Artikulu honen aurkibidea:
1. Aminoazidoen garapena
2. Egiturazko propietateak
3. Konposizio kimikoa
4.Sailkapena
5. Sintesia
6. Propietate fisiko-kimikoak
7. Toxikotasuna
8. Mikrobioen aurkako jarduera
9. Propietate erreologikoak
10. Aplikazioak industria kosmetikoan
11. Aplikazioak eguneroko kosmetikan
Aminoazidoen surfaktanteak (AAS)Talde hidrofoboak Aminoazido batekin edo gehiagorekin konbinatuz osatutako surfaktanteen klase bat dira. Kasu honetan, aminoazidoak sintetikoak edo proteina hidrolisatuetatik edo antzeko iturri berriztagarrietatik eratorritakoak izan daitezke. Artikulu honek AASrako erabilgarri dauden bide sintetiko gehienen xehetasunak biltzen ditu eta bide ezberdinek amaierako produktuen propietate fisikokimikoetan duten eragina, disolbagarritasuna, dispertsio-egonkortasuna, toxikotasuna eta biodegradagarritasuna barne. Eskaria gero eta handiagoa duen surfaktanteen klase gisa, AASen aldakortasunak bere egitura aldakorra dela eta, aukera komertzial ugari eskaintzen ditu.
Surfaktanteak detergenteetan, emultsionatzaileetan, korrosio-inhibitzaileetan, olioaren berreskurapen tertziarioan eta farmazietan asko erabiltzen direla kontuan hartuta, ikertzaileek ez diote inoiz utzi tensio-aktiboei arreta jartzeari.
Surfaktanteak mundu osoan egunero kantitate handietan kontsumitzen diren eta ur-ingurunean eragin negatiboa izan duten produktu kimiko adierazgarrienak dira.Ikerketek frogatu dute surfaktante tradizionalen erabilera hedatuak eragin negatiboa izan dezakeela ingurumenean.
Gaur egun, ez-toxikotasuna, biodegradagarritasuna eta biobateragarritasuna ia garrantzitsuak dira kontsumitzaileentzat surfaktanteen erabilgarritasuna eta errendimendua.
Biosurfaktanteak ingurumena errespetatzen duten surfaktante iraunkorrak dira, bakterioak, onddoak eta legamia bezalako mikroorganismoek modu naturalean sintetizatzen dituztenak edo zelulaz kanpoko jariatzen direnak.Hori dela eta, biosurfaktanteak diseinu molekularraren bidez ere presta daitezke egitura anfifiliko naturalak imitatzeko, hala nola fosfolipidoak, alkilglikosidoak eta azil aminoazidoak.
Aminoazidoen surfaktanteak (AAS)surfaktant tipikoetako bat dira, normalean animalia edo nekazaritzako eratorritako lehengaietatik ekoitzitakoak. Azken bi hamarkadetan, AASek interes handia erakarri du zientzialarien surfaktant berri gisa, ez bakarrik baliabide berriztagarrietatik sintetiza daitezkeelako, baita AAS erraz degradagarriak direlako eta kaltegabeko azpiproduktuak dituztelako, seguruagoak direlako. ingurunea.
AAS aminoazido taldeek (HO 2 C-CHR-NH 2) edo aminoazido hondarrek (HO 2 C-CHR-NH-) dituzten aminoazidoek osatutako surfaktanteen klase gisa defini daiteke. Aminoazidoen 2 eskualde funtzionalek surfaktante askotariko deribazioa ahalbidetzen dute. Guztira 20 aminoazido proteinogeno estandar ezagutzen dira naturan existitzen direla eta hazkuntzako eta bizitzako jardueren erreakzio fisiologiko guztien erantzuleak. R hondarraren arabera bakarrik bereizten dira elkarrengandik (1. irudia, pk a disoluzioaren azido-disoziazio-konstantearen logaritmo negatiboa da). Batzuk ez-polarrak eta hidrofoboak dira, beste batzuk polarrak eta hidrofiloak, beste batzuk oinarrizkoak eta beste batzuk azidoak.
Aminoazidoak konposatu berriztagarriak direnez, aminoazidoetatik sintetizatutako surfaktanteek jasangarri eta ingurumena errespetatzen duten ahalmen handia dute. Egitura sinple eta naturalak, toxikotasun baxuak eta biodegradagarritasun azkarrak ohiko surfaktanteen gainetik egiten dituzte askotan. Lehengai berriztagarriak erabiliz (adibidez, aminoazidoak eta landare-olioak), AAS bide bioteknologiko eta bide kimiko ezberdinen bidez ekoitzi daiteke.
mendearen hasieran, aminoazidoak surfaktanteen sintesirako substratu gisa erabiltzen zirela aurkitu zen.AAS kontserbatzaile gisa erabiltzen zen batez ere formulazio farmazeutiko eta kosmetikoetan.Gainera, AAS gaixotasunak eragiten dituzten hainbat bakterio, tumore eta birusen aurka biologikoki aktiboa dela aurkitu zen. 1988an, kostu baxuko AAS erabilgarritasunak ikerketa-interesa sortu zuen gainazaleko jardueran. Gaur egun, bioteknologiaren garapenarekin, aminoazido batzuk ere legamiaren bidez komertzialki sintetiza daitezke eskala handian, eta horrek zeharka frogatzen du AAS ekoizpena ingurumena errespetatzen duela.
01 Aminoazidoen garapena
XIX. mendearen hasieran, naturalki sortutako aminoazidoak aurkitu zirenean, haien egiturak oso baliotsuak zirela aurreikusi zen, anfifiloak prestatzeko lehengai gisa erabiltzeko. AAS-en sintesiari buruzko lehen ikerketa Bondik 1909an eman zuen.
Azterketa horretan, N-azilglizina eta N-azilalanina talde hidrofilo gisa sartu ziren surfaktanteetarako. Ondorengo lanetan lipoAminoazidoen (AAS) sintesia izan zen glizina eta alanina erabiliz, eta Hentrich et al. aurkikuntza sorta bat argitaratu zuen,lehen patente-eskaera barne, azil sarkosinatoa eta azil aspartatoa gatzak surfaktante gisa erabiltzeari buruzkoa, etxeko garbiketa-produktuetan (adibidez, xanpuak, garbigarriak eta hortzetako pastak).Ondoren, ikertzaile askok azil aminoazidoen sintesia eta propietate fisikokimikoak ikertu zituzten. Orain arte, literatura ugari argitaratu da AASen sintesia, propietateak, aplikazio industrialak eta biodegradagarritasunari buruz.
02 Egiturazko propietateak
AASen gantz-azido hidrofobiko ez polarrak egitura, kate luzera eta kopurua alda daitezke.AASen egitura-aniztasunak eta gainazaleko jarduera handiak haien konposizio-aniztasun zabala eta propietate fisiko-kimiko eta biologikoak azaltzen dituzte. AASen buru-taldeak aminoazidoz edo peptidoz osatuta daude. Buru-taldeen desberdintasunak zehazten du tensio-aktibo hauen adsortzioa, agregazioa eta jarduera biologikoa. Buru-taldeko talde funtzionalek AAS mota zehazten dute, kationikoak, anionikoak, ez-ionikoak eta anfoteroak barne. Aminoazido hidrofiloen eta kate luzeko zati hidrofoboen konbinazioak egitura anfifiliko bat osatzen dute, molekula gainazal aktiboa egiten duena. Gainera, molekulan karbono-atomo asimetrikoak egoteak molekula kiralak sortzen laguntzen du.
03 Konposizio kimikoa
Peptido eta polipeptido guztiak ia 20 α-proteinogeno α-aminoazido horien polimerizazio produktuak dira. 20 α-Aminoazido guztiek azido karboxiliko talde funtzional bat (-COOH) eta amino talde funtzional bat (-NH 2) dituzte, biak α-karbono atomo tetraedriko berdinari lotuta. Aminoazidoak elkarrengandik bereizten dira α-karbonoari atxikitako R talde desberdinengatik (lizina izan ezik, non R taldea hidrogenoa den.) R taldeak egitura, tamaina eta kargaren arabera desberdinak izan daitezke (azidotasuna, alkalinitatea). Desberdintasun hauek aminoazidoek uretan duten disolbagarritasuna ere zehazten dute.
Aminoazidoak kiralak dira (glizina izan ezik) eta optikoki aktiboak dira berez, alfa karbonoari lotuta lau ordezkatzaile ezberdin dituztelako. Aminoazidoek bi konformazio posible dituzte; elkarren ispilu-irudiak gainjarri gabekoak dira, L-estereoisomeroen kopurua nabarmen handiagoa den arren. Aminoazido batzuetan (Fenilalanina, Tirosina eta Triptofanoa) dagoen R taldea ariloa da, 280 nm-tan UV xurgapena maximoa dakar. Aminoazidoetako α-COOH azidoa eta α-NH 2 basikoa ionizatzeko gai dira, eta bi estereoisomeroek, edozein dela ere, behean erakusten den ionizazio-oreka eraikitzen dute.
R-COOH ↔R-COO－＋H＋
R-NH3＋↔R-NH2＋H＋
Goiko ionizazio-orekan erakusten denez, aminoazidoek gutxienez bi talde azido ahul dituzte; hala ere, karboxilo taldea askoz azidoagoa da protonatutako amino taldearekin alderatuta. pH 7,4, karboxilo taldea desprotonatzen da amino taldea protonatzen den bitartean. R talde ez-ionizagarriak dituzten aminoazidoak elektrikoki neutroak dira pH honetan eta zwitteriona osatzen dute.
04 Sailkapena
AAS lau irizpideren arabera sailka daiteke, jarraian deskribatzen direnak txandaka.
4.1 Jatorriaren arabera
| Jatorriaren arabera, AAS 2 kategoriatan bana daiteke honela. ① Natura Kategoria Naturan gertatzen diren aminoazidoak dituzten konposatu batzuek gainazaleko/azaleko tentsioa murrizteko gaitasuna dute, eta batzuek glikolipidoen eraginkortasuna gainditzen dute. AAS hauek lipopeptido gisa ere ezagutzen dira. Lipopeptidoak pisu molekular baxuko konposatuak dira, normalean Bacillus espezieek sortutakoak.
AAS hauek 3 azpiklasetan banatzen dira:surfaktina, iturina eta fengizina.
|
| Gainazal-aktiboen peptidoen familiak hainbat substantzien heptapeptido aldaerak biltzen ditu,2a irudian ikusten den bezala, non C12-C16 β-hidroxi gantz-azido asegabeko kate bat peptidoarekin lotzen den. Peptido gainazal-aktiboa laktona makrozikliko bat da, non eraztuna β-hidroxi gantz-azidoaren C-muturraren eta peptidoaren artean katalisiz ixten den. Iturinaren azpiklasean, sei aldaera nagusi daude, hots, iturin A eta C, mikosubtilina eta bacilomycin D, F eta L.Kasu guztietan, heptapeptidoak β-amino gantz-azidoen C14-C17 kateekin lotuta daude (kateak askotarikoak izan daitezke). Ekurimizinen kasuan, β-posizioan dagoen amino taldeak C-muturrarekin lotura amida bat sor dezake, horrela laktama-egitura makrozikliko bat osatuz.
Fengycin azpiklaseak fengycin A eta B ditu, hauei ere plipastatina deitzen zaie Tyr9 D konfiguratuta dagoenean.Dekapeptidoa C14-C18 β-hidroxi gantz-azido kate saturatu edo asegabe bati lotuta dago. Egitura aldetik, plipastatina laktona makrozikliko bat ere bada, sekuentzia peptidikoaren 3. posizioan Tyr albo-kate bat dauka eta C-terminaleko hondarrekin ester lotura bat eratzen du, horrela barne-eraztun-egitura bat osatuz (Pseudomonas lipopeptido askoren kasuan gertatzen den bezala).
② Kategoria Sintetikoa AAS ere sintetiza daiteke aminoazido azido, basiko eta neutroetako edozein erabiliz. AAS-en sintesian erabiltzen diren aminoazido arruntak azido glutamikoa, serina, prolina, azido aspartikoa, glizina, arginina, alanina, leuzina eta proteina hidrolizatuak dira. Surfaktanteen azpiklase hau metodo kimiko, entzimatiko eta kimioentzimatikoen bidez presta daiteke; hala ere, AAS ekoizteko, sintesi kimikoa ekonomikoki bideragarriagoa da. Adibide arruntak azido N-lauroyl-L-glutamikoa eta N-palmitoil-L-glutamikoa azido dira.
|
4.2 Kate alifatikoko ordezkatzaileetan oinarrituta
Kate alifatikoko ordezkatzaileetan oinarrituta, aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteak 2 motatan bana daitezke.
Ordezkatzailearen posizioaren arabera
| ①N ordezkaturiko AAS N ordezkaturiko konposatuetan, amino talde bat talde lipofilo edo karboxilo talde batekin ordezkatzen da, eta ondorioz, basikotasuna galtzen da. N-ordezkatutako AASen adibiderik errazena N-azil aminoazidoak dira, funtsean surfaktant anionikoak direnak. n-ordezkatutako AASek amida-lotura dute zati hidrofobo eta hidrofiloen artean. Amida-loturak hidrogeno-lotura bat sortzeko gaitasuna du, eta horrek ingurune azido batean surfaktante hau degradatzea errazten du, eta horrela biodegradagarria da.
②C ordezkaturiko AAS C ordezkaturiko konposatuetan, ordezkapena karboxilo taldean gertatzen da (amida edo ester lotura baten bidez). C ordezkaturiko konposatu tipikoak (adib. esterrak edo amidak) funtsean tensioaktibo katioikoak dira.
③N eta C ordezkaturiko AAS Surfaktant mota honetan, amino zein karboxilo taldeak dira parte hidrofiloa. Mota hau, funtsean, surfaktant anfotero bat da. |
4.3 Isats hidrofoboen kopuruaren arabera
Buru taldeen eta buztan hidrofoboen kopuruaren arabera, AAS lau taldetan bana daiteke. Kate zuzeneko AAS, Gemini (dimero) motako AAS, Glycerolipid motako AAS eta bizefaliko anfifiliko (Bola) motako AAS. kate zuzeneko surfaktanteak isats hidrofobo bakarra duten aminoazidoez osatutako surfaktanteak dira (3. irudia). Gemini motako AASek bi aminoazido buru polar talde eta bi isats hidrofobo ditu molekula bakoitzeko (4. irudia). Egitura mota honetan, kate zuzeneko bi AAS elkarren artean lotzen dira distantzia baten bidez eta horregatik dimero ere esaten zaie. Glicerolipido motako AAS-an, berriz, bi isats hidrofoboak aminoazidoen buru-talde berari lotuta daude. Surfaktant hauek monoglizeridoen, diglizeridoen eta fosfolipidoen analogotzat har daitezke, Bola motako AAS-en, berriz, bi aminoazidoen buru talde buztan hidrofobo baten bidez lotzen dira.
4.4 Buru-talde motaren arabera
① AAS kationikoa
Surfaktante mota honen buru-taldeak karga positiboa du. AAS katioiko goiztiarrena etil-kokoil arginatoa da, hau da, pirrolidona karboxilatoa. Surfaktante honen propietate bereziak eta askotarikoak desinfektatzaileetan, mikrobioen aurkako agenteetan, agente antiestatikoetan, ile-egokitzaileetan erabilgarria egiten du, baita begiekin eta azalarekin leuna eta erraz biodegradagarria ere. Singare eta Mhatre-k argininean oinarritutako AAS kationikoa sintetizatu eta haien propietate fisikokimikoak ebaluatu zituzten. Ikerketa horretan, Schotten-Baumann-en erreakzio-baldintzak erabiliz lortutako produktuen etekin handiak aldarrikatu dituzte. Alkil-katearen luzera eta hidrofobikotasuna handituz, surfaktantaren gainazaleko jarduera handitzen joan zen eta Mizelen Kontzentrazio Kritikoa (cmc) gutxitzen zela ikusi zen. Beste bat azil proteina kuaternarioa da, normalean ilea zaintzeko produktuetan baldintzatzaile gisa erabiltzen dena.
②AAS anionikoa
Surfaktant anionikoetan, surfaktantaren buru polarrak karga negatiboa du. Sarkosina (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-metilglizina), itsas trikuetan eta itsas izarretan aurkitu ohi den aminoazidoa, kimikoki erlazionatuta dago glizinarekin (NH 2 -CH 2 -COOH), oinarrizko aminoazido batekin. ugaztunen zeluletan. -COOH,) kimikoki erlazionatuta dago glizinarekin, hau da, ugaztunen zeluletan aurkitzen den oinarrizko aminoazidoa. Azido laurikoa, azido tetradekanoikoa, azido oleikoa eta haien halogenuroak eta esterrak sarkosinato surfaktanteak sintetizatzeko erabiltzen dira. Sarkosinatoak berez leunak dira eta, beraz, aho-garbigailuetan, xanpuetan, bizarra-aparretan, eguzkitako kremetan, larruazaleko garbitzaileetan eta beste produktu kosmetiko batzuetan erabiltzen dira.
Komertzialki eskuragarri dauden beste AAS anioniko batzuk Amisoft CS-22 eta AmiliteGCK-12 dira, sodio N-cocoyl-L-glutamato eta potasio N-cocoyl glizinatoaren izen komertzialak, hurrenez hurren. Amilita apar-agente, detergente, disolbatzaile, emultsionatzaile eta sakabanatu gisa erabiltzen da normalean, eta aplikazio ugari ditu kosmetikan, hala nola, xanpuak, bainu-xaboiak, gorputz-garbiketak, hortzetako pastak, aurpegiko garbitzaileak, xaboi garbitzaileak, ukipen lenteen garbitzaileak eta etxeko surfaktanteak. Amisoft larruazaleko eta ile garbitzaile leun gisa erabiltzen da, batez ere aurpegiko eta gorputzeko garbigarrietan, garbigarri sintetiko blokeetan, gorputza zaintzeko produktuetan, xanpuetan eta larruazala zaintzeko beste produktu batzuetan.
③AAS zwitterionikoa edo anfoteroa
Surfaktante anfoteroek gune azidoak eta basikoak dituzte eta, beraz, karga alda dezakete pH balioa aldatuz. Komunikabide alkalinoetan surfaktant anionikoen moduan jokatzen dute, ingurune azidoetan, berriz, surfaktant katioikoetan eta euskarri neutroetan surfaktant anfoteroen moduan. Lauril lisina (LL) eta alkoxi (2-hidroxipropil) arginina dira aminoazidoetan oinarritutako surfaktant anfotero ezagun bakarrak. LL lisina eta azido laurikoaren kondentsazio-produktua da. Bere egitura anfoteroa dela eta, LL disolbaezina da ia disolbatzaile mota guztietan, disolbatzaile oso alkalino edo azidoetan izan ezik. Hauts organiko gisa, LL-k gainazal hidrofiloekiko atxikimendu bikaina du eta marruskadura-koefiziente baxua du, surfaktante honi lubrifikazio-gaitasun bikaina emanez. LL asko erabiltzen da larruazaleko kremetan eta ile-egokitzaileetan, eta lubrifikatzaile gisa ere erabiltzen da.
④AAS ez ionikoa
Surfaktant ez-ionikoek karga formalik gabeko buru-talde polarrek dituzte. Al-Sabagh et al-ek zortzi surfaktante ez-ioniko etoxilatu berri prestatu zituzten. oliotan disolbagarriak diren α-aminoazidoetatik. Prozesu honetan, L-fenilalanina (LEP) eta L-leuzina esterifikatu ziren lehenik hexadekanolarekin, eta ondoren azido palmitikoarekin amidatu ziren bi amida eta α-aminoazidoen bi ester emateko. Ondoren, amidak eta esterrek kondentsazio-erreakzioak jasan zituzten etileno oxidoarekin, polioxietileno-unitate kopuru ezberdineko hiru fenilalanina deribatu prestatzeko (40, 60 eta 100). AAS ez-ioniko hauek garbigarri eta aparra propietate onak dituztela aurkitu zen.
05 Sintesia
5.1 Oinarrizko ibilbide sintetikoa
AAS-en, talde hidrofoboak amina edo azido karboxiliko guneetara edo aminoazidoen albo-kateen bidez lotu daitezke. Horretan oinarrituta, oinarrizko lau ibilbide sintetiko daude eskuragarri, 5. irudian ikusten den bezala.
5. irudia Aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteen oinarrizko sintesi-bideak
| 1. bidea. Ester amina anfifilikoak esterifikazio-erreakzioen bidez sortzen dira, eta kasu horretan, normalean, tensioaktiboen sintesia errefluxuaren bidez lortzen da gantz-alkoholak eta aminoazidoak agente deshidratatzaile baten eta katalizatzaile azido baten aurrean. Erreakzio batzuetan, azido sulfurikoak katalizatzaile eta agente deshidratatzaile gisa jokatzen du.
2. bidea. Aminoazido aktibatuek alkilaminekin erreakzionatzen dute amida-loturak sortzeko, eta ondorioz amidoamina anfifilikoen sintesia sortzen da.
3. bidea. Amidoazidoak aminoazidoen amina-taldeak Amidoazidoekin erreakzionatuz sintetizatzen dira.
4. bidea. Kate luzeko alkil aminoazidoak haloalkanoekin amina taldeen erreakzioaren bidez sintetizatu ziren. |
5.2 Aurrerapenak sintesian eta ekoizpenean
5.2.1 Kate bakarreko aminoazido/peptido surfaktanteen sintesia
N-azil edo O-azil aminoazidoak edo peptidoak gantz-azidoekin amina edo hidroxilo taldeen entzimak katalizatutako azilazioaren bidez sintetiza daitezke. Disolbatzailerik gabeko lipasa bidez katalizatutako aminoazidoen edo metil ester deribatuen sintesian disolbatzailerik gabeko txostenak Candida antarctica erabili zuen, xede aminoazidoaren arabera %25etik %90era bitarteko errendimenduekin. Metil etil zetona disolbatzaile gisa ere erabili izan da erreakzio batzuetan. Vonderhagen et al. halaber, aminoazidoen, proteina hidrolizatuen eta/edo haien deribatuen lipasa eta proteasak katalizatutako N-azilazio erreakzioak deskribatu zituzten, uraren eta disolbatzaile organikoen (adibidez, dimetilformamida/ura) eta metil butilzetonaren nahasketa erabiliz.
Hasierako egunetan, AASen entzimak katalizatutako sintesiaren arazo nagusia etekin baxua zen. Valivety et al-en arabera. N-tetradecanoyl aminoazido deribatuen etekina % 2-10 baino ez zen izan, lipasa desberdinak erabili eta egun askotan 70 ° C-tan inkubatu ondoren ere. Montet et al. gantz-azidoak eta landare-olioak erabiliz N-acil lisinaren sintesian aminoazidoen etekin baxuari buruzko arazoak ere aurkitu zituzten. Horien arabera, produktuaren etekin maximoa % 19koa izan zen disolbatzailerik gabeko baldintzetan eta disolbatzaile organikoak erabiliz. arazo bera aurkitu zuten Valivety et al. N-Cbz-L-lisina edo N-Cbz-lisina metil ester deribatuen sintesian.
Azterketa honetan, 3-O-tetradecanoyl-L-serinaren etekina % 80koa zela esan zuten N-babestutako serina substratu gisa eta Novozyme 435 katalizatzaile gisa disolbatzaile urtu gabeko ingurune batean erabiltzean. Nagaok eta Kitok L-serina, L-homoserina, L-treonina eta L-tirosinaren (LET) O-azilazioa aztertu zuten lipasa erabiltzean Erreakzioaren emaitzak (lipasa Candida cylindracea eta Rhizopus delemar-ek lortu zuten ur-tampon medioan) eta jakinarazi zuen L-homoserina eta L-serinaren azilazio-etekinak baxu samarrak izan zirela, L-treoninaren eta LETaren azilaziorik ez zela gertatu.
Ikertzaile askok AAS errentagarrien sintesia egiteko substratu merke eta errazak erabiltzea onartzen dute. Soo et al. palmondo-olioan oinarritutako surfaktantak prestatzeak lipoentzima immobilizatuarekin funtzionatzen duela esan zuen. Produktuen etekina hobea izango litzatekeela adierazi dute denbora behar duen erreakzioa izan arren (6 egun). Gerova et al. metionina, prolina, leuzina, treonina, fenilalanina eta fenilglizina nahasketa zikliko/razemiko batean oinarritutako N-palmitoyl AAS kiralaren sintesia eta azaleko jarduera ikertu zituen. Pang-ek eta Chu-k aminoazidoen oinarritutako monomeroen eta azido dikarboxilikoen oinarritutako monomeroen sintesia deskribatu zuten disoluzioan Aminoazidoetan oinarritutako poliamida ester funtzional eta biodegradagarrien multzoa kondentsazio-erreakzioen bidez sintetizatu zen disoluzioan.
Cantaeuzene eta Guerreirok Boc-Ala-OH eta Boc-Asp-OH azido karboxilikoen taldeen esterifikazioa jakinarazi zuten kate luzeko alkohol alifatikoekin eta diolekin, diklorometanoa disolbatzaile gisa eta agarosa 4B (Sepharose 4B) katalizatzaile gisa. Ikerketa honetan, Boc-Ala-OH-ren erreakzioak 16 karbonorainoko gantz-alkoholekin etekin ona eman zuen (%51), eta Boc-Asp-OHrako 6 eta 12 karbono hobeak izan ziren, %63ko etekinarekin [64]. ]. % 99,9 % 58 eta % 76 arteko etekinetan, kate luzeko hainbat alkilaminarekin edo gantz-alkoholekin ester loturak eratuz sintetizatuta zeudenak, Cbz-Arg-OMe-ren bidez, non papaina katalizatzaile gisa jarduten zuen.
5.2.2 Geminietan oinarritutako aminoazido/peptido tensioaktiboen sintesia
Aminoazidoetan oinarritutako gemini surfaktanteek kate zuzeneko bi AAS molekulaz osatuta daude, elkarren artean distantzia-talde batek elkarri lotuta. Gemini motako aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteen sintesi kimioentzimatikorako 2 eskema posible daude (6 eta 7. irudiak). 6. Irudian, 2 aminoazido deribatu erreakzionatzen dira konposatuarekin talde distantziatzaile gisa eta, ondoren, 2 talde hidrofobo sartzen dira. 7. Irudian, 2 kate zuzeneko egiturak elkarren artean zuzen-zuzenean lotzen dira espazio-talde bifuntzional baten bidez.
Gemini lipoaminoazidoen entzimak katalizatutako sintesiaren lehen garapena Valivety et al-ek egin zuten aitzindaria. Yoshimura et al. zistinan eta n-alkil bromuroan oinarritutako aminoazidoetan oinarritutako gemini surfaktante baten sintesia, adsortzioa eta agregazioa ikertu zituen. Sintetizatutako surfaktanteak dagozkien surfaktante monomerikoekin alderatu dira. Faustino et al. L-cystine, D-cystine, DL-cystine, L-cysteine, L-metionine eta L-sulfoalanine eta haien gemini-bikoteen sintesia deskribatu zuen eroankortasunaren, orekako gainazaleko tentsioaren eta egonkortasunaren bidez. -egoeraren fluoreszentzia horien karakterizazioa. Geminien cmc balioa txikiagoa zela frogatu zen monomeroa eta geminia alderatuz.
6. irudia Gemini AASren sintesia AA deribatuak eta tartea erabiliz, eta ondoren talde hidrofoboa txertatuz.
7. irudia Geminiko AASen sintesia espazio bifuntzionalak eta AAS erabiliz
5.2.3 Aminoazido/peptido glizerolipidoen surfaktanteen sintesia
Glizerolipido aminoazido/peptido surfaktanteak glizerol mono- (edo di-) ester eta fosfolipidoen egitura-analogoak diren aminoazido lipidoen klase berri bat dira, glizerolaren bizkarrezurrari lotuta aminoazido bat duten gantz-kate bat edo biren egitura dela eta. ester lotura baten bidez. Surfaktant hauen sintesia tenperatura altuetan eta katalizatzaile azido baten aurrean (adib. BF 3) aminoazidoen glizerol-esterrak prestatzen hasten da. Entzimak katalizatutako sintesia (hidrolasak, proteasak eta lipasak katalizatzaile gisa erabiliz) ere aukera ona da (8. irudia).
Papaina erabiliz arginina glizerido dilaurilatuen sintesia entzimak katalizatutakoaren berri eman da. Azetilargininaren diazilglizerol ester konjugatuen sintesia eta propietate fisikokimikoen ebaluazioa ere jakinarazi da.
8. irudia Mono eta diazilglizerol aminoazido konjokatuen sintesia
Tartea: NH-(CH2)10-NH: konposatuaB1
Tartea: NH-C6H4-NH: konposatuaB2
tartea: CH2-CH2: konposatuaB3
Tris(hidroximetil)aminometanotik eratorritako anfifilo simetrikoen sintesia.
5.2.4 Boletan oinarritutako aminoazido/peptido surfaktanteen sintesia
Aminoazidoetan oinarritutako bola motako anfifiloek 2 aminoazido dituzte, kate hidrofobiko berari lotuta daudenak. Franceschi et al. bola motako anfifiloen sintesia deskribatu zuen, 2 aminoazido (D- edo L-alanina edo L-histidina) eta luzera ezberdineko 1 alkil-kate bat duten eta gainazaleko jarduera ikertu du. Bola motako anfifilo berrien sintesia eta agregazioa eztabaidatzen dute aminoazido-frakzio batekin (ezohiko β-aminoazido bat edo alkohol bat erabiliz) eta C12 -C20 talde bereizle batekin. Erabilitako ezohiko β-aminoazidoak azukre aminoazido bat, azidotimina (AZT) eratorritako aminoazido bat, norborneno aminoazido bat eta AZTtik eratorritako aminoalkohol bat izan daitezke (9. irudia). tris(hidroximetil)aminometanotik (Tris) eratorritako bola motako anfifilo simetrikoen sintesia (9. irudia).
06 Propietate fisiko-kimikoak
Jakina da aminoazidoen oinarritutako surfaktanteak (AAS) izaera askotarikoak eta polifazetikoak direla eta aplikazio askotan erabilgarritasun ona dutela, hala nola, solubilizazio ona, emultsionatzeko propietate onak, eraginkortasun handia, gainazaleko jarduera handiko errendimendua eta ur gogorarekiko erresistentzia ona (kaltzio ioia). tolerantzia).
Aminoazidoen propietate surfaktanteetan oinarrituta (adibidez, gainazaleko tentsioa, cmc, fase-portaera eta Krafft-en tenperatura), azterketa sakonen ondoren ondorio hauetara iritsi ziren: AASen gainazaleko jarduera bere ohiko surfaktantaren parekoa baino handiagoa da.
6.1 Mizelen kontzentrazio kritikoa (cmc)
Mizelen kontzentrazio kritikoa surfaktanteen parametro garrantzitsuenetako bat da eta gainazal-aktiboen propietate asko gobernatzen ditu, hala nola, solubilizazioa, zelulen lisia eta biofilmekin duten elkarrekintza, etab. Orokorrean, hidrokarburoen isatsaren katearen luzera handitzeak (hidrofobikotasuna handitzeak) gutxitzea dakar. disoluzio surfaktantearen cmc balioan, horrela bere gainazaleko jarduera areagotuz. Aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteek normalean cmc balio txikiagoak dituzte ohiko surfaktanteekin alderatuta.
Buru-taldeen eta buztan hidrofoboen konbinazio ezberdinen bidez (amida monokatiikoa, amida bikatiikoa, amida bikatiikoan oinarritutako ester), Infante et al. Argininean oinarritutako hiru AAS sintetizatu eta haien cmc eta γcmc (azaleko tentsioa cmc-n) aztertu zituzten, buztanaren luzera hidrofoboa handitzean cmc eta γcmc balioak gutxitzen zirela erakutsiz. Beste ikerketa batean, Singare eta Mhatre-k aurkitu zuten N-α-acylarginine surfaktanten cmc-a gutxitzen zela isats hidrofoboko karbono atomoen kopurua handitzean (1. taula).
Yoshimura et al. zisteinatik eratorritako aminoazidoetan oinarritutako gemini surfaktanteen cmc-a ikertu zuen eta kate hidrofoboko karbono-katearen luzera 10etik 12ra handitzen zenean cmc gutxitzen zela erakutsi zuen. horrek baieztatu zuen kate luzeko gemini surfaktanteek agregatzeko joera txikiagoa dutela.
Faustino et al. zistinan oinarritutako gemini surfaktant anionikoen ur-disoluzioetan mizel mistoen eraketa jakinarazi zuen. Gemini surfaktanteak dagozkien ohiko surfaktante monomerikoekin ere alderatu ziren (C 8 Cys). Lipido-surfaktante nahasteen cmc balioak surfaktante puruenak baino baxuagoak zirela jakinarazi zuten. gemini surfaktanteek eta 1,2-diheptanoil-sn-glizeril-3-fosfokolina, ur disolbagarria den fosfolipido mizelak eratzen dutena, milimolar mailan cmc zuten.
Shrestha eta Aramaki-k zizare-itxurako mizela biskoelastikoen eraketa ikertu zuten aminoazidoetan oinarritutako surfaktante anioniko-nonioniko mistoen disoluzio urtsuetan, nahasketa-gatzik ezean. Ikerketa honetan, N-dodecil glutamatoak Krafft tenperatura handiagoa duela aurkitu da; hala ere, L-lisina aminoazido basikoarekin neutralizatu zenean, mizelak sortu zituen eta disoluzioa fluido newtoniar baten antzera jokatzen hasi zen 25 °C-tan.
6.2 Ur-disolbagarritasun ona
AASen ur-disolbagarritasun ona CO-NH lotura gehigarrien presentziari zor zaio. Horri esker, AAS dagozkien ohiko surfaktanteak baino biodegradagarriagoa eta ingurumena errespetatzen du. N-azil-L-glutamaren azidoaren ur-disolbagarritasuna are hobea da bere 2 karboxilo taldeengatik. Cn(CA) 2-ren ur-disolbagarritasuna ere ona da molekula batean 2 arginina talde ioniko daudelako, eta horrek adsortzio eta difusio eraginkorragoak eragiten ditu zelulen interfazean eta baita bakterioen inhibizio eraginkorra ere kontzentrazio baxuagoetan.
6.3 Krafft tenperatura eta Krafft puntua
Krafft tenperatura tenperatura jakin batetik gora nabarmen handitzen den tensioaktiboen disolbagarritasun-portaera espezifiko gisa uler daiteke. Surfaktant ionikoek hidrato solidoak sortzeko joera dute, uretatik hauspea dezaketenak. Tenperatura jakin batean (Krafft tenperatura deritzona), surfaktanteen disolbagarritasunaren igoera nabarmena eta etena ikusten da normalean. Surfaktant ioniko baten Krafft puntua bere Krafft tenperatura cmc-tan da.
Disolbagarritasun-ezaugarri hau surfaktante ionikoetan ikusi ohi da eta honela azal daiteke: surfaktante askeko monomeroaren disolbagarritasuna Krafft tenperaturatik behera mugatzen da Krafft puntura iritsi arte, non bere disolbagarritasuna apurka-apurka handitzen den mizelen eraketaren ondorioz. Disolbagarritasun osoa bermatzeko, beharrezkoa da tensioaktiboen formulazioak prestatzea Krafft puntutik gorako tenperaturetan.
AASen Krafft-en tenperatura aztertu eta ohiko surfaktante sintetikoenarekin alderatu da. Shrestha eta Aramaki-k arginina-oinarritutako AAS-ren Krafft-en tenperatura aztertu zuten eta aurkitu zuten mizelen kontzentrazio kritikoak agregazio-portaera erakusten zuela 2-5-tik gorako aurremizeletan. ×10-6 mol-L -1 eta jarraian mizelulen eraketa normala izan zen (Ohta et al. N-hexadecanoyl AAS sei mota ezberdin sintetizatu zituzten eta Krafft tenperaturaren eta aminoazidoen hondakinen arteko erlazioa eztabaidatu zuten.
Esperimentuetan, aurkitu zen N-hexadecanoyl AAS-en Krafft-en tenperatura handitzen zela aminoazido-hondakinen tamaina txikitzean (fenilalanina salbuespena izanik), disolbagarritasun-beroa (beroa hartzea) aminoazido-hondakinen tamaina txikiagotzean (beroa hartzea) handitzen zela. glizina eta fenilalanina izan ezik). Alanina zein fenilalanina sistemetan, DL elkarrekintza N-hexadecanoyl AAS gatzaren forma solidoan LL elkarrekintza baino indartsuagoa dela ondorioztatu zen.
Brito et al. aminoazidoetan oinarritutako surfaktant berrien hiru serieren Krafft-en tenperatura zehaztu zuen eskaneaketa mikrokalorimetria diferentziala erabiliz eta aurkitu zuen trifluoroacetato ioia ioduro-era aldatzeak Krafft-en tenperatura (6 °C inguru), 47 °C-tik 53 °C-ra igotzea eragin zuela. C. Cis-lotura bikoitzak eta kate luzeko Ser-deribatuetan dagoen asegabetasunak Krafft tenperaturaren beherakada nabarmena ekarri zuen. n-Dodecyl glutamatoak Krafft tenperatura handiagoa zuela jakinarazi zen. Hala ere, L-lisina oinarrizko aminoazidoarekin neutralizatzeak 25 °C-tan newtoniar fluidoen antzera jokatzen zuten disoluzioan mizelak sortu ziren.
6.4 Azaleko tentsioa
Surfaktanteen gainazaleko tentsioa zati hidrofobikoaren katearen luzerarekin lotuta dago. Zhang et al. sodio cocoyl glizinatoaren gainazal tentsioa zehaztu zuen Wilhelmy plaken metodoaren bidez (25±0.2)°C eta cmc-n gainazaleko tentsioaren balioa 33 mN-m -1 gisa zehaztu zuen, cmc 0.21 mmol-L -1 gisa. Yoshimura et al. 2C n Cys motako aminoazidoen gainazal-tentsioaren gainazal-tentsioa zehaztu du 2C n Cys-en gainazal-aktiboen gainazal-tentsioa. Aurkitu zen cmc-ko gainazaleko tentsioa katearen luzera handitzean (n = 8 arte), joera alderantzikatu egin zela n = 12 edo kate luzeagoak dituzten surfaktanteentzat.
CaC1 2-k dikarboxilatutako aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteen gainazaleko tentsioan duen eragina ere aztertu da. Azterketa hauetan, CaC1 2 hiru dikarboxilatuen aminoazido motako tensioaktiboen ur-disoluzioei gehitu zitzaien (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2 eta C12 GluNa 2). cmc-ren ondorengo meseta-balioak alderatu ziren eta gainazaleko tentsioa CaC1 2 kontzentrazio oso baxuetan gutxitzen zela ikusi zen. Hau kaltzio ioiek gas-ur interfazean surfaktantearen antolamenduan duten eraginari zor zaio. N-dodecylaminomalonate eta N-dodecylaspartate gatzen gainazaleko tentsioak, berriz, ia konstanteak ere izan ziren 10 mmol-L -1 CaC1 2 kontzentrazioraino. 10 mmol-L -1-tik gora, gainazaleko tentsioa nabarmen handitzen da, surfaktantearen kaltzio-gatzaren prezipitazioa eratu delako. N-dodecyl glutamatoaren gatz disodioarentzat, CaC1 2-ren gehikuntza moderatuak gainazaleko tentsioaren beherakada nabarmena eragin zuen, eta CaC1 2 kontzentrazioa etengabe handitzeak ez zuen aldaketa esanguratsurik eragin.
Gemini motako AASen adsortzio-zinetika gas-ura interfazean zehazteko, gainazal-tentsio dinamikoa burbuila-presio maximoaren metodoa erabiliz zehaztu zen. Emaitzek erakutsi zuten proba-denborarik luzeenean, 2C 12 Cys azalera-tentsio dinamikoa ez zela aldatu. Azaleko tentsio dinamikoaren beherakada kontzentrazioa, isats hidrofoboen luzera eta isats hidrofobo kopuruaren araberakoa da soilik. Surfaktantaren kontzentrazioa handitzeak, katearen luzera txikitzeak eta kate kopuruak desintegrazio azkarragoa eragin zuen. C n Cys-en (n = 8tik 12ra) kontzentrazio altuagoetarako lortutako emaitzak Wilhelmy metodoaren bidez neurtutako γ cmc-tik oso hurbil daudela ikusi zen.
Beste ikerketa batean, sodio dilauryl cystine (SDLC) eta sodio didecamino cystine-ren gainazal-tentsio dinamikoak Wilhelmy plaken metodoaren bidez zehaztu ziren, eta, gainera, haien disoluzio urtsuen orekako gainazal-tentsioak tanta-bolumenaren metodoaren bidez zehaztu ziren. Lotu disulfuroen erreakzioa gehiago ikertu zen beste metodo batzuekin ere. Merkaptoetanola gehitzeak 0,1 mmol-L -1SDLC disoluzioari gainazaleko tentsioa azkar handitzea ekarri zuen 34 mN-m -1-tik 53 mN-m -1-era. NaClO-k SDLC-ren disulfuro-loturak azido sulfonikoen taldeetara oxida ditzakeenez, ez zen agregaturik ikusi NaClO (5 mmol-L -1 ) 0,1 mmol-L -1 SDLC disoluzioari gehitu zitzaionean. Transmisiozko mikroskopia elektronikoaren eta argiaren sakabanaketa dinamikoaren emaitzek erakutsi zuten disoluzioan ez zela agregaturik sortu. SDLC-ren gainazaleko tentsioa 34 mN-m -1etik 60 mN-m -1era igotzen zela aurkitu zen 20 minutuko epean.
6.5 Gainazaleko elkarrekintzak
Bizitzaren zientzietan, hainbat taldek AAS katioikoen (diazilglizerola arginina-oinarritutako surfaktanteen) eta fosfolipidoen nahasteen bibrazio-propietateak aztertu dituzte gas-ura interfazean, eta azkenean ondorioztatu dute propietate ez-ideal horrek interakzio elektrostatikoen prebalentzia eragiten duela.
6.6 Agregazio-propietateak
Argiaren sakabanaketa dinamikoa erabili ohi da aminoazidoetan oinarritutako monomeroen eta gemini surfaktanteen agregazio-propietateak cmc-tik gorako kontzentrazioetan, itxurazko diametro hidrodinamiko DH (= 2R H ) emanez. C n Cys eta 2Cn Cys-ek osatutako agregatuak nahiko handiak dira eta eskala zabaleko banaketa dute beste surfaktante batzuekin alderatuta. Surfaktante guztiek 2C 12 Cys izan ezik normalean 10 nm inguruko agregatuak osatzen dituzte. Gemini surfaktanteen mizelen tamainak bere pareko monomerikoenak baino nabarmen handiagoak dira. Hidrokarburoen katearen luzera handitzeak mizelen tamaina ere handitzea dakar. ohta et al. N-dodecil-fenil-alanil-fenil-alanina tetrametilamonioaren hiru estereoisomero ezberdinen agregazio-propietateak deskribatu zituen ur-disoluzioan eta diastereoisomeroek agregazio-kontzentrazio kritiko bera dutela ur-disoluzioan erakutsi zuten. Iwahashi et al. dikroismo zirkularra, NMR eta lurrun-presioaren osmometriaren bidez ikertu da N-dodekanil-L-glutamikoaren, N-dodekanoil-L-balina eta haien metil esterren agregatu kiralak disolbatzaile desberdinetan (esaterako, tetrahidrofuranoa, azetonitriloa, 1,4). -dioxanoa eta 1,2-dikloroetanoa) biraketa-propietateak dituzten dikroismo zirkularra, RMN eta lurrun-presioaren osmometria bidez ikertu zen.
6.7 Adsortzio interfaciala
Aminoazidoetan oinarritutako surfaktanteen interfazea xurgatzea eta bere kontrako konbentzionalarekin alderatzea ere ikerketaren ildoetako bat da. Esaterako, LET eta LEPtik lortutako aminoazido aromatikoen dodecyl esterren adsortzio-propietateak ikertu ziren. Emaitzek erakutsi zuten LET eta LEP-ek aurpegi-eremu txikiagoak erakusten zituztela gas-likidoaren interfazean eta ur/hexano-interfasean, hurrenez hurren.
Bordes et al. hiru dikarboxilatutako aminoazido surfaktanten, dodecil glutamatoaren, dodecil aspartatoaren eta aminomalonatoaren (bi karboxilo taldeen artean 3, 2 eta 1 karbono atomoekin, hurrenez hurren) disoluzioaren portaera eta adsortzioa ikertu zituen. Txosten honen arabera, tensioaktibo dikarboxilatuen cmc-a dodecil glizina gatz monokarboxilatuarena baino 4-5 aldiz handiagoa zen. Hau amida taldeen bidez dikarboxilatutako surfaktanteen eta inguruko molekulen artean hidrogeno-loturak sortzeari dagokio.
6.8 Faseko portaera
Fase kubiko eten isotropikoak kontzentrazio oso altuetan dauden surfaktanteetan ikusten dira. Buru-talde oso handiak dituzten surfaktante molekulek kurbadura positibo txikiagoko agregatuak eratu ohi dituzte. marques et al. 12Lys12/12Ser eta 8Lys8/16Ser sistemen fase-portaera aztertu zuten (ikus 10. irudia), eta emaitzek erakutsi zuten 12Lys12/12Ser sistemak fase-banaketa eremu bat duela disoluzio mizelarraren eta besikularraren artean, 8Lys8/16Ser sistemak, berriz, 8Lys8/16Ser sistemak etengabeko trantsizio bat erakusten du (fase mizelarraren eskualde luzea eta fase mizelarraren eskualde txikiaren eta besikula fasearen eskualdearen artean). Kontuan izan behar da 12Lys12/12Ser sistemako besikula-eskualderako, besikulak beti mizelekin batera bizitzen ari direla, 8Lys8/16Ser sistemako besikula-eskualdeak besikulak baino ez dituela.
Lisina eta serinan oinarritutako surfaktanteen nahasketa katanionikoak: 12Lys12/12Ser bikote simetrikoa (ezkerrean) eta 8Lys8/16Ser bikote asimetrikoa (eskuinean)
6.9 Emultsionatzeko gaitasuna
Kouchi et al. N-[3-dodecil-2-hidroxipropil]-L-arginina, L-glutamato eta beste AAS batzuen emultsionatzeko gaitasuna, interfazial tentsioa, barreigarritasuna eta biskositatea aztertu zituen. Surfaktant sintetikoekin alderatuta (haien konbentzionalak ez-ioniko eta anfoteroak), emaitzek erakutsi zuten AASek ohiko surfaktanteek baino emultsionatzeko gaitasun indartsuagoa dutela.
Baczko et al. aminoazido anioniko surfaktante berriak sintetizatu eta orientazio kiraleko NMR espektroskopia disolbatzaile gisa duten egokitasuna ikertu zuen. Sulfonato-oinarritutako L-Phe edo L-Ala deribatu anfifiliko sorta bat isats hidrofobo desberdinak (pentil~tetradecyl) sintetizatu ziren aminoazidoak o-sulfobenzoiko anhidridoarekin erreakzionatuz. Wu et al. N-gantz acil AAS-aren sodio-gatzak sintetizatuak etaolio-ur-emultsioetan duten emultsionatzeko gaitasuna ikertu zuten, eta emaitzek erakutsi zuten tensio-aktibo hauek etil azetatoarekin olio-fase gisa n-hexanoarekin olio-fasearekin baino hobeto funtzionatzen zutela.
6.10 Sintesian eta ekoizpenean aurrerapenak
Ur gogorren erresistentzia surfaktanteek ur gogorretan kaltzioa eta magnesioa bezalako ioien presentziari aurre egiteko duten gaitasuna bezala uler daiteke, hau da, kaltzio xaboietan prezipitazioa saihesteko ahalmena. Ur gogorren erresistentzia handia duten surfaktanteak oso erabilgarriak dira detergenteen formulazioetarako eta zainketa pertsonalerako produktuetarako. Ur gogorraren erresistentzia balora daiteke, kaltzio ioien presentzian tensioaktiboen disolbagarritasunaren eta gainazaleko jardueraren aldaketa kalkulatuz.
Ur gogorraren erresistentzia ebaluatzeko beste modu bat da 100 g sodio oleatoz osatutako kaltzio-xaboia uretan barreiatzeko behar den surfaktante-portzentajea edo gramoa kalkulatzea. Ur gogor handia duten eremuetan, kaltzio eta magnesio ioien kontzentrazio handiek eta mineral edukiek aplikazio praktiko batzuk zail ditzakete. Sarritan, sodio ioia tensioaktibo anioniko sintetiko baten kontrako ioi gisa erabiltzen da. Kaltzio ioi dibalentea bi tensioaktibo molekulei lotuta dagoenez, disoluziotik surfaktantea errazago hauspeatzen du, detergentzia txikiagoa izan dadin.
AASen ur gogorraren erresistentziaren azterketak erakutsi zuen azidoaren eta ur gogorraren erresistentzia karboxilo talde gehigarri batek eragin handia zuela, eta azidoaren eta ur gogorraren erresistentzia gehiago handitu zen bi karboxilo taldeen arteko distantzia-taldearen luzera handitu ahala. . Azido eta ur gogorraren erresistentziaren ordena C 12 glizinatoa < C 12 aspartatoa < C 12 glutamatoa izan zen. Dikarboxilatutako amida-lotura eta dikarboxilatuaren amino-surfaktantea, hurrenez hurren, alderatuz, azken honen pH-eremua zabalagoa zela eta azido kopuru egoki bat gehituz gainazaleko jarduera handitu zela ikusi zen. N-alkil aminoazido dikarboxilatuak kaltzio ioien aurrean kelatzaile efektua erakutsi zuen eta C 12 aspartatoak gel zuria sortu zuen. c 12 glutamatoak gainazaleko jarduera handia erakutsi zuen Ca 2+ kontzentrazio altuan eta itsasoko ura gatzgabetzeko erabiltzea espero da.
6.11 Sakabanagarritasuna
Dispertsioak surfaktante batek disoluzioan koaleszentzia eta sedimentazioa saihesteko duen gaitasunari deritzo.Sakabanagarritasuna surfaktanteen propietate garrantzitsu bat da, garbigarrietan, kosmetikan eta farmazeutikoetan erabiltzeko egokiak bihurtzen dituena.Sakabanaketa-agente batek ester, eter, amida edo amino lotura bat eduki behar du talde hidrofoboaren eta talde hidrofilo terminalaren artean (edo kate zuzeneko talde hidrofoboen artean).
Orokorrean, tensioaktibo anionikoak, hala nola alkanolamido sulfatoak, eta amidosulfobetaina bezalako tensioaktibo anfoteroak, bereziki eraginkorrak dira kaltzio xaboien sakabanaketa gisa.
Ikerketa-ahalegin askok AASen barreigarritasuna zehaztu dute, non N-lauroil lisina urarekin bateragarria ez zela eta formulazio kosmetikoetarako erabiltzeko zaila zela aurkitu zen.Serie honetan, N-azil-ordezkatutako oinarrizko aminoazidoek sakabanagarritasun bikaina dute eta kosmetiko industrian erabiltzen dira formulazioak hobetzeko.
07 Toxikotasuna
Ohiko surfaktanteak, batez ere tensioaktibo katiikoak, oso toxikoak dira uretako organismoentzat. Haien toxikotasun akutua zelula-ur interfazean surfaktanteen adsortzio-ioi elkarreraginaren fenomenoari zor zaio. Surfaktanteen cmc murrizteak normalean surfaktanteen interfazial adsortzio indartsuagoa dakar, eta horrek normalean toxikotasun akutua handitzen du. Surfaktanteen kate hidrofobikoaren luzera handitzeak surfaktanteen toxikotasun akutua areagotzen du.AAS gehienak baxuak edo ez-toxikoak dira gizakientzat eta ingurumenarentzat (batez ere itsas organismoentzat) eta egokiak dira elikagaien osagai gisa, farmazia eta kosmetiko gisa erabiltzeko.Ikertzaile askok frogatu dute aminoazido surfaktanteak leunak eta ez narritagarriak direla larruazaleko. Argininean oinarritutako surfaktanteak ohikoak baino toxiko gutxiago direla ezagutzen da.
Brito et al. aminoazidoetan oinarritutako anfifiloen propietate fisiko-kimikoak eta toxikologikoak eta haien [tirosina (Tyr), hidroxiprolina (Hyp), serina (Ser) eta lisina (Lys)] besikula katioikoen bat-bateko eraketa eta haien toxikotasun akutuari buruzko datuak eman zituen. Daphnia magna (IC 50). Dodeciltrimetilamonio bromuroa (DTAB)/Lys-deribatuak eta/edo Ser-/Lys-eratorriak nahasteen besikula katiikoak sintetizatu zituzten eta haien ekotoxikotasuna eta potentzial hemolitikoa probatu zituzten, AAS guztiak eta besikulak dituzten nahasketak DTAB ohiko surfaktanta baino toxikoagoak zirela erakutsiz. .
Rosa et al. DNAren lotura (elkarketa) aminoazidoetan oinarritutako besikula katioiko egonkorretan ikertu zuen. Ohiko surfaktante katioikoek ez bezala, askotan toxikoak diruditenak, aminoazido katioikoen interakzioa ez-toxikoa dirudi. AAS kationikoa argininean oinarritzen da, zeinak berez besikula egonkorrak sortzen dituen tensioaktibo anioniko batzuekin batera. Aminoazidoetan oinarritutako korrosioaren inhibitzaileak ere ez dira toxikoak direla. Surfaktant hauek erraz sintetizatzen dira garbitasun handiko (% 99 arte), kostu baxuarekin, erraz biodegradagarriak eta guztiz disolbagarriak ur-medioetan. Hainbat ikerketek erakutsi dute sufrea duten aminoazido surfaktanteek korrosioaren inhibizioan hobeak direla.
Azken ikerketa batean, Perinelli et al. ramnolipidoen profil toxikologiko on bat eman zuen ohiko surfaktanteekin alderatuta. Ramnolipidoek iragazkortasunaren sustatzaile gisa jarduten dute. Gainera, ramnolipidoek sendagai makromolekularren epitelioaren iragazkortasunean duten eragina jakinarazi dute.
08 Mikrobioen aurkako jarduera
Surfaktanteen mikrobioen aktibitatea gutxieneko kontzentrazio inhibitzailearekin ebaluatu daiteke. Argininean oinarritutako surfaktanteen mikrobioen aktibitatea zehatz-mehatz aztertu da. Bakterio Gram-negatiboak arginina-oinarritutako surfaktanteekiko erresistenteagoak zirela aurkitu zen bakterio Gram-positiboek baino. Surfaktanteen mikrobioen aktibitatea handitu ohi da kate aziloen barruan hidroxilo, ziklopropano edo asegabeko loturak egoteagatik. Castillo et al. erakutsi zuen azil-kateen luzerak eta karga positiboak molekulen HLB balioa (balantze hidrofilo-lipofiloa) zehazten dutela, eta hauek mintzak hausteko gaitasunean eragina dutela. Nα-acylarginine metil esterra espektro zabaleko mikrobioen aktibitatea duten surfaktante katioikoen beste klase garrantzitsu bat da eta erraz biodegradagarria da eta toxikotasun baxua edo ez du. Nα-acylarginine metil ester-oinarritutako surfaktanteek 1,2-dipalmitoil-sn-propiltrioxil-3-fosforilkolinarekin eta 1,2-ditetradecanoil-sn-propiltrioxil-3-fosforilkolinarekin, mintz-ereduekin eta izaki bizidunekin duten elkarrekintzari buruzko azterketak. kanpoko hesiak egoteak edo ez egoteak erakutsi du surfaktante-klase honek mikrobioen aurkako ona duela. Emaitzek erakutsi dute surfaktanteek bakterioen aurkako jarduera ona dutela.
09 Propietate erreologikoak
Surfaktanteen propietate erreologikoek oso zeregin garrantzitsua dute beren aplikazioak zehazteko eta aurreikusteko hainbat industriatan, besteak beste, elikadura, farmazia, olio-erauzketa, zainketa pertsonala eta etxeko zainketa produktuetan. Azterketa asko egin dira aminoazidoen surfaktanteen biskoelastikotasunaren eta cmc-ren arteko erlazioa eztabaidatzeko.
10 Aplikazio kosmetikoen industrian
AAS zainketa pertsonaleko produktu askoren formulazioan erabiltzen dira.potasio N-cocoyl glizinato larruazaleko leuna da eta aurpegiko garbiketan erabiltzen da lohiak eta makillajeak kentzeko. Azido n-Azil-L-glutamikoak bi talde karboxilo ditu, eta horrek ur disolbagarriagoa egiten du. AAS horien artean, C 12 gantz-azidoetan oinarritutako AAS asko erabiltzen dira aurpegiko garbiketan lohiak eta makillajeak kentzeko. C 18 katea duten AAS larruazala zaintzeko produktuetan emultsionatzaile gisa erabiltzen dira, eta N-Lauryl alanina gatzak larruazalerako narritagarriak ez diren apar krematsuak sortzen dituzte eta, beraz, umeak zaintzeko produktuen formulazioan erabil daitezke. Hortzetako pastan erabiltzen den N-Lauryl oinarritutako AASek xaboiaren antzeko garbigarri ona dute eta entzimak inhibitzeko eraginkortasun handia dute.
Azken hamarkadetan, kosmetikoetarako, zainketa pertsonalerako produktuetarako eta farmaziarako surfaktanteen aukeraketa toxikotasun baxuan, leuntasunean, ukipenerako leuntasunean eta segurtasunean oinarritu da. Produktu hauen kontsumitzaileek narritadura, toxikotasuna eta ingurumen-faktore potentzialak oso ondo ezagutzen dituzte.
Gaur egun, AAS xanpu, ile koloratzaile eta bainu-xaboi asko formulatzeko erabiltzen da, kosmetiko eta zainketa pertsonaleko produktuetan ohikoen aldean dituzten abantaila ugariengatik.Proteinetan oinarritutako surfaktanteek zainketa pertsonalerako produktuetarako beharrezkoak diren propietate desiragarriak dituzte. AAS batzuek filmak sortzeko gaitasunak dituzte, eta beste batzuek, berriz, aparra sortzeko gaitasun ona dute.
Aminoazidoak geruza korneoan naturalki gertatzen diren faktore hidratatzaileak dira. Zelula epidermikoak hiltzen direnean, estratum corneumaren parte bihurtzen dira eta zelula barneko proteinak pixkanaka aminoazido bihurtzen dira. Gero, aminoazido hauek estratum corneum-era garraiatzen dira, non koipea edo gantz-itxurako substantziak xurgatzen baitituzte epidermia-geruza korneora, eta horrela azalaren gainazalaren elastikotasuna hobetzen dute. Larruazaleko hidratazio faktore naturalaren %50 gutxi gorabehera aminoazidoz eta pirrolidonaz osatuta dago.
Kolagenoak, ohiko osagai kosmetiko batek, azala leun mantentzen duten aminoazidoak ere baditu.Larruazaleko arazoak, esate baterako, zimurtasuna eta tristetasuna, neurri handi batean, aminoazidoen faltari zor zaizkio. Ikerketa batek frogatu zuen aminoazido bat ukendu batekin nahasteak larruazaleko erredurak arintzen zituela, eta kaltetutako eremuak egoera normalera itzuli ziren keloide orbain bihurtu gabe.
Aminoazidoak ere oso erabilgarriak direla ikusi da kaltetutako kutikulak zaintzeko.Ile lehor eta itxuragabeak aminoazidoen kontzentrazioaren murrizketa adieraz dezake larriki kaltetutako estratum corneum batean. Aminoazidoek kutikula ilearen ardatzean sartzeko eta larruazaleko hezetasuna xurgatzeko gaitasuna dute.Aminoazidoen oinarritutako surfaktanteen gaitasun honek oso erabilgarriak egiten ditu xanpuetan, ile-tinduetan, ile-leungarrietan, ile-egokitzaileetan, eta aminoazidoen presentziak ilea sendotzen du.
11 Aplikazioak eguneroko kosmetikan
Gaur egun, aminoazidoetan oinarritutako detergente formulazioen eskaera gero eta handiagoa da mundu osoan.Garbiketa-gaitasun, aparra-gaitasun eta ehunak leuntzeko propietate hobeak dituela ezagutzen da AASek, eta horrek egokiak egiten ditu etxeko garbigarrietarako, xanpuetarako, gorputz-garbigailuetarako eta beste aplikazioetarako.Azido aspartikotik eratorritako AAS anfotero bat propietate kelatzaileak dituen detergente oso eraginkorra dela jakinarazi dute. N-alkil-β-aminoetoxiazidoz osatutako detergente osagaiak erabiltzeak larruazaleko narritadura murrizten duela aurkitu da. N-cocoyl-β-aminopropionatez osatutako detergente likido formulazio bat detergente eraginkorra dela jakinarazi da gainazal metalikoetan olio orbanetarako. Azido aminokarboxilikoko surfaktante batek, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, garbigarri hobea duela ere frogatu da eta ehunak, alfonbrak, ilea, beira eta abar garbitzeko erabiltzen da. 2-hidroxi-3-aminopropionikoa azido-N,N- Azido azetoakezikoaren deribatuak konplexutasun-gaitasun ona duela ezagutzen da eta horrela agente zuritzaileei egonkortasuna ematen die.
N-(N'-kate luzeko acil-β-alanil)-β-alaninean oinarritutako detergente formulazioak prestatzea Keigok eta Tatsuyak beren patentean jakinarazi dute garbitzeko gaitasun eta egonkortasun hobea, aparra apurtzeko erraza eta ehuna leuntzeko. . Kao-k N-Acyl-1 -N-hidroxi-β-alaninean oinarritutako detergente formulazioa garatu zuen eta larruazaleko narritadura baxua, urarekiko erresistentzia handia eta orbanak kentzeko ahalmen handia adierazi zuen.
Ajinomoto konpainia japoniarrak L-glutamiko azido, L-arginina eta L-lisinan oinarritutako AAS toxiko baxua eta erraz degradagarria erabiltzen du xanpu, detergente eta kosmetikoetako osagai nagusi gisa (13. irudia). Detergenteen formulazioetako gehigarri entzimak proteina zikintzea kentzeko duten gaitasuna ere jakinarazi da. Azido glutamikotik, alaninatik, metilglizinatik, serinatik eta azido aspartikotik eratorritako N-azil AAS-ek disoluzio urtsuetan garbigarri likido bikain gisa erabiltzeagatik jakinarazi dute. Surfaktant hauek ez dute batere biskositatea handitzen, nahiz eta oso tenperatura baxuetan, eta aparra emateko gailuaren biltegiratze-ontzitik erraz transferi daitezke apar homogeneoak lortzeko.
Argitalpenaren ordua: 2022-09-09