Бул макаланын мазмуну:
1. Аминокислоталардын өнүгүшү
2. Структуралык касиеттери
3. Химиялык курамы
4. Классификация
5. Синтез
6. Физика-химиялык касиеттери
7. Уулуулугу
8. Микробго каршы активдүүлүк
9. Реологиялык касиеттери
10. Косметика тармагындагы колдонмолор
11. Күнүмдүк косметикадагы колдонуу
аминокислота беттик активдүү заттар (AAS)бир же бир нече аминокислоталар менен гидрофобдук топторду бириктирүүдөн пайда болгон беттик активдүү заттардын классы. Бул учурда, аминокислоталар синтетикалык же белок гидролизаттарынан же ушул сыяктуу кайра жаралуучу булактардан алынышы мүмкүн. Бул документте AAS үчүн колдо болгон синтетикалык жолдордун көпчүлүгүнүн чоо-жайы жана ар кандай жолдордун акыркы продуктулардын физикалык-химиялык касиеттерине, анын ичинде эригичтигине, дисперстик туруктуулугуна, уулуулугуна жана биологиялык ажыроочулугуна тийгизген таасири камтылган. Сурфактанттардын классы катары, суроо-талаптын жогорулашына байланыштуу, AASтин ар тараптуулугу, алардын өзгөрүлмө түзүлүшүнө байланыштуу көптөгөн коммерциялык мүмкүнчүлүктөрдү сунуш кылат.
Беттик активдүү заттар жуучу каражаттарда, эмульгаторлордо, коррозияга каршы ингибиторлордо, үчүнчү даражадагы мунай алууда жана фармацевтикада кеңири колдонуларын эске алып, изилдөөчүлөр беттик активдүү заттарга көңүл бурууну токтотушкан эмес.
Surfactants дүйнө жүзү боюнча күн сайын көп санда керектелүүчү жана суу чөйрөсүнө терс таасирин тийгизген эң өкүл химиялык продуктулар болуп саналат.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, салттуу беттик активдүү заттарды кеңири колдонуу айлана-чөйрөгө терс таасирин тийгизет.
Бүгүнкү күндө ууландырбоочулук, биодеградация жана био шайкештик керектөөчүлөр үчүн беттик активдүү заттардын пайдалуулугу жана натыйжалуулугу сыяктуу эле маанилүү.
Биосурфактанттар – бул бактериялар, козу карындар жана ачыткылар сыяктуу микроорганизмдер тарабынан табигый түрдө синтезделген же клеткадан тышкары бөлүнүп чыккан экологиялык таза туруктуу беттик активдүү заттар.Ошондуктан, биосурфактанттарды фосфолипиддер, алкилгликозиддер жана ацил аминокислоталары сыяктуу табигый амфифилдик структураларды тууроо үчүн молекулярдык дизайн менен да даярдаса болот.
аминокислота беттик активдүү заттар (AAS)адатта малдан же айыл чарбадан алынган чийки заттан өндүрүлгөн типтүү беттик активдүү заттардын бири. Акыркы жыйырма жылдын ичинде AAS жаңы беттик активдүү заттар катары илимпоздордун чоң кызыгуусун жаратты, анткени алар кайра жаралуучу ресурстардан синтезделе тургандыгы үчүн гана эмес, ошондой эле AAS тез бузулуучу жана зыянсыз кошумча продуктыларга ээ болгондуктан, аларды организм үчүн коопсуз кылат. айлана-чөйрө.
AAS амино-кислота топторун камтыган (HO 2 C-CHR-NH 2) же аминокислота калдыктарынан (HO 2 C-CHR-NH-) турган беттик активдүү заттардын классы катары аныкталышы мүмкүн. Амино-кислоталардын 2 функционалдуу аймактары ар кандай беттик активдүү заттарды алууга мүмкүндүк берет. Жалпысынан 20 стандарттуу протеиногендик аминокислоталар табиятта бар экени белгилүү жана алар өсүүдөгү жана жашоодогу бардык физиологиялык реакцияларга жооптуу. Алар бири-биринен R калдыгы боюнча гана айырмаланат (1-сүрөт, pk a - эритменин кислотанын диссоциациялануу константасынын терс логарифмасы). Кээ бирлери полярдуу эмес жана гидрофобдук, кээ бирлери полярдуу жана гидрофильдүү, кээ бирлери негиздүү жана кээ бирлери кислоталуу.
Аминокислоталар кайра жаралуучу кошулмалар болгондуктан, аминокислоталардан синтезделген беттик активдүү заттар да туруктуу жана экологиялык жактан таза болуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Жөнөкөй жана табигый түзүлүшү, аз уулуулугу жана тез биодеградациялануусу аларды кадимки беттик активдүү заттардан жогору кылат. Кайра жаралуучу чийки заттарды (мисалы, аминокислоталар жана өсүмдүк майлары) колдонуу менен AAS ар кандай биотехнологиялык жолдор жана химиялык жолдор менен өндүрүлүшү мүмкүн.
20-кылымдын башында аминокислоталар биринчи жолу беттик активдүү заттарды синтездөө үчүн субстрат катары колдонула тургандыгы аныкталган.AAS негизинен фармацевтикалык жана косметикалык формаларда консерванттар катары колдонулган.Мындан тышкары, AAS ар кандай ооруларды пайда кылуучу бактерияларга, шишиктерге жана вирустарга каршы биологиялык жактан активдүү экени аныкталган. 1988-жылы, арзан баадагы AAS болушу жер үстүндөгү активдүүлүккө изилдөө кызыгуусун жаратты. Бүгүнкү күндө биотехнологиянын өнүгүшү менен кээ бир аминокислоталар да ачыткылар тарабынан коммерциялык жактан кеңири масштабда синтезделе алышат, бул AAS өндүрүшүнүн экологиялык жактан таза экенин кыйыр түрдө далилдейт.
01 аминокислоталардын өнүгүшү
19-кылымдын башында эле, табигый жол менен пайда болгон аминокислоталар биринчи жолу ачылганда, алардын структуралары өтө баалуу болуп, амфифилдерди даярдоо үчүн чийки зат катары колдонула тургандыгы болжолдонгон. AAS синтези боюнча биринчи изилдөө 1909-жылы Бонди тарабынан билдирилген.
Бул изилдөөдө N-ацилглицин жана N-ацилаланин беттик активдүү заттар үчүн гидрофилдик топтор катары киргизилген. Кийинки иштер глицин жана аланинди колдонуу менен lipoAmino Acids (AAS) синтезин камтыган жана Хентрих ж.б. бир катар жыйынтыктарды жарыялады,анын ичинде ацилсаркозинат жана ацил аспартат туздарын тиричилик тазалоочу каражаттардын (мисалы, шампуньдар, жуугучтар жана тиш пасталары) беттик-активдүү заттар катары колдонуу боюнча биринчи патенттик өтүнмөнү.Кийинчерээк көптөгөн изилдөөчүлөр ацил аминокислоталарынын синтезин жана физикалык-химиялык касиеттерин изилдешкен. Бүгүнкү күнгө чейин, ААСтын синтези, касиеттери, өнөр жайлык колдонулушу жана биодеградациясы боюнча көптөгөн адабияттар басылып чыккан.
02 Структуралык касиеттери
AASтин полярдуу эмес гидрофобдук май кислоталарынын чынжырлары түзүлүшү, чынжырынын узундугу жана саны боюнча ар кандай болушу мүмкүн.ААСтын структуралык көп түрдүүлүгү жана жогорку беттик активдүүлүгү алардын кеңири составдык ар түрдүүлүгүн жана физикалык-химиялык жана биологиялык касиеттерин түшүндүрөт. AAS башкы топтору аминокислоталардан же пептиддерден турат. Башкы топтордогу айырмачылыктар бул беттик активдүү заттардын адсорбциясын, агрегациясын жана биологиялык активдүүлүгүн аныктайт. Башкы топтун функционалдык топтору AASтин түрүн аныктайт, анын ичинде катиондук, аниондук, иондук эмес жана амфотердик. Гидрофилдик аминокислоталардын жана гидрофобдук узун чынжырлуу бөлүктөрдүн айкалышы амфифилдик түзүлүштү түзөт, бул молекуланы жогорку деңгээлде активдүү кылат. Мындан тышкары, молекулада асимметриялык көмүртек атомдорунун болушу хиралдык молекулалардын пайда болушуна жардам берет.
03 Химиялык состав
Бардык пептиддер жана полипептиддер бул 20га жакын α-протеиногендик α-аминокислоталардын полимерлөө продуктулары болуп саналат. Бардык 20 α-Амин кислоталары бир эле тетраэдрдик α-көмүртек атомуна туташтырылган карбон кислотасынын функционалдуу тобун (-COOH) жана амино-функционалдык тобун (-NH 2) камтыйт. Аминокислоталар бири-биринен α-көмүртекке туташтырылган ар кандай R топтору менен айырмаланат (лицинден башкасы, бул жерде R тобу суутек болуп саналат.) R топтору түзүлүшү, өлчөмү жана заряды (кислота, щелочтук) боюнча айырмаланышы мүмкүн. Бул айырмачылыктар аминокислоталардын суудагы эригичтигин да аныктайт.
Аминокислоталар хиралдык (глицинден башкасы) жана оптикалык жактан активдүү, анткени аларда альфа-көмүртек менен байланышкан төрт түрдүү алмаштыруучу бар. Аминокислоталардын эки мүмкүн болгон конформациясы бар; алар L-стереоизомерлеринин саны кыйла жогору экендигине карабастан, бири-бирин кайталабаган күзгү сүрөттөрү. Кээ бир аминокислоталардагы (фенилаланин, тирозин жана триптофан) R-тобу арыл болуп саналат, бул 280 нмде максималдуу UV сиңирүүгө алып келет. Аминокислоталардагы кислоталуу α-COOH жана негизги α-NH 2 иондошууга жөндөмдүү жана стереоизомерлер экөө тең, кайсынысы болбосун, төмөндө көрсөтүлгөн иондошуу тең салмактуулугун түзүшөт.
R-COOH ↔R-COO-＋H＋
R-NH3＋↔R-NH2＋H＋
Жогорудагы иондошуу тең салмактуулугунда көрсөтүлгөндөй, аминокислоталар эң аз эки алсыз кислоталык топту камтыйт; бирок, карбоксил тобу протондалган аминотопко салыштырмалуу бир топ кислоталуу. рН 7,4, карбоксил тобу депротонацияланат, ал эми амин тобу протонацияланат. Иондошпогон R топтору бар аминокислоталар бул рНда электрдик нейтралдуу болуп, цвиттерионду түзөт.
04 Классификация
AAS өз кезегинде төмөндө сүрөттөлгөн төрт критерийлерге ылайык классификациялоого болот.
4.1 Келип чыгышы боюнча
| келип чыгышы боюнча, AAS төмөнкүдөй 2 категорияга бөлүүгө болот. ① Табигый категория Кээ бир аминокислоталарды камтыган табигый кошулмалар беттик/интерфациалдык чыңалууларды төмөндөтүү жөндөмүнө ээ, ал эми кээ бирлери ал тургай гликолипиддердин эффективдүүлүгүнөн ашат. Бул AAS, ошондой эле lipopeptides катары белгилүү. Липопептиддер, адатта, Bacillus түрлөрү тарабынан өндүрүлгөн төмөнкү молекулалуу кошулмалар болуп саналат.
Мындай AAS дагы 3 чакан класска бөлүнөт:сурфактин, итурин жана фенгицин.
|
| Беттик-активдүү пептиддердин үй-бүлөсү ар кандай заттардын гептапептиддик варианттарын камтыйт,2а-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, анда C12-C16 тойбогон β-гидрокси май кислотасынын чынжырчасы пептид менен байланышкан. Беттик-активдүү пептид макроциклдүү лактон болуп саналат, анда шакек β-гидрокси май кислотасынын С-терминусу менен пептиддин ортосунда катализ аркылуу жабылат. Итуриндин субклассында алты негизги вариант бар, атап айтканда итурин А жана С, микосубтилин жана бацилломицин D, F жана L.Бардык учурларда, гептапептиддер β-амин май кислоталарынын C14-C17 чынжырлары менен байланышкан (чынжырчалар ар түрдүү болушу мүмкүн). Экуримициндердин учурда β-позициядагы амин тобу С-терминусу менен амиддик байланыш түзүшү мүмкүн, ошентип макроциклдик лактамдык түзүлүштү түзүшөт.
Фенгицин подклассында фенгицин А жана В бар, алар Tyr9 D-конфигурацияланганда плипастатин деп да аталат.Декапептид C14 -C18 каныккан же тойбогон β-гидрокси май кислотасынын чынжырына байланышкан. Структуралык жактан плипастатин макроциклдүү лактон болуп саналат, пептиддердин ырааттуулугунун 3-позициясында Тир каптал чынжырын камтыган жана С-терминалынын калдыктары менен эфирдик байланышты түзүп, ички шакекче түзүлүшүн түзөт (көп Pseudomonas липопептиддеринде болгондой).
② Синтетикалык категория AAS да кислота, негизги жана нейтралдуу аминокислоталардын ар кандай колдонуу менен синтезделиши мүмкүн. AAS синтези үчүн колдонулган жалпы аминокислоталар глутамин кислотасы, серин, пролин, аспарагин кислотасы, глицин, аргинин, аланин, лейцин жана белок гидролизаттары. Бул беттик активдүү заттардын субклассын химиялык, ферментативдик жана химоферменттик ыкмалар менен даярдоого болот; бирок AAS өндүрүү үчүн химиялык синтез экономикалык жактан максатка ылайыктуу. Жалпы мисалдар N-lauroyl-L-glutamic кислотасы жана N-palmitoyl-L-glutamic кислотасы кирет.
|
4.2 Алифаттык чынжыр орунбасарларынын негизинде
Алифаттык чынжырдын ордун алмаштыруучуларынын негизинде аминокислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттар 2 түргө бөлүнөт.
Орунбасардын позициясына ылайык
| ①N-алмаштырылган AAS N-алмаштырылган бирикмелерде амин тобу липофилдик топ же карбоксил тобу менен алмашып, негиздүүлүгүн жоготот. N-алмаштырылган AASтин эң жөнөкөй мисалы - N-ацил аминокислоталары, алар негизинен аниондук беттик активдүү заттар. n-алмаштырылган AAS гидрофобдук жана гидрофилдик бөлүктөрдүн ортосунда амиддик байланышка ээ. Амиддик байланыш суутек байланышын түзүү жөндөмүнө ээ, ал кычкыл чөйрөдө бул беттик активдүү заттын деградациясын жеңилдетет, ошону менен аны биологиялык жактан ажырайт.
②C менен алмаштырылган AAS С-алмаштырылган бирикмелерде алмаштыруу карбоксил тобунда (амиддик же эфирдик байланыш аркылуу) болот. С-алмаштырылган типтүү кошулмалар (мисалы, эфирлер же амиддер) негизинен катиондук беттик активдүү заттар болуп саналат.
③N- жана С-алмаштырылган AAS Беттик-активдүү заттын бул түрүндө амино жана карбоксил топтору гидрофилдик бөлүк болуп саналат. Бул түрү негизинен амфотердик беттик активдүү зат болуп саналат. |
4.3 Гидрофобдук куйруктардын саны боюнча
Баш топторунун жана гидрофобдук куйруктардын санына жараша AAS төрт топко бөлүүгө болот. Түз чынжырлуу AAS, Gemini (dimer) түрү AAS, Glycerolipid түрү AAS жана bicephalic amphiphilic (Bola) түрү AAS. түз чынжырлуу беттик активдүү заттар бир гана гидрофобдук куйругу бар аминокислоталардан турган беттик активдүү заттар (3-сүрөт). Gemini тибиндеги AAS эки аминокислота полярдуу баш топторуна жана бир молекулада эки гидрофобдук куйрукка ээ (сүрөт 4). Түзүмдүн бул түрүндө эки түз чынжырлуу AAS мейкиндик менен бириктирилген жана ошондуктан димерлер деп да аталат. Glycerolipid түрү AAS, экинчи жагынан, эки гидрофобдук куйруктар бир эле аминокислота баш тобуна тиркелет. Бул беттик активдүү заттарды моноглицериддердин, диглицериддердин жана фосфолипиддердин аналогдору катары кароого болот, ал эми Бола тибиндеги AASте эки аминокислота баш тобу гидрофобдук куйрук менен байланышкан.
4.4 Башкы топтун түрүнө жараша
①катиондук AAS
Бул түрдөгү беттик активдүү заттын башкы тобу оң зарядга ээ. Эң алгачкы катиондук AAS бул пирролидон карбоксилаты болгон этил кокоил аргинаты. Бул беттик активдүү заттын уникалдуу жана ар түрдүү касиеттери аны дезинфекциялоочу каражаттарга, микробго каршы агенттерге, антистатикалык агенттерге, чач кондиционерлерине пайдалуу кылат, ошондой эле көзгө жана териге жумшак жана биологиялык жактан оңой ажырайт. Сингаре жана Мхатре аргинин негизиндеги катиондук AAS синтездеп, алардын физикалык-химиялык касиеттерин баалашты. Бул изилдөөдө алар Шоттен-Бауман реакциясынын шарттарын колдонуу менен алынган продукциянын жогорку түшүмдүүлүгүн айтышкан. Алкил чынжырынын узундугунун жана гидрофобдуктун көбөйүшү менен беттик активдүү заттын беттик активдүүлүгү жогорулап, критикалык мицеллдердин концентрациясы (смc) азайганы аныкталган. Дагы бири чачка кам көрүү каражаттарында кондиционер катары колдонулган төртүнчү ацил протеин.
②Аниондук AAS
Аниондук беттик активдүү заттарда беттик активдүү заттын полярдык баш тобу терс зарядга ээ. Саркозин (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-метилглицин), көбүнчө деңиз кирпилеринде жана деңиз жылдыздарында кездешүүчү аминокислота, химиялык жактан глицин менен байланышкан (NH 2 -CH 2 -COOH,), негизги аминокислота табылган. сүт эмүүчүлөрдүн клеткаларында. -COOH,) сүт эмүүчүлөрдүн клеткаларында табылган негизги аминокислота болгон глицин менен химиялык жактан байланыштуу. Саркозинат беттик активдүү заттарды синтездөө үчүн көбүнчө лаурик кислотасы, тетрадекан кислотасы, олеин кислотасы жана алардын галогениддери жана эфирлери колдонулат. Саркозинаттар табиятынан жумшак болгондуктан, көбүнчө ооз чайкоочу каражаттарда, шампундарда, чачыратуучу көбүктөрдө, күндөн коргоочу кремдерде, терини тазалоочу каражаттарда жана башка косметикалык буюмдарда колдонулат.
Башка коммерциялык жеткиликтүү аниондук AAS тиешелүүлүгүнө жараша натрий N-cocoyl-L-глутамат жана калий N-cocoyl glycinate үчүн соода аталыштары болуп саналат Amisoft CS-22 жана AmiliteGCK-12 кирет. Амилит көбүнчө көбүктөнгөн агент, жуугуч, эриткич, эмульгатор жана дисперсант катары колдонулат жана косметикада шампундар, ванна самындары, дене жуугучтар, тиш пасталары, бет тазалоочу каражаттар, тазалоочу самындар, контакт линзаларды тазалоочу каражаттар жана тиричилик беттик активдүү заттар сыяктуу көптөгөн колдонмолорго ээ. Amisoft жумшак терини жана чачты тазалоочу каражат катары колдонулат, негизинен бетти жана денени тазалоочу каражаттарда, синтетикалык синтетикалык жуугучтарда, денеге кам көрүү каражаттарында, шампундарда жана башка териге кам көрүү каражаттарында колдонулат.
③zwitterion же амфотердик AAS
Амфотердик беттик активдүү заттар кислоталык да, негиздүү да жерлерди камтыйт, ошондуктан рН маанисин өзгөртүү менен алардын зарядын өзгөртө алат. щелочтуу чөйрөдө алар аниондук беттик активдүү заттар сыяктуу, ал эми кислоталуу чөйрөдө катиондук беттик активдүү заттар сыяктуу жана нейтралдуу чөйрөдө амфотердик беттик активдүү заттар сыяктуу жүрүшөт. Лавриллизин (LL) жана алкокси (2-гидроксипропил) аргинин аминокислоталардын негизиндеги белгилүү амфотердик беттик активдүү заттар. LL лизин менен лаурик кислотасынын конденсация продуктусу. Өзүнүн амфотердик түзүлүшүнөн улам LL өтө щелочтуу же кислота эриткичтерден башка дээрлик бардык түрдөгү эриткичтерде эрибейт. Органикалык порошок катары LL гидрофилдик беттерге эң сонун адгезияга жана төмөн сүрүлүү коэффициентине ээ, бул беттик активдүү затка эң сонун майлоо жөндөмдүүлүгүн берет. LL тери кремдеринде жана чач кондиционерлеринде кеңири колдонулат, ошондой эле майлоочу катары колдонулат.
④Ниондук AAS
Ноиондук беттик активдүү заттар формалдуу заряды жок полярдуу баш топтору менен мүнөздөлөт. сегиз жаңы этоксилденген иондук эмес беттик активдүү заттар Аль-Сабаг жана башкалар тарабынан даярдалган. майда эрүүчү α-аминокислоталардан. Бул процессте L-фенилаланин (LEP) жана L-лейцин адегенде гексадеканол менен, андан кийин пальмитин кислотасы менен амидациялангандан кийин эки амид жана α-аминокислоталардын эки эфири алынган. Андан кийин амиддер жана эфирлер этилен оксиди менен конденсациялоо реакцияларынан өткөн, ар кандай сандагы полиоксиэтилен бирдиктери (40, 60 жана 100) болгон үч фенилаланин туундусун даярдашкан. Бул иондук эмес AAS жакшы жуугуч жана көбүк берүүчү касиетке ээ экени аныкталган.
05 Синтез
5.1 Негизги синтетикалык жол
AAS-жылы гидрофобдук топтор амин же карбон кислотасынын жерлерине, же аминокислоталардын каптал чынжырлары аркылуу кошулушу мүмкүн. Мунун негизинде 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй төрт негизги синтетикалык жол бар.
Fig.5 Аминокислота негизиндеги беттик активдүү заттардын негизги синтезинин жолдору
| Жол 1. Амфифилдик эфир аминдери этерификация реакциялары аркылуу түзүлөт, мында беттик активдүү заттын синтези көбүнчө май спирттерин жана аминокислоталарды суусуздандыргычтын жана кычкыл катализатордун катышуусунда рефлекстөө жолу менен ишке ашат. Кээ бир реакцияларда күкүрт кислотасы катализатордун да, суусуздандыргычтын да ролун аткарат.
Жол 2. Активдештирилген аминокислоталар алкиламиндер менен реакцияга кирип, амиддик байланыштарды түзүшөт, натыйжада амфифилдик амидоаминдер синтезделет.
Жол 3. Амидокислоталар амино-кислоталардын амин топторун Амидокислоталар менен реакциялаштырып синтездешет.
Жол 4. Узун чынжырлуу алкил аминокислоталары амин топторунун галоалкандар менен реакциясы аркылуу синтезделген. |
5.2 Синтез жана өндүрүштүн жетишкендиктери
5.2.1 Бир чынжырлуу аминокислота/пептиддик беттик активдүү заттардын синтези
N-ацил же О-ацил аминокислоталар же пептиддер амин же гидроксил топторунун май кислоталары менен фермент-катализатордук ацилдениши аркылуу синтезделет. Аминокислота амидинин же метил эфиринин туундуларынын эриткичсиз липаза катализделген синтези боюнча эң алгачкы отчетто Candida antarctica колдонулган, түшүмдүүлүк максаттуу аминокислотага жараша 25% дан 90% га чейин. Метил этил кетон кээ бир реакцияларда эриткич катары да колдонулган. Vonderhagen жана башкалар. ошондой эле суунун жана органикалык эриткичтердин (мисалы, диметилформамид/суу) жана метил бутилкетондун аралашмасын колдонуу менен аминокислоталардын, белок гидролизаттарынын жана/же алардын туундуларынын липаза жана протеаза катализделген N-ацилдөө реакцияларын сүрөттөгөн.
Алгачкы күндөрдө ААСтын ферменттик катализделген синтезинин негизги көйгөйү төмөн түшүм болгон. Valivety жана башкалар боюнча. N-tetradecanoyl аминокислота туундуларынын түшүмдүүлүгү ар кандай липазаларды колдонуудан жана 70°Cде көп күн инкубациялоодон кийин да 2%-10% гана болгон. Монте жана башкалар. ошондой эле май кислоталарын жана өсүмдүк майларын колдонуу менен N-ациллизинди синтездөөдө аминокислоталардын төмөн түшүмдүүлүгүнө байланыштуу көйгөйлөргө туш болушкан. Алардын айтымында, эриткичсиз шарттарда жана органикалык эриткичтерди колдонууда продукциянын максималдуу түшүмү 19% түздү. ошол эле көйгөй Valivety et al. N-Cbz-L-лизин же N-Cbz-лизин метил эфиринин туундуларынын синтезинде.
Бул изилдөөдө алар N-коргоочу серинди субстрат катары жана Новозим 435ти эриген эриткичсиз чөйрөдө катализатор катары колдонууда 3-O-tetradecanoyl-L-сериндин түшүмү 80% түздү деп ырасташкан. Нагао жана Кито липазаны колдонууда L-сериндин, L-гомосериндин, L-треониндин жана L-тирозиндин (LET) O-ацилляциясын изилдешкен Реакциянын натыйжалары (липазаны Candida cylindracea жана Rhizopus delemar суулуу буфердик чөйрөдө алган) жана L-гомосериндин жана L-сериндин ацилациясынын түшүмдүүлүгү бир аз төмөн болгонун, ал эми L-треониндин жана LETтин ацилдениши болбогонун билдирди.
Көптөгөн изилдөөчүлөр үнөмдүү AAS синтези үчүн арзан жана оңой жеткиликтүү субстраттарды колдонууну колдошкон. Соо жана башкалар. пальма майы негизиндеги беттик активдүү заттарды даярдоо иммобилизацияланган липоэнзим менен эң жакшы иштейт деп ырасташкан. Алар көп убакытты талап кылган реакцияга (6 күн) карабастан продукциянын түшүмү жакшы болорун белгилешти. Герова жана башкалар. циклдик/расемикалык аралашмада метионин, пролин, лейцин, треонин, фенилаланин жана фенилглициндин негизинде хиралдык N-пальмитойл ААСтын синтезин жана беттик активдүүлүгүн изилдеген. Панг жана Чу эритмедеги аминокислоталардын негизиндеги мономерлердин жана дикарбон кислотасынын негизиндеги мономерлердин синтезин сүрөттөштү Эритмеде бир катар функционалдык жана биологиялык ажырай турган аминокислота негизиндеги полиамиддик эфирлердин сериясы эритмедеги ко-конденсация реакциялары аркылуу синтезделди.
Кантеузен жана Геррейро Boc-Ala-OH жана Boc-Asp-OH карбон кислоталарынын топторунун узак чынжырлуу алифаттык спирттер жана диолдор менен, эриткич катары дихлорометан жана катализатор катары агароза 4В (Сефароза 4В) менен эфирлештирилгенин билдиришти. Бул изилдөөдө Boc-Ala-OH менен 16 көмүртектерге чейинки майлуу спирттер реакциясы жакшы түшүм берди (51%), ал эми Boc-Asp-OH 6 жана 12 көмүртектери жакшыраак болуп, тиешелүү түшүмдүүлүк 63%ды түздү [64] ]. 99,9% дан 58%тен 76%ке чейинки түшүмдүүлүктө, алар Cbz-Arg-OMe тарабынан ар кандай узун чынжырлуу алкиламиндер менен амиддик байланыштарды же майлуу спирттер менен эфирдик байланыштарды түзүү жолу менен синтезделген, мында папаин катализатор катары иштеген.
5.2.2 Гемини негизиндеги аминокислота/пептиддик беттик активдүү заттардын синтези
Амино-кислоталарга негизделген гемини беттик активдүү заттар бири-бирине спасер тобу менен баш-башка байланышкан түз чынжырлуу AAS молекулаларынан турат. Гемини тибиндеги аминокислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттардын хемоферменттик синтезинин 2 мүмкүн болгон схемасы бар (6 жана 7-сүрөттөр). 6-сүрөттө 2 аминокислотанын туундусу кошулма менен спасердик топ катары реакцияга кирип, андан кийин 2 гидрофобдук топ киргизилген. 7-сүрөттө 2 түз чынжырлуу структуралар эки функционалдуу боштук тобу менен түздөн-түз байланышкан.
Гемини липомино-кислоталарынын фермент-катализделген синтезинин эң алгачкы өнүгүшүн Valivety et al. Йошимура жана башкалар. цистин жана н-алкил бромид негизиндеги аминокислота негизиндеги гемин беттик активдүү заттын синтезин, адсорбциясын жана агрегациясын изилдеген. Синтезделген беттик активдүү заттар тиешелүү мономердик беттик активдүү заттар менен салыштырылды. Фаустино жана башкалар. L-цистиндин, D-цистиндин, DL-цистиндин, L-цистеиндин, L-метиониндин жана L-сульфоаланиндин жана алардын жуп гемининин негизинде аниондук мочевина негизиндеги мономердик ААС синтезин өткөргүчтүк, тең салмактуулук беттик чыңалуу жана туруктуулук аркылуу сүрөттөгөн. -алардын абалын флуоресценттик мүнөздөмөсү. Мономер менен геминдерди салыштыруу менен геминилердин cmc мааниси төмөн экени көрсөтүлгөн.
Fig.6 AA туундуларын жана спасерди колдонуу менен gemini AAS синтези, андан кийин гидрофобдук топту киргизүү
Fig.7 bifunctional spacer жана AAS колдонуу gemini AASs синтези
5.2.3 Глицеролипид аминокислотасынын/пептиддик беттик активдүү заттардын синтези
Глицеролипиддик аминокислота/пептид беттик активдүү заттар – глицериндин өзөгү менен байланышкан бир аминокислотадан турган бир же эки май чынжырынан турган глицерин моно- (же ди-) эфирлердин жана фосфолипиддердин структуралык аналогдору болгон липиддик аминокислоталардын жаңы классы. эфирдик байланыш менен. Бул беттик активдүү заттардын синтези жогорку температурада жана кислота катализаторунун (мисалы, BF 3) катышуусунда аминокислоталардын глицерин эфирлерин даярдоодон башталат. Ферменттердин катализделген синтези (катализатор катары гидролазаларды, протеазаларды жана липазаларды колдонуу) да жакшы вариант (8-сүрөт).
Папаинди колдонуу менен дилауриляцияланган аргинин глицериддеринин конъюгаттарынын фермент-катализатордук синтези билдирилди. Ацетиларгининден диациглицерин эфир конъюгаттарынын синтези жана алардын физикалык-химиялык касиеттерин баалоо да билдирилген.
Fig.8 моно жана диацилглицерол аминокислота конъюгаттарынын синтези
бөлгүч: NH-(CH2)10-NH: кошулма В1
spacer: NH-C6H4-NH: кошунду В2
spacer: CH2-Ч2: кошулмаB3
Fig.9 Трис(гидроксиметил)аминометандан алынган симметриялык амфифилдердин синтези
5.2.4 Баланын негизиндеги аминокислота/пептиддик беттик активдүү заттардын синтези
Амино-кислота негизиндеги бала тибиндеги амфифилдер бир эле гидрофобдук чынжыр менен байланышкан 2 аминокислотаны камтыйт. Franceschi жана башкалар. бала тибиндеги амфифилдердин 2 аминокислота (D- же L-аланин же L-гистидин) жана ар кандай узундуктагы 1 алкил чынжыр менен синтезин сүрөттөп, алардын беттик активдүүлүгүн изилдеген. Алар жаңы бала тибиндеги амфифилдердин аминокислота фракциясы (сейрек кездешүүчү β-аминокислота же спирт менен) жана C12 -C20 спасер тобу менен синтезин жана агрегациясын талкуулашат. Пайдаланылган сейрек кездешүүчү β-аминокислоталар кант аминокислота, азидотимин (AZT) алынган аминокислота, норборен аминокислота жана AZTден алынган аминокислота болушу мүмкүн (9-сүрөт). трис(гидроксиметил)аминометандан (Трис) алынган симметриялык бала тибиндеги амфифилдердин синтези (9-сүрөт).
06 Физика-химиялык касиеттери
Белгилүү болгондой, аминокислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттар (ААС) ар түрдүү жана көп кырдуу мүнөзгө ээ жана жакшы эритүү, жакшы эмульсиялоо касиеттери, жогорку эффективдүүлүк, беттик активдүүлүктүн жогорку көрсөткүчтөрү жана катуу сууга (кальций иону) жакшы туруктуулук сыяктуу көптөгөн колдонмолордо жакшы колдонулушу мүмкүн. сабырдуулук).
Амино-кислоталардын беттик активдүүлүгүнүн (мисалы, беттик чыңалуу, смк, фазалык жүрүм-туруму жана Крафттын температурасы) негизинде кеңири изилдөөлөрдөн кийин төмөнкү тыянактарга жетишилди - AAS беттик активдүүлүгү анын кадимки беттик активдүүлүгүнөн жогору.
6.1 Критикалык Мицелл концентрациясы (cmc)
Критикалык мицелла концентрациясы беттик-активдүү заттардын маанилүү параметрлеринин бири болуп саналат жана көптөгөн беттик активдүү касиеттерди, мисалы, эритүү, клетка лизиси жана анын биопленкалар менен өз ара аракеттенүүсүн башкарат. Жалпысынан, углеводороддун куйругу чынжырынын узундугун көбөйтүү (гидрофобдуктун жогорулашы) азаюуга алып келет. беттик активдүү заттын эритмесинин cmc маанисинде, ошону менен анын беттик активдүүлүгүн жогорулатат. Амино-кислоталарга негизделген Surfactants, адатта, кадимки беттик активдүү заттарга салыштырмалуу төмөнкү cmc мааниге ээ.
баш топтордун жана hydrophobic куйруктары ар кандай айкалыштары аркылуу (монокатиондук амид, би-катиондук амид, би-катиондук амид негизделген Эстер), Infante et al. үч аргининге негизделген AAS синтездешти жана алардын cmc жана γcmc (cmc боюнча беттик чыңалуу) изилдеп, cmc жана γcmc маанилери гидрофобдук куйрук узундугунун өсүшү менен азайгандыгын көрсөттү. Дагы бир изилдөөдө, Singare жана Mhatre N-α-ациларгинин беттик активдүү заттардын cmc гидрофобдук куйрук көмүртек атомдорунун санынын көбөйүшү менен азайгандыгын аныкташкан (1-таблица).
Йошимура жана башкалар. цистеинден алынган аминокислоталардын негизиндеги гемин беттик активдүү заттарынын cmc деңгээлин изилдеп, гидрофобдук чынжырдагы көмүртек чынжырынын узундугу 10дон 12ге чейин көбөйгөндө cmc азайганын көрсөттү. узак чынжырлуу гемини беттик активдүү заттардын агрегацияга тенденциясы төмөн экендигин ырастады.
Фаустино жана башкалар. цистиндин негизинде аниондук геминдик беттик активдүү заттардын суудагы эритмелеринде аралаш мицеллалар пайда болгонун билдирди. Gemini беттик активдүү заттар да тиешелүү кадимки мономердик беттик активдүү заттар (C 8 Cys) менен салыштырылган. Липид-сурфактант аралашмаларынын cmc маанилери таза беттик активдүү заттарга караганда төмөн экени билдирилди. Gemini беттик активдүү заттар жана 1,2-дигептаноил-сн-глицерин-3-фосфохолин, сууда эрүүчү, мицелла түзүүчү фосфолипид, миллимолярдык деңгээлде cmc болгон.
Шрестха жана Арамаки аралашма туздары жок болгон аминокислоталардын негизиндеги аниондук-нониондук беттик активдүү заттардын суудагы эритмелеринде илешкектүү курт сымал мицеллалардын пайда болушун изилдешкен. Бул изилдөөдө, N-dodecyl глутамат жогорку Kraftt температурасы бар деп табылган; бирок негизги аминокислота L-лизин менен нейтралдаштырылганда мицеллаларды пайда кылып, эритме 25 °C температурада Ньютон суюктугу сыяктуу иштей баштаган.
6.2 Сууда жакшы эрийт
ААСтын сууда жакшы эригичтиги кошумча CO-NH байланыштарынын болушу менен шартталган. Бул AAS тиешелүү кадимки беттик активдүү заттарга караганда биологиялык жактан бузулуучу жана экологиялык жактан таза кылат. N-acyl-L-glutamic кислотасынын сууда эригичтиги анын 2 карбоксил тобунан улам жакшыраак. Cn(CA) 2 нин сууда эригичтиги да жакшы, анткени 1 молекулада 2 иондук аргинин тобу бар, бул клетканын интерфейсинде эффективдүү адсорбция жана диффузияга алып келет, ал тургай төмөнкү концентрацияларда бактериялардын эффективдүү бөгөт коюусуна алып келет.
6.3 Крафттын температурасы жана Крафт чекити
Крафттын температурасын белгилүү бир температурадан жогору эригичтиги кескин жогорулаган беттик активдүү заттардын спецификалык эригичтик жүрүм-туруму катары түшүнүүгө болот. Иондук беттик активдүү заттар катуу гидраттарды пайда кылуу тенденциясына ээ, алар суудан чөктүрүшү мүмкүн. Белгилүү бир температурада (Крафттын температурасы деп аталган) адатта беттик активдүү заттардын эригичтигинин кескин жана үзгүлтүксүз өсүшү байкалат. Иондук беттик-активдүү заттын Крафт чекити анын смcдеги Крафт температурасы.
Бул эригичтик мүнөздөмөсү адатта иондук беттик активдүү заттар үчүн көрүнөт жана аны төмөнкүчө түшүндүрүүгө болот: беттик активдүү заттын бош мономеринин эригичтиги Крафт чекитине жеткенге чейин Крафттын температурасынан төмөн чектелет, мында мицелдердин пайда болушунан анын эригичтиги акырындык менен жогорулайт. Толук эригичтигин камсыз кылуу үчүн Крафт чекитинен жогору температурада беттик активдүү заттын формулаларын даярдоо керек.
ААСтын Крафт температурасы изилденген жана кадимки синтетикалык беттик активдүү заттар менен салыштырылган. Шрестха жана Арамаки аргинин негизиндеги ААСтын Крафт температурасын изилдеп, мицеллалардын критикалык концентрациясы 2-5тен жогору мицеллалар түрүндөгү агрегациялык жүрүм-турумду көрсөткөнүн аныкташкан. ×10-6 мол-L-1, андан кийин нормалдуу мицелла пайда болот (Ohta et al. N-hexadecanoyl AASтин алты түрдүү түрүн синтездеп, алардын Краффтын температурасы менен аминокислота калдыктарынын ортосундагы байланышты талкуулашты.
Тажрыйбаларда N-гексадеканойл ААСтын Крафт температурасы аминокислота калдыктарынын өлчөмүнүн азайышы менен (фенилаланиндин өзгөчөлүгү), эригичтиктин жылуулугу (жылуулукту алуу) аминокислота калдыктарынын өлчөмүнүн азайышы менен (жылуулукту алуу) көбөйөрү аныкталган. глицин менен фенилаланинди кошпогондо). Аланиндик жана фенилаланиндик системаларда DL өз ара аракеттенүүсү N-гексадеканоил ААС тузунун катуу түрүндөгү LL өз ара аракеттенүүсүнө караганда күчтүүрөөк деген жыйынтыкка келген.
Брито жана башкалар. дифференциалдык сканерлөө микрокалориметриясынын жардамы менен жаңы аминокислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттардын үч сериясынын Крафт температурасын аныктады жана трифторацетат ионун йодид ионуна өзгөртүү Крафттын температурасынын (болжол менен 6 °C) 47 °Cден 53 °Cге чейин олуттуу жогорулашына алып келгенин аныктады. C. Cis-кош байланыштардын болушу жана узун чынжырлуу Ser-туундуларында болгон каныкпагандык Крафттын температурасынын олуттуу төмөндөшүнө алып келди. n-Dodecyl глутамат жогорку Крафт температурасы бар деп билдирди. Бирок, негизги аминокислота L-лизин менен нейтралдаштыруу эритмеде мицеллалардын пайда болушуна алып келди, алар 25 °Cде Ньютон суюктуктарындай жүрүшөт.
6.4 Беттик чыңалуу
Беттик активдүү заттардын беттик чыңалуусу гидрофобдук бөлүктүн чынжырынын узундугуна байланыштуу. Чжан жана башкалар. натрий кокоил глицинатынын беттик керилишин Вильгельми пластинкалык методу (25±0,2)°С менен аныктады жана смc боюнча 33 мН-м -1, смк 0,21 ммоль-Л -1 деп аныктады. Йошимура жана башкалар. 2C n Cys тибиндеги аминокислота негизиндеги 2C n Cys негизиндеги беттик активдүү агенттердин беттик тартылышын аныктаган. Cmc боюнча беттик чыңалуу чынжырдын узундугу өскөн сайын (n = 8ге чейин) азайганы, ал эми чынжыр узундугу n = 12 же андан көп болгон беттик активдүү заттар үчүн тенденция тескери болгондугу аныкталган.
Дикарбоксилденген аминокислота негизиндеги беттик активтїї заттардын беттик чыңалууга CaC1 2 таасири да изилденген. Бул изилдөөлөрдө CaC1 2 үч дикарбоксилденген аминокислота тибиндеги беттик активдүү заттардын (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2 жана C12 GluNa 2) суудагы эритмелерине кошулган. cmc кийинки плато маанилери салыштырылып, беттик чыңалуу өтө төмөн CaC1 2 концентрациясында азайганы аныкталган. Бул кальций иондорунун газ-суу тилкесиндеги беттик активдүү заттын жайгашуусуна тийгизген таасирине байланыштуу. N-додециламинономалонат менен N-додециласпартаттын туздарынын беттик чыңалуулары да 10 ммоль-Л-1 CaC1 2 концентрациясына чейин дээрлик туруктуу болгон. 10 ммоль-Л -1ден жогору, беттик чыңалуу кескин жогорулайт, бул беттик активдүү заттын кальций тузунун чөгүнүн пайда болушуна байланыштуу. N-dodecyl глутамат динатрий тузу үчүн, CaC1 2 орточо кошуу беттик чыңалуу бир кыйла төмөндөшүнө алып келди, ал эми CaC1 2 концентрациясынын уланып өсүшү мындан ары олуттуу өзгөрүүлөрдү алып келди.
Газ-суу тилкесинде гемини тибиндеги ААСтын адсорбциялык кинетикасын аныктоо үчүн максималдуу көбүк басымы ыкмасы менен динамикалык беттик чыңалуу аныкталган. Натыйжалар эң узак сыноо убактысы үчүн 2C 12 Cys динамикалык беттик чыңалуу өзгөрбөгөнүн көрсөттү. Динамикалык беттик чыңалуунун азайышы гидрофобдук куйруктардын концентрациясына, узундугуна жана гидрофоб куйруктарынын санына гана көз каранды. Сурфактанттын концентрациясынын жогорулашы, чынжырдын узундугунун, ошондой эле чынжырлардын санынын азайышы тезирээк ажыроого алып келди. C n Cys (n = 8ден 12ге чейин) жогорку концентрациялары үчүн алынган натыйжалар Вильгельми ыкмасы менен өлчөнгөн γ cmcге абдан жакын экени аныкталган.
Дагы бир изилдөөдө натрий дилаурилцистининин (SDLC) жана натрий дидемино цистининин динамикалык беттик чыңалуулары Вильгельми пластинкасынын методу менен аныкталган жана мындан тышкары, алардын суудагы эритмелеринин тең салмактуу беттик керилүүлөрү тамчы көлөмү методу менен аныкталган. Дисульфиддик байланыштын реакциясы башка ыкмалар менен дагы изилденген. 0,1 ммоль-L -1SDLC эритмесине меркаптоэтанолду кошуу беттик чыңалуу 34 мН-м -1ден 53 мН-м -1ге чейин тез өсүшүнө алып келди. NaClO SDLCтин дисульфиддик байланыштарын сульфондук кислота топторуна кычкылдандыра алгандыктан, 0,1 ммоль-Л -1 SDLC эритмесине NaClO (5 ммоль-Л -1 ) кошулганда эч кандай агрегаттар байкалган жок. Өткөрүүчү электрондук микроскопия жана жарыктын динамикалык чачырашынын натыйжалары эритмеде эч кандай агрегаттар пайда болбогонун көрсөттү. SDLC беттик чыңалуусу 20 мүнөт ичинде 34 мН-м -1ден 60 мН-м -1ге чейин жогорулаганы аныкталган.
6.5 Бинардык беттик өз ара аракеттешүүлөр
Жашоо илимдеринде бир катар топтор катиондук ААС (диацилглицерол аргинин негизиндеги беттик активдүү заттар) жана фосфолипиддердин аралашмаларынын газ-суу тилкесиндеги термелүү касиеттерин изилдеп, акырында бул идеалдуу эмес касиет электростатикалык өз ара аракеттенүүнүн жайылышын шарттайт деген тыянакка келишкен.
6.6 Агрегациялык касиеттери
Динамикалык жарык чачыратуу, адатта, ачык гидродинамикалык диаметри DH (= 2R H) алып, cmc жогору концентрацияда аминокислота негизиндеги мономерлердин жана gemini беттик активдүү заттардын агрегациялык касиеттерин аныктоо үчүн колдонулат. C n Cys жана 2Cn Cys тарабынан түзүлгөн агрегаттар салыштырмалуу чоң жана башка беттик активдүү заттарга салыштырмалуу кеңири масштабга ээ. 2C 12 Cys тышкары бардык беттик активдүү заттар адатта болжол менен 10 нм агрегаттарды түзөт. гемини беттик активдүү заттардын мицелла өлчөмдөрү алардын мономердик кесиптештерине караганда бир кыйла чоң. Углеводород чынжырынын узундугунун көбөйүшү мицелла өлчөмүнүн чоңоюшуна да алып келет. охта жана башкалар. суудагы эритмедеги N-додецил-фенил-аланил-фенил-аланин тетраметиламмонийдин үч түрдүү стереоизомерлеринин агрегациялык касиеттерин сүрөттөгөн жана диастереоизомерлердин суу эритмесинде бирдей критикалык агрегация концентрациясына ээ экендигин көрсөткөн. Iwahashi жана башкалар. тегерек дихроизм, ЯМР жана буу басымынын осмометриясы менен изилденген, ар кандай эриткичтерде (мисалы, тетрагидрофуран, ацетонитрил, 14, -диоксан жана 1,2-дихлорэтан) айлануу касиеттери тегерек дихроизм, ЯМР жана буу басымынын осмометриясы менен изилденген.
6.7 Фаза аралык адсорбция
Амино-кислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттардын фаза аралык адсорбциясы жана аны кадимки аналоги менен салыштыруу да изилдөө багыттарынын бири болуп саналат. Мисалы, LET жана LEP алынган ароматтык аминокислоталардын додецил эфирлеринин фаза аралык адсорбциялык касиеттери изилденген. Натыйжалар LET жана LEP тиешелүүлүгүнө жараша газ-суюктук интерфейсинде жана суу/гексан интерфейсинде төмөнкү фазалык аймактарды көрсөткөнүн көрсөттү.
Бордес жана башкалар. үч дикарбоксилденген аминокислота беттик активдүү заттардын, додецил глутаматтын, додецил аспартаттын жана аминономалонаттын динатрий туздарынын (эки карбоксил тобунун ортосунда 3, 2 жана 1 көмүртек атому бар) эритменин жүрүм-турумун жана адсорбциясын изилдеген. Бул билдируу боюнча дикарбоксилдуу беттик активдуу заттардын смксы монокарбоксилденген додецил глицин тузунан 4—5 эсе жогору болгон. Бул дикарбоксилденген беттик активдүү заттар менен кошуна молекулалар ортосундагы амиддик топтор аркылуу суутек байланыштарынын түзүлүшү менен түшүндүрүлөт.
6.8 Фазалык жүрүм-турум
Өтө жогорку концентрацияда беттик активдүү заттар үчүн изотроптук үзгүлтүктүү куб фазалар байкалат. Өтө чоң баш топтору бар Surfactant молекулалары азыраак оң ийриликтүү агрегаттарды түзүүгө умтулушат. Маркес жана башкалар. 12Lys12/12Ser жана 8Lys8/16Ser системаларынын фазалык жүрүм-турумун изилдеп (10-сүрөттү караңыз) жана натыйжалар 12Lys12/12Ser системасында мицеллярдык жана везикулярдык эритме аймактарынын ортосунда фазалык бөлүнүү зонасы бар экенин көрсөттү, ал эми 8Lys8/16Ser системасы 8Lys8/16Ser системасы үзгүлтүксүз өтүүнү көрсөтөт (кичинекей мицеллярдык фаза аймагы менен везикула фазасынын аймагынын ортосундагы узун мицеллярдык фаза аймагы). Белгилей кетчү нерсе, 12Lys12/12Ser системасынын везикула аймагы үчүн весикулалар мицеллалар менен дайыма бирге жашайт, ал эми 8Lys8/16Ser системасынын везикула аймагында гана везикулалар бар.
Лизин жана серин негизиндеги беттик активдүү заттардын катаниондук аралашмалары: симметриялык 12Lys12/12Ser жуп (солдо) жана асимметриялык 8Lys8/16Ser жуп (оңдо)
6.9 Эмульгациялоо жөндөмү
Коучи жана башкалар. N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-аргинин, L-глутамат жана башка AASтин эмульгациялык жөндөмүн, фаза аралык чыңалуусун, дисперстүүлүгүн жана илешкектүүлүгүн изилдеген. Синтетикалык беттик активдүү заттар менен салыштырганда (алардын кадимки иондук эмес жана амфотердик аналогдору) натыйжалар AAS кадимки беттик активдүү заттарга караганда күчтүүрөөк эмульгациялоо жөндөмүнө ээ экенин көрсөттү.
Бачко жана башкалар. жаңы аниондук аминокислота беттик активдүү заттарды синтездешти жана алардын хиралдык багытталган ЯМР спектроскопиялык эриткичтери катары жарамдуулугун изилдешти. Сульфонат негизиндеги амфифилдик L-Phe же L-Ала туундуларынын бир катар гидрофобдук куйруктары (пентил~тетрадецил) аминокислоталарды о-сульфобензой ангидриди менен реакциялаштырып синтездешти. Ву жана башкалар. N-майлуу ацил AAS жана синтезделген натрий туздарымунайдын суудагы эмульсияларында алардын эмульсиялануу жөндөмдүүлүгүн изилдеп, натыйжалар бул беттик активдүү заттар мунай фазасы катары n-гексанга караганда мунай фазасы катары этилацетат менен жакшыраак иштешкенин көрсөттү.
6.10 Синтездин жана ендуруштун жетишкендиктери
Катуу сууга туруктуулукту беттик активдүү заттардын катуу сууда кальций жана магний сыяктуу иондорго туруштук берүү жөндөмү, б.а., кальций самындарына чөкпөй калуу жөндөмдүүлүгүн түшүнүүгө болот. Катуу сууга туруктуулугу жогору болгон беттик активдүү заттар жуучу каражаттар жана жеке гигиеналык каражаттар үчүн абдан пайдалуу. Катуу сууга туруктуулукту кальций иондорунун катышуусунда беттик активдүү заттын эригичтигинин жана беттик активдүүлүгүнүн өзгөрүшүн эсептөө аркылуу баалоого болот.
Катуу сууга туруктуулукту баалоонун дагы бир жолу - 100 г натрий олеатынан пайда болгон кальций самыны сууда дисперстүү болушу үчүн зарыл болгон беттик активдүү заттын пайызын же граммын эсептөө. Катуу суусу бар аймактарда кальций жана магний иондорунун жогорку концентрациясы жана минералдык мазмуну кээ бир практикалык колдонууну кыйындатат. Көп учурда натрий иону синтетикалык аниондук беттик активдүү заттын каршы иону катары колдонулат. Эки валенттүү кальций иону эки беттик-активдүү заттын молекулалары менен тең байланышта болгондуктан, ал беттик активдүү заттын эритмеден бат бат түшүшүнө алып келет, бул жуугуч заттын ыктымалдуулугун азайтат.
ААСтын катуу сууга туруктуулугун изилдөө кислота жана катуу сууга туруктуулугуна кошумча карбоксил тобу катуу таасир эткендигин, ал эми кислота жана катуу сууга туруктуулугу эки карбоксил тобунун ортосундагы аралыктык топтун узундугунун өсүшү менен андан ары жогорулаганын көрсөттү. . Кислотага жана катуу сууга туруктуулук тартиби C 12 glycinate < C 12 аспартат < C 12 глутамат болгон. Тиешелүүлүгүнө жараша дикарбоксилденген амиддик байланышты жана дикарбоксилденген амин беттик активдүү затты салыштырып караганда, акыркысынын рН диапазону кененирээк экени жана кислотанын тиешелүү өлчөмдө кошулушу менен анын беттик активдүүлүгү жогорулаганы аныкталган. Дикарбоксилденген N-алкил аминокислоталары кальций иондорунун катышуусунда хелаттоочу эффект көрсөтүп, С 12 аспартат ак гелди түздү. c 12 глутамат жогорку Ca 2+ концентрациясында үстүнкү жогорку активдүүлүктү көрсөттү жана деңиз суусун тузсуздаштырууда колдонулушу күтүлүүдө.
6.11 Дисперстүүлүк
Дисперстүүлүк деп беттик активдүү заттын эритмедеги беттик активдүү заттын биригүүсүн жана чөкүүсүн алдын алуу жөндөмдүүлүгүн билдирет.Дисперстүүлүк беттик активдүү заттардын маанилүү касиети болуп саналат, бул аларды жуугучтарда, косметикада жана фармацевтикада колдонууга ылайыктуу кылат.Дисперстик агент гидрофобдук топ менен терминалдык гидрофилдик топтун (же түз чынжырлуу гидрофобдук топтордун арасында) эфирди, эфирди, амидди же амино байланышты камтышы керек.
Жалпысынан алганда, алканоламидо сульфаттары сыяктуу аниондук беттик активдүү заттар жана амидосульфобетаин сыяктуу амфотердик беттик активдүү заттар кальций самындары үчүн дисперстик агенттер катары өзгөчө эффективдүү.
Көптөгөн изилдөө аракеттери N-lauroyl лизин суу менен начар шайкеш жана косметикалык түзүлүштөр үчүн колдонуу кыйын болгон AAS дисперстүүлүгүн аныктады.Бул серияда, N-ацил менен алмаштырылган негизги аминокислоталар мыкты дисперстүүлүккө ээ жана косметикалык өнөр жайда формулаларды жакшыртуу үчүн колдонулат.
07 Уулуулугу
Кадимки беттик активдүү заттар, өзгөчө катиондук беттик активдүү заттар суудагы организмдер үчүн өтө уулуу. Алардын курч уулуулугу клетка-суу тилкесиндеги беттик-активдүү заттардын адсорбциялык-иондук өз ара аракеттенүү кубулушуна байланыштуу. Беттик-активдүү заттардын cmc деңгээлинин төмөндөшү, адатта, беттик активдүү заттардын күчтүүрөөк интерфациалдык адсорбциясына алып келет, бул адатта алардын курч уулуулугунун жогорулашына алып келет. Беттик-активдүү заттардын гидрофобдук чынжырынын узундугунун өсүшү, ошондой эле беттик активдүү заттардын курч уулуулугунун өсүшүнө алып келет.Көпчүлүк AAS адамдар жана айлана-чөйрө үчүн (өзгөчө деңиз организмдери үчүн) төмөн же уулуу эмес жана тамак-аш ингредиенттери, фармацевтика жана косметика катары колдонууга ылайыктуу.Көптөгөн изилдөөчүлөр аминокислота беттик активдүү заттар жумшак жана терини дүүлүктүрбөй турганын көрсөтүштү. Аргинин негизиндеги беттик активдүү заттар кадимки окшошторуна караганда азыраак уулуу экендиги белгилүү.
Брито жана башкалар. аминокислоталардын негизиндеги амфифилдердин жана алардын [тирозинден (Тир), гидроксипролинден (Hyp), серинден (Сер) жана лизинден (Лис) туунду] физика-химиялык жана токсикологиялык касиеттерин изилдеп, катиондук ыйлаакчалардын өзүнөн өзү пайда болушун изилдеп, алардын курч уулуулугу жөнүндө маалыматтарды берген. Daphnia magna (IC 50). Алар додецилтриметиламмоний бромидинин (DTAB)/Lys-туундуларынын жана/же Ser-/Lys-туундуларынын аралашмаларынын катиондук везикулаларын синтездешти жана алардын экотоксиктүүлүгүн жана гемолитикалык потенциалын сынап көрүштү, бул бардык AAS жана алардын везикула камтыган аралашмалары кадимки DTAB серфектисине караганда азыраак уулуу экендигин көрсөттү. .
Роза жана башкалар. туруктуу аминокислоталардын негизиндеги катиондук везикулалар менен ДНКнын байланышын (ассоциациясын) изилдеген. Көбүнчө уулуу болуп көрүнгөн кадимки катиондук беттик активдүү заттардан айырмаланып, катиондук аминокислоталардын өз ара аракеттенүүсү уулуу эмес көрүнөт. Катиондук ААС аргининге негизделген, ал өзүнөн өзү белгилүү аниондук беттик активдүү заттар менен айкалышта туруктуу везикулаларды пайда кылат. Амино-кислоталарга негизделген коррозия ингибиторлору да уулуу эмес деп айтылат. Бул беттик-активдүү заттар жогорку тазалыкта (99%ке чейин) оңой синтезделет, баасы арзан, биологиялык жактан оңой ажырайт жана суулуу чөйрөдө толук эрийт. Бир нече изилдөөлөр күкүрт камтыган аминокислота беттик активдүү заттар коррозияга бөгөт коюу боюнча жогору экенин көрсөттү.
Акыркы изилдөөдө, Perinelli et al. кадимки беттик активдүү заттарга салыштырмалуу рамнолипиддердин канааттандырарлык токсикологиялык профилин билдирди. Рамнолипиддер өткөргүчтүктү күчөтүүчү катары белгилүү. Алар ошондой эле макромолекулярдык дарылардын эпителий өткөргүчтүгү боюнча rhamnolipids таасирин билдирди.
08 Микробго каршы активдүүлүк
Беттик активдүү заттардын микробго каршы активдүүлүгүн ингибиторлордун минималдуу концентрациясы менен баалоого болот. Аргинин негизиндеги беттик активдүү заттардын микробго каршы активдүүлүгү кеңири изилденген. Грам-терс бактериялар Грам-оң бактерияларга караганда аргинин негизиндеги беттик активдүү заттарга туруктуураак экени аныкталган. Беттик активдүү заттардын микробго каршы активдүүлүгү адатта ацил чынжырчаларынын ичинде гидроксил, циклопропан же тойбогон байланыштардын болушу менен жогорулайт. Кастильо жана башкалар. ацил чынжырларынын узундугу жана оң заряд молекуланын HLB маанисин (гидрофильдик-липофилдик тең салмактуулук) аныктай турганын жана булар алардын мембраналарды бузуу жөндөмдүүлүгүнө таасирин тийгизерин көрсөттү. Nα-ациларгинин метил эфири - кең спектрдеги микробго каршы активдүүлүгү бар катиондук беттик активдүү заттардын дагы бир маанилүү классы жана ал биологиялык жактан оңой ажырайт жана уулуулугу төмөн же такыр жок. Na-ациларгинин метил эфиринин негизиндеги беттик активдүү заттардын 1,2-дипальмитойл-сн-пропилтриоксил-3-фосфорилхолин жана 1,2-дитетрадеканойл-сн-пропилтриоксил-3-фосфорилхолин менен өз ара аракеттенүүсүн изилдөө, тирүү органдын мембраналарында жана моделдеринде, тышкы тоскоолдуктардын болушу же жок болушу беттик-активдүү заттардын бул классы жакшы микробго каршы касиетке ээ экендигин көрсөттү Натыйжалар беттик активдүү заттар жакшы антибактериалдык активдүүлүккө ээ экендигин көрсөттү.
09 Реологиялык касиеттери
Беттик активдүү заттардын реологиялык касиеттери алардын ар түрдүү тармактарда, анын ичинде тамак-аш, фармацевтика, мунай өндүрүү, жеке кароо жана үйдө кам көрүү каражаттарында колдонулушун аныктоодо жана болжолдоодо абдан маанилүү ролду ойнойт. Көптөгөн изилдөөлөр аминокислота беттик активдүү заттардын илешкектүүлүгү менен cmc ортосундагы байланышты талкуулоо үчүн жүргүзүлгөн.
10 Косметика тармагындагы колдонмолор
AAS көптөгөн жеке гигиеналык буюмдарды жасоодо колдонулат.калий N-cocoyl glycinate териге жумшак болуп саналат жана ылай жана макияж тазалоо үчүн колдонулат. n-Acyl-L-глутамин кислотасы эки карбоксил тобуна ээ, бул аны сууда эрийт. Бул AAS арасында, C 12 май кислоталарынын негизинде AAS ылай жана макияжды тазалоо үчүн бет тазалоодо кеңири колдонулат. C 18 чынжырлуу AAS териге кам көрүү каражаттарында эмульгаторлор катары колдонулат, ал эми N-Lauryl аланин туздары терини дүүлүктүргөн эмес, кремдүү көбүктөрдү жаратаары белгилүү жана ошондуктан балдарга кам көрүү каражаттарын түзүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Тиш пастасында колдонулган N-Lauryl негизиндеги AAS самынга окшош жакшы жуугучка жана күчтүү ферментти бөгөттөөчү эффективге ээ.
Акыркы бир нече ондогон жылдар бою косметика, жеке гигиеналык каражаттар жана фармацевтика үчүн беттик активдүү заттарды тандоо азыраак уулуулугуна, жумшактыгына, тийгенде жумшактыкка жана коопсуздукка багытталган. Бул продуктуларды керектөөчүлөр мүмкүн кыжырдануусун, уулуулугун жана айлана-чөйрөнүн факторлорун абдан жакшы билишет.
Бүгүнкү күндө AAS косметикадагы жана жеке гигиеналык каражаттардын салттуу кесиптештеринен көптөгөн артыкчылыктары менен көптөгөн шампундарды, чач боёкторун жана ванна самындарын түзүү үчүн колдонулат.Белоктун негизиндеги беттик активдүү заттар жеке гигиеналык каражаттар үчүн керектүү касиетке ээ. Кээ бир AAS пленка түзүү мүмкүнчүлүктөрү бар, ал эми башкалары жакшы көбүктөнгөн мүмкүнчүлүктөрү бар.
Аминокислоталар роговой катмардагы маанилүү табигый нымдаштыруучу факторлор болуп саналат. Эпидермис клеткалары өлгөндө мүйүздүү катмардын бир бөлүгү болуп, клетка ичиндеги белоктор акырындап аминокислоталарга чейин бузулат. Бул аминокислоталар андан ары мүйүздүү катмарга ташылат, ал жерден май же майга окшош заттарды эпидермистин мүйүз катмарына сиңирип, ошону менен теринин бетинин ийкемдүүлүгүн жакшыртышат. Теридеги табигый нымдаштыруучу фактордун болжол менен 50% аминокислоталардан жана пирролидондон турат.
Коллаген, кеңири таралган косметикалык ингредиент, ошондой эле терини жумшак кармап турган аминокислоталарды камтыйт.Теринин бүдүр, бүдөмүк сыяктуу көйгөйлөрү көбүнчө аминокислоталардын жетишсиздигинен келип чыгат. Бир изилдөө көрсөткөндөй, аминокислотаны майга аралаштыруу теринин күйүгүн басаңдатып, жабыркаган жерлер келоид тырыктарына айланбастан, кадимки абалына кайтып келген.
Амино-кислота да бузулган кутикулаларга кам көрүү үчүн абдан пайдалуу экени аныкталган.Кургак, формасыз чач катуу бузулган мүйүз катмардагы аминокислоталардын концентрациясынын азайгандыгын билдириши мүмкүн. Аминокислоталар кутикулага чачтын сабына кирип, териден нымдуулукту сиңирип алуу жөндөмүнө ээ.Амино-кислоталардын негизиндеги беттик активдүү заттардын мындай жөндөмү аларды шампундарда, чач боёкторунда, жумшарткычтарда, чач кондиционерлеринде абдан пайдалуу кылат жана аминокислоталардын болушу чачты бекем кылат.
11 Күнүмдүк косметикадагы колдонуу
Учурда дүйнө жүзү боюнча амино-кислоталарга негизделген жуучу каражаттарга суроо-талап өсүүдө.AAS жакшыраак тазалоо жөндөмдүүлүгүнө, көбүктөнүү жөндөмүнө жана кездемени жумшартуучу касиетке ээ экендиги белгилүү, бул аларды турмуш-тиричилик жуучу каражаттар, шампундар, дене жуугучтар жана башка колдонмолор үчүн ылайыктуу кылат.Аспарт кислотасынан алынган амфотердик AAS хелат кылуучу касиеттери бар өтө эффективдүү жуугуч болуп саналат. N-alkil-β-aminoethoxy кислоталарынан турган жуугуч ингредиенттерди колдонуу теринин кыжырдануусун азайтуу үчүн табылган. N-cocoyl-β-aminopropionate турган суюк жуугучтун формуласы металл беттериндеги май тактары үчүн эффективдүү жуучу каражат экендиги билдирилди. Аминокарбон кислотасынын беттик активдүү заты, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa дагы жакшыраак жуугучка ээ жана текстиль, килем, чач, айнек ж.б. тазалоо үчүн колдонулат. 2-гидрокси-3-аминопропион кислотасы-N,N- acetoacetic кислотасынын туундусу жакшы комплекстүү жөндөмгө ээ экендиги белгилүү жана ошондуктан агартуучу агенттерге туруктуулук берет.
N-(N'-узун чынжырлуу ацил-β-аланил)-β-аланиндин негизинде жуучу каражаттын курамын даярдоо Кеиго жана Тацуя тарабынан патентте жакшы жуу жөндөмдүүлүгү жана туруктуулугу, көбүктүн оңой бузулушу жана кездемени жакшы жумшартуу үчүн билдирилген. . Као N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-аланиндин негизинде жуучу каражаттын формуласын иштеп чыккан жана теринин аз кыжырдануусун, сууга туруктуулугун жана тактарды кетирүү күчүн жогору деп билдирди.
Япондук Ajinomoto компаниясы шампундардын, жуугучтардын жана косметикалык каражаттардын негизги ингредиенттери катары L-глутамин кислотасынын, L-аргининдин жана L-лизиндин негизиндеги аз уулуу жана оңой бузулуучу AAS колдонот (13-сүрөт). Жуучу каражаттардагы ферменттик кошумчалардын белоктун булганышын кетирүү жөндөмдүүлүгү да билдирилди. Глутамин кислотасынан, аланинден, метилглицинден, серинден жана аспарагин кислотасынан алынган N-ацил ААС суу эритмелеринде эң сонун суюк жуугучтар катары колдонулушу үчүн билдирилген. Бул беттик активдүү заттар өтө төмөн температурада да илешкектүүлүгүн такыр жогорулатпайт жана бир тектүү көбүктөрдү алуу үчүн көбүк берүүчү түзүлүштүн сактоочу идиштеринен оңой которулат.
Посттун убактысы: 09-09-2022