटाउने शक्ति रिपोर्ट गरे।
जापानी कम्पनी अजिनोमोटोले शैम्पू, डिटर्जेन्ट र सौन्दर्य प्रसाधनहरूमा मुख्य सामग्रीको रूपमा L-ग्लुटामिक एसिड, L-arginine र L-lysine मा आधारित कम-विषाक्त र सजिलै घट्न सकिने AAS प्रयोग गर्दछ (चित्र 13)। प्रोटिन फोउलिंग हटाउन डिटर्जेंट फॉर्म्युलेसनहरूमा इन्जाइम additives को क्षमता पनि रिपोर्ट गरिएको छ। ग्लुटामिक एसिड, एलानिन, मिथाइलग्लिसिन, सेरिन र एस्पार्टिक एसिडबाट व्युत्पन्न एन-एसाइल एएएस जलीय समाधानहरूमा उत्कृष्ट तरल डिटर्जेन्टको रूपमा प्रयोगको लागि रिपोर्ट गरिएको छ। यी सर्फ्याक्टेन्टहरूले धेरै कम तापक्रममा पनि चिपचिपापन बढाउँदैनन्, र सजिलैसँग एकरूप फोमहरू प्राप्त गर्न फोमिङ उपकरणको भण्डारण पोतबाट स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: जुन-09-2022