Table of Contents per questu articulu:
1. Sviluppu di aminoacidi
2. Proprietà strutturale
3. Cumpusizioni chimica
4.Classificazione
5. Sintesi
6. Pruprietà fisicuchimica
7. Tossicità
8. Attività antimicrobiana
9. Pruprietà reologica
10. Applicazioni in l'industria cusmetica
11. Applicazioni in cusmetichi di ogni ghjornu
Tensioattivi amminoacidi (AAS)sò una classe di tensioattivi formati da l'unione di gruppi idrofobici cù unu o più aminoacidi. In questu casu, l'aminoacidi ponu esse sintetici o derivati da idrolisati di proteini o fonti rinnuvevuli simili. Stu documentu copre i dettagli di a maiò parte di e rotte sintetiche dispunibili per AAS è l'effettu di e diverse rotte nantu à e proprietà fisicochimiche di i prudutti finali, cumprese a solubilità, a stabilità di dispersione, a toxicità è a biodegradabilità. Cum'è una classa di tensioattivi in crescente dumanda, a versatilità di AAS per via di a so struttura variabile offre un gran numaru di opportunità cummerciale.
Dapoi chì i surfactants sò largamente usati in detergenti, emulsionanti, inhibitori di corrosione, ricuperazione di l'oliu terziariu è farmaceutica, i circadori ùn anu mai cessatu di attentu à i surfactants.
I surfactants sò i prudutti chimichi più rapprisentanti chì sò cunsumati in grande quantità ogni ghjornu in u mondu è anu avutu un impattu negativu nantu à l'ambiente aquaticu.I studii anu dimustratu chì l'usu generalizatu di surfactants tradiziunali pò avè un impattu negativu nantu à l'ambiente.
Oghje, a non-tossicità, a biodegradabilità è a biocompatibilità sò quasi cusì impurtanti per i cunsumatori quant'è l'utilità è u rendiment di i surfactants.
I biosurfactants sò surfactants sustinibili amichevuli di l'ambiente chì sò sintetizzati naturalmente da microorganismi cum'è batteri, fungi è levitu, o secreti extracellularly.Per quessa, i biosurfactants ponu ancu esse preparati da u disignu molekulari per imità strutture anfifile naturali, cum'è fosfolipidi, alchilglicosidi è acil Aminoacidi.
Tensioattivi amminoacidi (AAS)sò unu di i tensioattivi tipici, generalmente pruduciuti da materie prime animali o agriculi. In l'ultimi dui decennii, AAS hà attiratu un grande interessu da i scientifichi cum'è surfactants novi, micca solu perchè ponu esse sintetizzati da risorse rinnuvevuli, ma ancu perchè AAS sò facilmente degradabili è anu sottoprodotti innocu, chì li rende più sicuri per u ambiente.
L'AAS pò esse definitu cum'è una classa di tensioattivi custituiti da Amminoacidi chì cuntenenu gruppi di Amminoacidi (HO 2 C-CHR-NH 2) o residui di Amminoacidi (HO 2 C-CHR-NH-). E 2 regioni funziunali di l'aminoacidi permettenu a derivazione di una larga varietà di tensioattivi. Un totale di 20 Aminoacidi Proteinogenici standard sò cunnisciuti chì esistenu in natura è sò rispunsevuli di tutte e reazzioni fisiologiche in l'attività di crescita è di vita. Differenti di l'altri solu secondu u residu R (Figura 1, pk a hè u logaritmu negativu di a constante di dissociazione di l'acidu di a suluzione). Certi sò non polari è idrofobici, altri polari è idrofili, altri basi è altri acidi.
Perchè l'Aminoacidi sò cumposti rinnuvevuli, i tensioattivi sintetizzati da l'Aminoacidi anu ancu un altu potenziale per diventà sustinibili è ecologichi. A struttura simplice è naturali, a bassa toxicità è a biodegradabilità rapida li facenu spessu superiore à i surfactants cunvinziunali. Utilizendu materie prime rinnuvevuli (per esempiu, aminoacidi è olii vegetali), AAS pò esse pruduciutu da diverse rotte biotecnologiche è rotte chimiche.
In u principiu di u 20u seculu, l'Amino Acids sò stati scuperti prima per esse utilizati com'è sustrati per a sintesi di surfactants.AAS sò stati usati principalmente cum'è conservanti in formulazioni farmaceutiche è cosmetiche.Inoltre, l'AAS hè stata trovata per esse biologicamente attiva contr'à una varietà di batteri, tumuri è virus chì causanu malatie. In u 1988, a dispunibilità di AAS low-cost hà generatu interessu di ricerca in l'attività di a superficia. Oghje, cù u sviluppu di a biotecnologia, certi Amino Acids sò ancu capaci di esse sintetizzati cummerciale à grande scala da u levitu, chì indirettamente prova chì a produzzione AAS hè più ecologica.
01 Sviluppu di aminoacidi
À u principiu di u 19u seculu, quandu l'aminoacidi naturali sò stati scuperti per a prima volta, e so strutture sò state previste per esse estremamente preziose - utilizable cum'è materia prima per a preparazione di anfifili. U primu studiu nantu à a sintesi di AAS hè statu rapportatu da Bondi in u 1909.
In tale studio, l'N-acilglicina e l'N-acilalanina sono state introdotte come gruppi idrofili per i tensioattivi. I travaglii successivi anu implicatu a sintesi di lipoAmino Acids (AAS) cù glicina è alanina, è Hentrich et al. hà publicatu una serie di risultati,cumpresa a prima dumanda di patente, nantu à l'usu di acil sarcosinate è acil aspartate sale cum'è tensioattivi in i prudutti di pulizia di a casa (per esempiu, shampoo, detergenti è dentifrici).In seguitu, parechji circadori anu investigatu a sintesi è e proprietà fisicochimiche di l'acil Amino Acids. Finu a data, un grande corpu di letteratura hè stata publicata nantu à a sintesi, proprietà, applicazioni industriali è biodegradabilità di AAS.
02 Pruprietà strutturale
E catene di acidi grassi idrofobichi non polari di AAS pò varià in struttura, lunghezza di catena è numeru.A diversità strutturale è l'alta attività di a superficia di AAS spieganu a so larga diversità di cumpusizioni è e proprietà fisicochimiche è biologiche. I gruppi di capu di AAS sò cumposti da Aminoacidi o peptidi. E differenze in i gruppi di capi determinanu l'adsorption, l'aggregazione è l'attività biologica di sti surfactants. I gruppi funziunali in u gruppu di a testa determinanu u tipu di AAS, cumprese cationici, anionici, non ionici è anfoteri. La combinazione di Amminoacidi idrofili e porzioni idrofobiche a catena lunga formano una struttura anfifila che rende la molecola altamente attiva in superficie. Inoltre, a prisenza di atomi di carbonu asimmetrici in a molécula aiuta à furmà molécule chirali.
03 Cumpusizioni Chimica
Tutti i Peptidi è i Polypeptidi sò i prudutti di polimerizazione di questi quasi 20 α-Proteinogenic α-Amino Acids. Tutti i 20 α-Amino Acids cuntenenu un gruppu funziunale di l'acidu carboxylic (-COOH) è un gruppu funziunale amminicu (-NH 2), tramindui attaccati à u stessu atomu di carbonu α tetraedral. L'aminoacidi sò diffirenti di l'altri da i diversi gruppi R attaccati à l'α-carbonu (eccettu per a licina, induve u gruppu R hè l'idrogenu.) I gruppi R pò differisce in a struttura, a dimensione è a carica (acidità, alcalinità). Queste differenzi determinanu ancu a solubilità di l'aminoacidi in l'acqua.
L'aminoacidi sò chirali (eccettu per a glicina) è sò otticamenti attivi per natura perchè anu quattru sustituenti differenti ligati à u carbonu alfa. L'aminoacidi anu dui cunfurmazioni pussibuli; sò imaghjini specchi non-overlapping di l'altri, malgradu u fattu chì u numeru di L-stereoisomers hè significativamente più altu. U gruppu R presente in certi aminoacidi (fenilalanina, tirosina è triptofanu) hè arilu, chì porta à una massima assorbimentu UV à 280 nm. L'α-COOH acidu è l'α-NH 2 basi in l'aminoacidi sò capaci di ionizazione, è i dui stereoisomers, quale chì sò, custruiscenu l'equilibriu di ionizazione mostratu quì sottu.
R-COOH ↔R-COO－＋H＋
R-NH3＋↔R-NH2＋H＋
Cum'è mostra in l'equilibriu di ionizazione sopra, l'aminoacidi cuntenenu almenu dui gruppi debbuli acidi; in ogni modu, u gruppu carboxyl hè assai più acidicu cumparatu à u gruppu amino protonatu. pH 7,4, u gruppu carboxyl hè deprotonatu mentre u gruppu amminicu hè protonatu. L'aminoacidi cù gruppi R non ionizabili sò electricamente neutri à questu pH è formanu zwitterion.
04 Classificazione
L'AAS pò esse classificatu secondu quattru criterii, chì sò descritti sottu à turnu.
4.1 Sicondu l'origine
| Sicondu l'origine, AAS pò esse divisu in 2 categurie cum'è seguita. ① Categoria Naturale Certi cumposti naturali chì cuntenenu aminoacidi anu ancu a capacità di riduce a tensione di a superficia / interfaccia, è certi ancu superanu l'efficacità di i glicolipidi. Questi AAS sò ancu cunnisciuti cum'è lipopeptidi. Lipopeptidi sò cumposti di pisu molekulari bassu, generalmente pruduciutu da spezie Bacillus.
Tali AAS sò ancu divisi in 3 sottoclassi:surfactin, iturin è fengycin.
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| A famiglia di peptidi superfici-attivi include varianti heptapeptide di una varietà di sustanzi,cum'è mostra in a Figura 2a, in quale una catena d'acidu grassu β-hydroxy insaturatu C12-C16 hè ligata à u peptide. U peptide attivu di a superficia hè una lactone macrociclica in quale l'anellu hè chjusu per catalisi trà u C-terminale di l'acidu grassu β-hydroxy è u peptide. In a sottoclasse di iturin, ci sò sei varianti principali, à dì l'iturin A è C, micosubtilin è bacillomycin D, F è L.In tutti i casi, l'heptapeptidi sò ligati à e catene C14-C17 di β-amino acidi grassi (i catene ponu esse diverse). In u casu di l'ekurimycins, u gruppu amminicu à a pusizione β pò formate un ligame amide cù u C-terminale, formando cusì una struttura di lattama macrociclica.
A subclass fengycin cuntene fengycin A è B, chì sò ancu chjamati plipastatin quandu Tyr9 hè D-configuratu.U decapeptide hè ligatu à una catena di acidi grassi β-idrossi saturi o insaturi C14 -C18. Structurally, plipastatin hè ancu una lactone macrocyclic, chì cuntene una catena laterale Tyr in a pusizione 3 di a sequenza di peptide è chì formanu un ligame estere cù u residuu C-terminale, formandu cusì una struttura d'anellu internu (cum'è u casu di parechji lipopeptidi Pseudomonas).
② Categoria sintetica L'AAS pò ancu esse sintetizatu cù qualsiasi di l'aminoacidi acidi, basi è neutri. L'aminoacidi cumuni utilizati per a sintesi di l'AAS sò l'acidu glutamicu, a serina, a prolina, l'acidu asparticu, a glicina, l'arginina, l'alanina, a leucina è l'idrolisati di proteine. Questa subclasse di surfactants pò esse preparatu per metudi chimichi, enzimatici è chemoenzymatic; in ogni modu, per a produzzione di AAS, a sintesi chimica hè più economicamente fattibile. Esempii cumuni includenu l'acidu N-lauroyl-L-glutamic è l'acidu N-palmitoyl-L-glutamic.
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4.2 Basatu nantu à i sustituenti di a catena alifatica
Basatu nantu à i sustituenti di a catena alifatica, i tensioattivi basati in aminoacidi ponu esse divisi in 2 tipi.
Sicondu a pusizione di u sustituente
| ①AAS N-sustituitu In i cumposti N-sustituiti, un gruppu amminicu hè rimpiazzatu da un gruppu lipofilu o un gruppu carboxyl, risultatu in una perdita di basicità. l'esempiu più simplice di AAS N-sustituitu sò l'aminoacidi N-acil, chì sò essenzialmente surfactants anionici. Gli AAS n-sostituiti hanno un legame ammidico attaccato tra le porzioni idrofobe e idrofile. U ligame amide hà a capacità di furmà un ligame d'idrogenu, chì facilita a degradazione di stu surfactant in un ambiente àcitu, facendu cusì biodegradable.
②AAS C-sustituitu In i cumposti C-sustituiti, a sustituzione si trova à u gruppu carboxyl (via un ligame amide o estere). I composti tipici C-sustituiti (per esempiu esteri o ammidi) sò essenzialmente tensioattivi cationici.
AAS ③N- e C-sustituitu In questo tipo di tensioattivi, sia i gruppi amminico che carbossilici sono la parte idrofila. Stu tipu hè essenzialmente un surfactant anfoteru. |
4.3 Sicondu u numeru di code idrofobi
Basatu nantu à u numeru di gruppi di teste è code idrofobiche, AAS pò esse divisu in quattru gruppi. AAS a catena dritta, AAS di tippu Gemini (dimer), AAS di tipu glicerolipidi è AAS di tipu bicefalico anfifilu (Bola). i tensioattivi a catena diritta sò tensioattivi costituiti da aminoacidi con una sola coda idrofobica (Figura 3). U tipu Gemini AAS hà dui gruppi di teste polari di aminoacidi è duie code idrofobiche per molécula (Figura 4). In stu tipu di struttura, i dui AAS di catena dritta sò liati inseme da un spacer è sò dunque ancu chjamati dimeri. In u tipu di Glycerolipid AAS, invece, e duie code idrofobiche sò attaccate à u stessu gruppu di aminoacidi. Questi tensioattivi ponu esse cunsiderati cum'è analoghi di monogliceridi, digliceridi è fosfolipidi, mentri in l'AAS di tipo Bola, dui gruppi di capi di aminoacidi sò ligati da una coda idrofobica.
4.4 Sicondu u tipu di gruppu di capu
①AAS cationicu
U gruppu di capu di stu tipu di surfactant hà una carica positiva. U primu AAS cationicu hè l'etil cocoyl arginate, chì hè un carboxylate di pirrolidone. E proprietà uniche è diverse di stu tensioattivu u facenu utile in disinfettanti, agenti antimicrobichi, agenti antistatici, acondicionatori di capelli, è ancu esse gentile nantu à l'ochji è a pelle è facilmente biodegradable. Singare è Mhatre sintetizzatu AAS cationicu basatu in arginina è evaluate e so proprietà fisicochimiche. In questu studiu, anu riclamatu alti rendimenti di i prudutti ottenuti cù e cundizioni di reazione Schotten-Baumann. Cù l'aumentu di a lunghezza di a catena alchilica è l'idrofobicità, l'attività di a superficia di u surfactant hè stata trovata per aumentà è a Concentrazione Critica di Micelle (cmc) per diminuite. Un altru hè a proteina acil quaternary, chì hè comunmente utilizata com'è un acondicionatore in i prudutti di cura di i capelli.
②AAS anionica
In i surfactants anionici, u gruppu di capu polare di u surfactant hà una carica negativa. A sarcosina (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-metilglicina), un aminoacidu cumunimenti truvata in ricci di mare è stelle di mare, hè chimicamente ligata à a glicina (NH 2 -CH 2 -COOH), un aminoacidu basicu truvatu. in cellule di mammiferi. -COOH,) hè chimicamente ligata à a glicina, chì hè un aminoacidu basicu chì si trova in e cellule di mammiferi. L'acidu lauricu, l'acidu tetradecanoicu, l'acidu oleicu è i so alogenuri è esteri sò comunmente usati per sintetizà surfactants sarcosinate. I sarcosinati sò intrinsecamente miti è sò dunque comunmente usati in collutori, shampoo, spuma di rasatura spray, filtri solari, detergenti per a pelle è altri prudutti cusmetichi.
L'altri AAS anionici dispunibili in u cummerciu includenu Amisoft CS-22 è AmiliteGCK-12, chì sò nomi di cummerciale per N-cocoyl-L-glutamate di sodiu è N-cocoyl glycinate di potassiu, rispettivamente. Amilite hè comunmente utilizatu cum'è agente di schiuma, detergente, solubilizzante, emulsionante è dispersante, è hà parechje applicazioni in cusmetichi, cum'è shampoo, sapone da bagnu, lavaggi per u corpu, dentifrici, detergenti per a faccia, saponi di pulizia, detergenti per lenti di cuntattu è surfactants domestici. Amisoft hè aduprata cum'è un pulitore di a pelle è di i capelli, principarmenti in i detergenti faciali è di u corpu, bluccà detergenti sintetici, prudutti di cura di u corpu, shampoo è altri prudutti di cura di a pelle.
③AAS zwitterionica o anfoterica
I surfactants anfoteri cuntenenu siti àciti è basi è ponu dunque cambià a so carica cambiendu u valore di pH. In i medii alkalini si cumportanu cum'è surfactants anionici, mentri in ambienti acidi si cumportanu cum'è surfactants cationici è in media neutri cum'è surfactants anfoteri. Lauril lisina (LL) è l'alcossi (2-idrossipropil) arginina sò l'unichi surfactants anfoteri cunnisciuti basati in aminoacidi. LL hè un pruduttu di condensazione di lisina è l'acidu lauricu. A causa di a so struttura anfotera, LL hè insolubile in quasi tutti i tipi di solventi, eccettu per solventi assai alkalini o acidi. Cum'è una polvere organica, LL hà un'eccellente aderenza à superfici idrofile è un bassu coefficiente di attritu, chì dà à stu tensioattivu un'eccellente capacità lubrificante. LL hè largamente utilizatu in creme per a pelle è acondicionatori di capelli, è hè ancu usatu cum'è lubricante.
④ AAS nonionicu
I tensioattivi non ionici sò carattarizati da gruppi di testa polari senza carichi formali. ottu novi tensioattivi nonionici etossilati sò stati preparati da Al-Sabagh et al. da α-aminoacidi solubili in olio. In questu prucessu, L-phenylalanine (LEP) è L-leucine sò stati prima esterificati cù hexadecanol, seguitu da amidazione cù l'acidu palmiticu per dà dui amidi è dui esteri di α-aminoacidi. L'amidi è l'esteri sò sottumessi à reazzioni di cundensazione cù l'ossidu di etilene per preparà trè derivati di fenilalanina cù diversi numeri di unità di poliossietilene (40, 60 è 100). Questi AAS non ionici sò stati trovati per avè boni proprietà di detergenza è spumante.
05 Sintesi
5.1 Strada sintetica basica
In AAS, i gruppi idrofobici ponu esse attaccati à i siti di l'amina o l'acidu carboxylic, o attraversu e catene laterali di aminoacidi. Basatu nantu à questu, quattru rotte sintetiche basi sò dispunibili, cum'è mostra in Figura 5.
Fig.5 Camini di sintesi fundamentale di surfactants basati in aminoacidu
| Strada 1. L'amine di ester anfifili sò prudutte da reazzioni di esterificazione, in quale casu a sintesi di surfactant hè generalmente ottenuta da refluxing alcooli grassi è aminoacidi in presenza di un agenti desidratante è un catalizzatore acidicu. In certi reazzioni, l'acidu sulfuricu agisce cum'è un catalizatore è un agentu desidratante.
Strada 2. L'aminoacidi attivati reagiscenu cù l'alchilammine per formate legami amidi, risultannu in a sintesi di amidoammine anfifile.
Strada 3. L'amido acidi sò sintetizzati da a reazione di i gruppi amine di l'aminoacidi cù l'amido acidi.
Strada 4. L'alchil aminoacidi a catena lunga sò stati sintetizzati da a reazione di gruppi amminichi cù aloalcani. |
5.2 Avanzate in sintesi è pruduzzione
5.2.1 Sintesi di surfactants aminoacidi / peptidi monocatena
L'aminoacidi o peptidi N-acil o O-acil ponu esse sintetizzati da l'acilazione catalizzata da l'enzima di gruppi amine o idrossilici cù acidi grassi. U primu rapportu nantu à a sintesi catalizzata da lipasi senza solventi di l'aminoacidu di l'aminoacidu o di i derivati di l'estere metilico utilizatu Candida antarctica, cù rendimenti chì varienu da 25% à 90% secondu l'aminoacidu di destinazione. Methyl ethyl cetone hè statu ancu utilizatu com'è solvente in certi reazzioni. Vonderhagen et al. Descrive ancu e reazzioni di N-acylation catalizzate da lipasi è proteasi di aminoacidi, idrolisati di prutezione è / o i so derivati cù una mistura d'acqua è di solventi organici (per esempiu, dimethylformamide / acqua) è methyl butyl cetone.
In i primi tempi, u prublema principali cù a sintesi di l'AAS catalizzata da l'enzima era i bassi rendimenti. Sicondu Valivety et al. u rendiment di derivati di l'aminoacidu N-tetradecanoyl hè stata solu 2% -10% ancu dopu avè utilizatu diverse lipases è incubate à 70 ° C per parechji ghjorni. Montet et al. hà ancu scontru prublemi in quantu à u bassu rendimentu di aminoacidi in a sintesi di N-acyl lysine cù l'acidi grassu è l'olii vegetali. Sicondu elli, u rendiment massimu di u pruduttu era 19% in cundizioni senza solventi è cù solventi organici. u listessu prublema hè statu scontru da Valivety et al. in a sintesi di derivati N-Cbz-L-lisina o N-Cbz-lisina metil esteri.
In questu studiu, anu dichjaratu chì u rendiment di 3-O-tetradecanoyl-L-serine era di 80% quandu si usa a serina N-protetta com'è sustrato è Novozyme 435 cum'è catalizzatore in un ambiente senza solventi fusi. Nagao è Kito anu studiatu l'O-acylation di L-serina, L-homoserine, L-treonina è L-tirosina (LET) quandu anu utilizatu lipase I risultati di a reazione (lipase hè stata ottenuta da Candida cylindracea è Rhizopus delemar in un buffer medium aqueous) è hà dettu chì i rendimenti di l'acylation di L-homoserine è L-serine eranu un pocu bassu, mentre chì ùn ci hè micca acylation di L-threonine è LET.
Parechji circadori anu sustinutu l'usu di sustrati di prezzu è prontamente dispunibili per a sintesi di AAS costu-efficace. Soo et al. hà dichjaratu chì a preparazione di surfactants basati in l'oliu di palma funziona megliu cù lipoenzimi immobilizzati. Anu nutatu chì u rendiment di i prudutti seria megliu malgradu a reazione di tempu (6 ghjorni). Gerova et al. hà studiatu a sintesi è l'attività di a superficia di N-palmitoyl chirali AAS basatu in metionina, prolina, leucina, treonina, fenilalanina è fenilglicina in una mistura ciclica / racemica. Pang è Chu hà descrittu a sintesi di monomeri basati in aminoacidi è monomeri basati in acidi dicarbossilici in suluzione Una serie di esteri di poliamidi funzionali è biodegradabili sò stati sintetizzati da reazzioni di co-condensazione in suluzione.
Cantaeuzene è Guerreiro anu riportatu l'esterificazione di i gruppi di l'acidu carboxylic di Boc-Ala-OH è Boc-Asp-OH cù alcoli alifatici di catene longu è dioli, cù dichloromethane cum'è solvente è agarose 4B (Sepharose 4B) cum'è catalyseur. In questu studiu, a reazione di Boc-Ala-OH cù alcoli grassi finu à 16 carboni hà datu boni rendimenti (51%), mentre chì per Boc-Asp-OH 6 è 12 carboni eranu megliu, cù un rendimentu currispundente di 63% [64]. ]. 99,9%) in rendimenti chì varianu da 58% à 76%, chì sò stati sintetizzati da a furmazione di ligami amide cù diverse alkylamines à catena longa o ligami ester cù alcoli grassi da Cbz-Arg-OMe, induve a papaina hà agitu cum'è un catalizatore.
5.2.2 Sintesi di surfactants aminoacidi / peptidi basati in gemini
I surfactants gemini basati in aminoacidi sò custituiti da duie molécule AAS di catena dritta ligati in testa à l'altru da un gruppu spacer. Ci sò 2 possibili schemi per a sintesi chemoenzymatic di surfactants basati in aminoacidu gemini-type (Figure 6 è 7). In a Figura 6, 2 derivati di l'aminoacidu sò reagiti cù u compostu cum'è un gruppu spacer è dopu 2 gruppi idrofobi sò intrudutti. In a Figura 7, e 2 strutture di catena dritta sò direttamente ligati inseme da un gruppu spacer bifunzionale.
U primu sviluppu di a sintesi catalizzata da l'enzima di l'acidi lipoaminoacidi gemini hè stata pioniera da Valivety et al. Yoshimura et al. ha studiato la sintesi, l'adsorbimento e l'aggregazione di un tensioattivo gemini a base di amminoacidi a base di cistina e n-alchile bromuro. I surfactants sintetizzati sò stati paragunati cù i surfactants monomerichi currispondenti. Faustino et al. ha descritto la sintesi di AAS monomerico a base di urea anionica basata su L-cistina, D-cistina, DL-cistina, L-cisteina, L-metionina e L-sulfoalanina e le loro coppie di gemini per mezzo di conducibilità, tensione superficiale di equilibrio e stabilità. -caratterizazione di fluoriscenza statali di elli. Hè statu dimustratu chì u valore cmc di gemini era più bassu paragunendu monomeru è gemini.
Fig.6 Sintesi di gemini AAS utilizendu derivati AA è spacer, seguita da l'inserimentu di u gruppu idrofobicu
Fig.7 Sintesi di gemini AASs cù spacer bifunctional è AAS
5.2.3 Sintesi di glicerolipidi aminoacidi / peptidi surfactants
I tensioattivi di aminoacidu / peptide di glicerolipidi sò una nova classe di aminoacidi lipidi chì sò analoghi strutturali di mono- (o di-) esteri di glicerol è fosfolipidi, per via di a so struttura di una o duie catene di grassu cù un aminoacidu ligatu à a spina di glicerol. da un legame estere. A sintesi di sti surfactants principia cù a preparazione di esteri di glicerina di aminoacidi à temperature elevate è in presenza di un catalizzatore àcitu (per esempiu BF 3). A sintesi catalizzata da enzimi (aduprendu idrolasi, proteasi è lipasi cum'è catalizzatori) hè ancu una bona opzione (Figura 8).
A sintesi catalizzata da l'enzima di i gliceridi di arginina dilaurilati cunjugate cù papaina hè stata rappurtata. A sintesi di i conjugati di diacylglycerol ester da l'acetylarginine è a valutazione di e so proprietà fisicochimiche sò stati ancu signalati.
Fig.8 Sintesi di mono è diacylglycerol aminoacidu conjugates
distanziatore: NH-(CH2)10-NH: cumpostu B1
distanziatore: NH-C6H4-NH: cumpostu B2
distanziatore: CH2-CH2: cumpostu B3
Fig.9 Sintesi di anfifili simmetrici derivati da Tris(idrossimetil)aminomethane
5.2.4 Sintesi di surfactants aminoacidi / peptidi basati in bola
L'anfifili di tipu bola basati in aminoacidi cuntenenu 2 aminoacidi chì sò ligati à a stessa catena idrofobica. Franceschi et al. hà descrittu a sintesi di anfifili di tipu bola cù 2 aminoacidi (D- o L-alanine o L-histidine) è 1 catena alchilica di diverse lunghezze è hà investigatu a so attività di superficia. Discutenu a sintesi è l'agregazione di novi anfifili di tippu bola cù una frazione d'aminoacidu (aduprendu un β-aminoacidu pocu cumuni o un alcolu) è un gruppu C12 -C20 spacer. I β-aminoacidi pocu cumuni usati ponu esse un aminoacidu di zuccaru, un aminoacidu derivatu da azidotimina (AZT), un aminoacidu norbornene, è un aminoacidu derivatu da AZT (Figura 9). a sintesi di anfifili simmetrici di tipu bola derivati da tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) (Figura 9).
06 Pruprietà fisicuchimica
Hè ben cunnisciutu chì i tensioattivi basati in aminoacidi (AAS) sò diversi è versatili in natura è anu una bona applicabilità in parechje applicazioni, cum'è una bona solubilizazione, boni proprietà di emulsificazione, alta efficienza, prestazioni d'alta attività di superficia è bona resistenza à l'acqua dura (ioni di calciu). tolleranza).
Basatu nantu à e proprietà di tensioattivi di l'aminoacidi (per esempiu, a tensione di a superficia, cmc, u cumpurtamentu di a fase è a temperatura di Krafft), i seguenti cunclusioni sò stati ghjunti dopu studii estensivi - l'attività di a superficia di l'AAS hè superiore à quella di a so contraparte surfactant convenzionale.
6.1 Concentrazione micellare critica (cmc)
A cuncentrazione di micella critica hè unu di i paràmetri impurtanti di i surfactants è guverna assai proprietà di superfici attive, cum'è solubilizazione, lisi cellulare è a so interazzione cù biofilms, etc. In generale, l'aumentu di a lunghezza di a catena di a coda di l'idrocarburu (aumentà l'idrofobicità) porta à una diminuzione. in u valore cmc di a suluzione surfactant, cusì cresce u so attività superficia. I tensioattivi basati nantu à l'aminoacidi sò generalmente valori di cmc più bassi paragunati à i tensioattivi convenzionali.
Attraverso diverse combinazioni di gruppi di teste e code idrofobiche (ammide monocationica, ammide bicationica, estere a base di ammide bicationiche), Infante et al. sintetizzatu trè AAS basati in arginina è studiatu u so cmc è γcmc (tensione superficiale à cmc), chì mostra chì i valori di cmc è γcmc diminuiscenu cù l'aumentu di a lunghezza di a coda idrofoba. In un altru studiu, Singare è Mhatre anu truvatu chì u cmc di i surfactants N-α-acylarginine diminuite cù l'aumentu di u numeru di atomi di carbonu di a coda idrofobica (Table 1).
Yoshimura et al. investigatu u cmc di surfactants gemini basati in aminoacidi derivati da cisteina è hà dimustratu chì u cmc diminuì quandu a lunghezza di a catena di carbone in a catena idrofobica hè stata aumentata da 10 à 12. L'aumentu di a lunghezza di a catena di carbone à 14 hà risultatu in un incrementu di cmc, chì hà cunfirmatu chì i surfactants gemini à catena longa anu una tendenza più bassa à aggregate.
Faustino et al. ha riportato la formazione di micelle miste in soluzioni acquose di tensioattivi anionici Gemini a base di cistina. I surfactants gemini sò stati paragunati ancu cù i surfactants monomerichi convenzionali currispondenti (C 8 Cys). I valori di cmc di miscele di lipidi-surfactant sò stati signalati per esse più bassi di quelli di surfactants puri. surfactants gemini è 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, un fosfolipidu micellare soluble in acqua, avianu cmc in u livellu millimolar.
Shrestha è Aramaki anu investigatu a furmazione di micelle viscoelastiche simili a vermi in soluzioni acquose di tensioattivi anionici-nonionici basati in aminoacidi misti in assenza di sali di mistura. In stu studiu, N-dodecyl glutamate hè statu trovu à avè una temperatura Krafft supiriuri; in ogni modu, quandu hè neutralizatu cù l'aminoacidu basicu L-lisina, hà generatu micelle è a suluzione cuminciò à cumportà cum'è un fluidu newtonianu à 25 ° C.
6.2 Bona solubilità in acqua
A bona solubilità in acqua di AAS hè dovuta à a prisenza di ligami CO-NH supplementari. Questu rende l'AAS più biodegradabile è ecologicu cà i tensioattivi convenzionali currispondenti. A solubilità in acqua di l'acidu N-acil-L-glutamicu hè ancu megliu per i so 2 gruppi carboxyl. A solubilità in acqua di Cn(CA) 2 hè ancu bona perchè ci sò 2 gruppi di arginina ionica in 1 molecule, chì risultatu in una adsorption è diffusione più efficace à l'interfaccia di a cellula è ancu una inhibizione bacteriana efficace à concentrazioni più bassu.
6.3 Temperature Krafft è puntu Krafft
A temperatura di Krafft pò esse intesa cum'è u cumpurtamentu di solubilità specificu di surfactants chì a so solubilità aumenta bruscamente sopra una temperatura particulare. I tensioattivi ionici anu una tendenza à generà idratati solidi, chì ponu precipitate fora di l'acqua. À una temperatura particulari (a chjamata temperatura Krafft), un aumentu drammaticu è discontinuu di a solubilità di surfactants hè generalmente osservatu. U puntu Krafft di un tensioattivu ionicu hè a so temperatura Krafft à cmc.
Questa caratteristica di solubilità hè di solitu vistu per i surfactants ionici è pò esse spiegatu cusì: a solubilità di u monomeru liberu di surfactant hè limitata sottu à a temperatura di Krafft finu à u puntu Krafft, induve a so solubilità aumenta gradualmente per via di a furmazione di micelle. Per assicurà a solubilità cumpleta, hè necessariu di preparà formulazioni di surfactant à a temperatura sopra à u puntu Krafft.
A temperatura Krafft di AAS hè stata studiata è paragunata cù quella di surfactants sintetici cunvinziunali. Shrestha è Aramaki anu studiatu a temperatura Krafft di AAS basati in arginine è truvaru chì a cuncentrazione di micelle critica hà mostratu un cumpurtamentu di aggregazione in forma di pre-micelles sopra 2-5. × 10-6 mol-L -1 seguitu da a furmazione di micelle normale (Ohta et al. sintetizzati sei tipi diffirenti di N-hexadecanoyl AAS è discussanu a relazione trà a so temperatura Krafft è i residui aminoacidu).
In l'esperimenti, hè statu truvatu chì a temperatura di Krafft di N-hexadecanoyl AAS aumentava cù a diminuzione di a dimensione di i residui aminoacidi (phenylalanine essendu un'eccezzioni), mentre chì u calore di solubilità (assorbimentu di calore) aumentava cù a diminuzione di a dimensione di i residui aminoacidi (cù l'eccezzioni). l'eccezzioni di glicina è fenilalanina). Hè stata cunclusa chì in i sistemi alanine è fenilalanina, l'interazzione DL hè più forte di l'interazzione LL in a forma solida di u sal N-hexadecanoyl AAS.
Brito et al. determinatu a temperatura Krafft di trè serie di surfactants basati in aminoacidi novi utilizendu microcalorimetria di scanning differenziale è truvò chì cambià l'ione trifluoroacetate à iodudu iodu hà risultatu in un aumentu significativu di a temperatura Krafft (circa 6 °C), da 47 °C à 53 °C. C. A prisenza di ligami cis-doppiu è l'insaturazione prisenti in i Ser-derivati di a catena longa hà purtatu à una diminuzione significativa di a temperatura di Krafft. n-Dodecyl glutamate hè statu infurmatu per avè una temperatura Krafft più altu. Tuttavia, a neutralizazione cù l'aminoacidu basicu L-lisina hà risultatu in a furmazione di micelle in suluzione chì si cumportavanu cum'è fluidi newtoniani à 25 ° C.
6.4 Tensione superficiale
A tensione superficiale di i tensioattivi hè ligata à a lunghezza di a catena di a parte idrofobica. Zhang et al. Determinò a tensione di a superficia di sodium cocoyl glycinate da u metudu Wilhelmy plate (25±0.2) ° C è determinatu u valore di a tensione di a superficia in cmc cum'è 33 mN-m -1, cmc cum'è 0.21 mmol-L -1. Yoshimura et al. determinatu a tensione di a superficia di 2C n Cys tipu aminoacidu basatu a tensione di a superficia di 2C n Cys-based agenti attivi superficia. Hè stata truvata chì a tensione di a superficia in cmc diminuite cù a lunghezza di a catena crescente (finu à n = 8), mentre chì a tendenza hè stata invertita per i surfactants cù n = 12 o più longu di catena.
L'effettu di CaC1 2 nantu à a tensione di a superficia di surfactants basati in aminoacidi dicarboxylated hè statu ancu studiatu. In questi studii, CaC1 2 hè stata aghjunta à suluzione acquosa di trè surfactants aminoacidi dicarboxylated (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2 è C12 GluNa 2). I valori di u plateau dopu à cmc sò stati paragunati è si trova chì a tensione di a superficia diminuì à cuncentrazioni assai bassu di CaC1 2. Questu hè duvuta à l'effettu di l'ioni di calciu nantu à a disposizione di u surfactant à l'interfaccia gas-acqua. i tensi superficia di i sali di N-dodecylaminomalonate è N-dodecylaspartate, invece, eranu dinù quasi custanti sin'à 10 mmol-L -1 CaC1 2 cuncintrazzioni. Sopra 10 mmol-L -1, a tensione di a superficia aumenta bruscamente, per via di a furmazione di una precipitazione di u sali di calcium di u surfactant. Per u sal di disodiu di N-dodecyl glutamate, l'aghjunzione moderata di CaC1 2 hà risultatu in una diminuzione significativa di a tensione di a superficia, mentri l'aumentu cuntinuu di a concentrazione di CaC1 2 ùn hà più causatu cambiamenti significativi.
Per determinà a cinetica di adsorzione di AAS di tippu gemini à l'interfaccia gas-acqua, a tensione superficiale dinamica hè stata determinata utilizendu u metudu di pressione massima di bolla. I risultati anu dimustratu chì per u tempu di prova più longu, a tensione di a superficia dinamica 2C 12 Cys ùn hà micca cambiatu. A diminuzione di a tensione di a superficia dinamica dipende solu da a cuncentrazione, a lunghezza di e code idrofobiche è u numeru di code idrofobe. L'aumentu di a cuncentrazione di surfactant, a diminuzione di a lunghezza di a catena è u numeru di catene hà risultatu in una decadenza più rapida. Les résultats obtenus pour des concentrations plus élevées de C n Cys (n = 8 à 12) se sont avérés très proches du γ cmc mesuré par la méthode Wilhelmy.
In un altru studiu, a tensione superficiale dinamica di sodium dilauryl cystine (SDLC) è sodium didecamino cystine sò state determinate da u metudu di a placca di Wilhelmy, è in più, e tensioni superficiali d'equilibriu di e so suluzione acquosa sò state determinate da u metudu di u voluminu di goccia. A reazzione di ligami disulfuru hè stata investigata ancu da altri metudi. L'aghjunzione di mercaptoethanol à 0,1 mmol-L -1SDLC suluzione hà purtatu à un rapidu aumentu di a tensione superficiale da 34 mN-m -1 à 53 mN-m -1. Siccomu NaClO pò ossidà i ligami disulfuri di SDLC à i gruppi di l'acidu sulfonicu, ùn sò stati osservati aggregati quandu NaClO (5 mmol-L -1) hè statu aghjuntu à a suluzione 0.1 mmol-L -1 SDLC. A microscopia elettronica di trasmissione è i risultati di scattering di luce dinamica anu dimustratu chì ùn sò stati formati aggregati in a suluzione. A tensione superficiale di SDLC hè stata trovata per aumentà da 34 mN-m -1 à 60 mN-m -1 per un periudu di 20 min.
6.5 Interazzioni di superficia binaria
In e scienze di a vita, un numeru di gruppi anu studiatu e proprietà vibrazionale di mischi di AAS cationici (surfactants basati in diacylglycerol arginine) è fosfolipidi à l'interfaccia gas-acqua, infine cuncludendu chì sta pruprietà micca ideale provoca a prevalenza di l'interazzioni elettrostatiche.
6.6 Proprietà di aggregazione
A diffusione di luce dinamica hè comunmente utilizata per determinà e proprietà di aggregazione di monomeri basati in aminoacidu è surfactants gemini à cuncentrazioni sopra à cmc, rendendu un diametru idrodinamicu apparente DH (= 2R H ). L'aggregati furmati da C n Cys è 2Cn Cys sò relativamente grandi è anu una distribuzione larga scala cumparatu cù altri tensioattivi. Tutti i tensioattivi eccettu 2C 12 Cys formanu tipicamente aggregati di circa 10 nm. dimensioni di micelle di i surfactants gemini sò significativamente più grande di quelli di i so contraparti monomerichi. Un aumentu di a lunghezza di a catena d'idrocarburi porta ancu à un aumentu di a dimensione di micella. ohta et al. discrittu i pruprietà aggregation di trè stereoisomers differente di N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammonium in suluzione acquosa è mustrò chì i diastereoisomers hannu la stissa cuncintrazzioni aggregation critica in suluzione acquosa. Iwahashi et al. investigatu da dicroismu circular, NMR è osmometria di pressione di vapore u A furmazione di aggregati chirali di N-dodecanoyl-L-glutamic acid, N-dodecanoyl-L-valine è i so esteri metilici in diversi solventi (cum'è tetrahydrofuran, acetonitrile, 1,4). -dioxane è 1,2-dichloroethane) cù proprietà di rotazione hè stata investigata da dicroismu circular, NMR è osmometria di pressione di vapore.
6.7 Adsorption Interfacial
L'adsorzione interfacciale di surfactants basati in aminoacidi è a so paraguna cù a so contraparte convenzionale hè ancu una di e direzzione di ricerca. Per esempiu, e proprietà di adsorption interfacial di dodecyl esteri di aminoacidi aromatici ottenuti da LET è LEP sò stati investigati. I risultati anu dimustratu chì LET è LEP presentavanu zoni interfaciali più bassi à l'interfaccia gas-liquidu è à l'interfaccia acqua/hexane, rispettivamente.
Bordes et al. hà investigatu u cumpurtamentu di a suluzione è l'adsorption à l'interfaccia gas-acqua di trè surfactants aminoacidi dicarboxylated, i sali di disodium di dodecyl glutamate, dodecyl aspartate è aminomalonate (cù 3, 2 è 1 atomi di carbonu trà i dui gruppi carboxyl, rispettivamente). Sicondu stu rapportu, u cmc di i surfactants dicarboxylated era 4-5 volte più altu ch'è quellu di u sal di dodecyl glycine monocarboxylated. Questu hè attribuitu à a furmazione di ligami di l'idrogenu trà i surfactants dicarboxylated è e molécule vicine à traversu i gruppi amidi in questu.
6.8 Cumportamentu di a fase
Fasi cubi discontinui isotropichi sò osservati per i surfactants à cuncentrazioni assai elevate. Molécule di surfactant cù gruppi di testa assai grande tendenu à furmà aggregati di curvatura positiva più chjuca. marques et al. hà studiatu u cumpurtamentu di fasi di i sistemi 12Lys12/12Ser è 8Lys8/16Ser (vede a Figura 10), è i risultati anu dimustratu chì u sistema 12Lys12/12Ser hà una zona di separazione di fasi trà e regioni di soluzione micellare è vesicular, mentre chì u sistema 8Lys8/16Ser. U sistema 8Lys8 / 16Ser mostra una transizione cuntinuu (regione di fase micellare allungata trà a regione di fasi micellari petite è a regione di fasi vesiculari). Semu devi esse nutatu chì per a regione vesiculata di u sistema 12Lys12/12Ser, i vesiculi sò sempre coexisting with micelles, mentri a regione vesiculale di u sistema 8Lys8/16Ser hà solu vesiculate.
Miscele catanioniche di tensioattivi a base di lisina e serina: coppia simmetrica 12Lys12/12Ser (a sinistra) e coppia asimmetrica 8Lys8/16Ser (a destra)
6.9 Capacità emulsionante
Kouchi et al. esaminò a capacità emulsionante, a tensione interfacciale, a dispersibilità è a viscosità di N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine, L-glutamate, è altri AAS. In cunfrontu cù i tensioattivi sintetici (i so contraparti convenzionali non ionici è anfoteri), i risultati anu dimustratu chì l'AAS anu una capacità emulsionante più forte cà i tensioattivi convenzionali.
Baczko et al. sintetizzati novi tensioattivi di amminoacidi anionici è anu investigatu a so idoneità cum'è solventi di spettroscopia NMR orientata chirali. Una serie di derivati anfifili L-Phe o L-Ala a base di solfonati con diverse code idrofobiche (pentil~tetradecil) sono state sintetizzate facendo reagire aminoacidi con anidride o-sulfobenzoica. Wu et al. sali di sodiu sintetizzati di N-acil AAS èinvestigatu a so capacità di emulsificazione in emulsioni oliu-in-acqua, è i risultati anu dimustratu chì questi surfactants anu megliu cù l'acetate d'etile cum'è a fase d'oliu chè cù n-hexane cum'è a fase d'oliu.
6.10 Avanzate in sintesi è pruduzzione
A resistenza à l'acqua dura pò esse cumpresa cum'è a capacità di i surfactants per resiste à a prisenza di ioni cum'è u calciu è u magnesiu in l'acqua dura, vale à dì, a capacità di evitari a precipitazione in saponi di calcium. Surfactants cù alta resistenza à l'acqua dura sò assai utili per formulazioni detergenti è prudutti di cura persunale. A resistenza à l'acqua dura pò esse evaluata da u calculu di u cambiamentu in a solubilità è l'attività di a superficia di u surfactant in presenza di ioni di calcium.
Un'altra manera di valutà a resistenza à l'acqua dura hè di calculà u percentuale o grammi di surfactant necessariu per u sapone di calciu furmatu da 100 g di oleate di sodiu per esse dispersatu in l'acqua. In i zoni cù l'acqua dura alta, l'alta concentrazione di ioni di calcium è magnesiu è u cuntenutu minerale pò fà alcune applicazioni pratiche difficili. Spessu l'ionu di sodiu hè utilizatu cum'è u contra-ionu di un tensioattivu anionicu sinteticu. Siccomu l'ionu di calciu divalente hè ligatu à e duie molécule di tensioattivu, face chì u tensioattivu precipitate più facilmente da a suluzione facendu a detergenza menu prubabile.
U studiu di a resistenza di l'acqua dura di l'AAS hà dimustratu chì a resistenza à l'acqua dura è l'acidu sò stati influenzati da un gruppu carboxyl supplementu, è a resistenza à l'acqua dura è l'acidu aumentanu più cù l'aumentu di a lunghezza di u gruppu spacer trà i dui gruppi carboxyl. . L'ordine di resistenza à l'acidu è l'acqua dura era C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glutamate. Paragunendu u ligame di amide dicarboxylated è u surfactant amino dicarboxylated, rispettivamente, hè statu trovu chì a gamma di pH di l'ultime era più larga è a so attività superficia aumentata cù l'aghjunzione di una quantità approprita di acidu. L'aminoacidi N-alkyl dicarboxylated dimustravanu un effettu chelante in presenza di ioni calcium, è l'aspartate C 12 formanu un gel biancu. c 12 glutamate hà dimustratu una alta attività di a superficia à alta cuncentrazione di Ca 2+ è hè prevista per esse usatu in a desalinizazione di l'acqua di mare.
6.11 Dispersibilità
A dispersibilità si riferisce à a capacità di un surfactant per impedisce a coalescenza è a sedimentazione di u surfactant in suluzione.A dispersibilità hè una pruprietà impurtante di surfactants chì li rende adattati per l'usu in detergenti, cusmetichi è farmaceutichi.Un agente disperdente deve contenere un legame estere, etere, ammide o amminico tra il gruppo idrofobo e il gruppo idrofilo terminale (o tra i gruppi idrofobi a catena lineare).
In generale, i tensioattivi anionici cum'è l'alcanolamido sulfati è i tensioattivi anfoteri cum'è l'amidosulfobetaine sò particularmente efficaci cum'è agenti di dispersione per i saponi di calciu.
Parechji sforzi di ricerca anu determinatu a dispersibilità di l'AAS, induve a N-lauroyl lysine hè stata trovata pocu cumpatibile cù l'acqua è difficiuli di utilizà per formulazioni cusmetichi.In questa serie, l'aminoacidi basi N-acil-sustituiti anu una superba dispersibilità è sò usati in l'industria cosmetica per migliurà e formulazioni.
07 Tossicità
I tensioattivi convenzionali, in particolare i tensioattivi cationici, sono altamente tossici per l'organismi acquatici. A so tossicità acuta hè dovuta à u fenomenu di l'interazione adsorption-ion di surfactants à l'interfaccia cellula-acqua. A diminuzione di u cmc di surfactants di solitu porta à una adsorzione interfacciale più forte di surfactants, chì di solitu risultati in a so tossicità aguda elevata. Un aumentu di a lunghezza di a catena idrofobica di tensioattivi porta ancu à un aumentu di a tossicità acuta di tensioattivi.A maiò parte di l'AAS sò bassi o micca tossichi per l'omu è l'ambiente (in particulare per l'organisimi marini) è sò adattati per l'utilizazione cum'è ingredienti alimentari, farmaceutichi è cosmetichi.Parechji circadori anu dimustratu chì i surfactants aminoacidi sò gentili è micca irritanti à a pelle. I tensioattivi basati in arginina sò cunnisciuti per esse menu tossichi cà i so contraparti convenzionali.
Brito et al. hà studiatu e proprietà fisicochimiche è tossicologiche di anfifili a base di amminoacidi e i loro [derivati da tirosina (Tyr), idrossiprolina (Hyp), serina (Ser) e lisina (Lys)] formazione spontanea di vescicole cationiche e ha dato dati sulla loro tossicità acuta a Daphnia magna (IC 50). Hanu sintetizatu vesiculi cationichi di bromuru di dodecyltrimethylammonium (DTAB) / Lys-derivati è / o miscele di Ser-/Lys-derivati è anu pruvatu a so ecotossicità è u so potenziale emoliticu, dimustrendu chì tutti l'AAS è e so miscele chì cuntenenu vesicule eranu menu tossichi cà u surfactant convenzionale DTAB. .
Rosa et al. hà studiatu l'associazione (associazione) di DNA à vesiculi cationici stabili basati in aminoacidi. A cuntrariu di i surfactants cationici cunvinziunali, chì spessu parenu esse tossichi, l'interazzione di surfactants amminoacidi cationici pare micca tossicu. L'AAS cationicu hè basatu annantu à l'arginina, chì spontaneamente forma vesiculi stabili in cumbinazioni cù certi tensioattivi anionici. L'inhibitori di corrosione basati in aminoacidi sò ancu infurmati chì ùn sò micca tossichi. Questi surfactants sò facilmente sintetizzati cù alta purezza (finu à u 99%), low cost, facilmente biodegradabili, è cumpletamente soluble in media aqueous. Diversi studii anu dimustratu chì i surfactants aminoacidi chì cuntenenu sulphur sò superiori in l'inibizione di a corrosione.
Dans une étude récente, Perinelli et al. hà riportatu un prufilu tossicologicu satisfacente di ramnolipids paragunatu à i tensioattivi convenzionali. I ramnolipidi sò cunnisciuti per agisce cum'è amplificatori di permeabilità. Anu ancu infurmatu l'effettu di i rhamnolipids nantu à a permeabilità epiteliale di droghe macromolecular.
08 Attività antimicrobiana
L'attività antimicrobiana di i surfactants pò esse evaluata da a concentrazione minima inhibitoria. L'attività antimicrobiana di i tensioattivi basati in arginina hè stata studiata in dettaglio. I batteri Gram-negativi sò stati trovati più resistenti à i tensioattivi basati in arginina cà i batteri Gram-positivi. L'attività antimicrobiana di i surfactants hè generalmente aumentata da a presenza di ligami idrossilici, ciclopropani o insaturati in e catene acili. Castillo et al. hà dimustratu chì a lunghezza di e catene acyl è a carica pusitiva determinanu u valore HLB (equilibriu hydrophilic-lipophilic) di a molécula, è questi anu un effettu nantu à a so capacità di disturbà e membrane. Nα-acylarginine methyl ester hè una altra classa impurtante di tensioattivi cationici cù attività antimicrobiana larga spettru è hè prontamente biodegradable è hà una toxicità bassa o nulla. Studii nantu à l'interazione di surfactants basati in Nα-acylarginine metil esteri cù 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine è 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine, membrani mudelli, è cù organismi viventi in a prisenza o l'absenza di barrieri esterni anu dimustratu chì sta classa di surfactants hà una bona antimicrobiana I risultati dimustranu chì i surfactants anu una bona attività antibacteriana.
09 Pruprietà reologica
E proprietà reologiche di i surfactants ghjucanu un rolu assai impurtante in a determinazione è a prediczione di e so applicazioni in diverse industrii, cumprese l'alimentariu, i farmaceutichi, l'estrazione di l'oliu, a cura persunale è i prudutti di cura di a casa. Parechji studii sò stati fatti per discutiri a relazione trà viscoelasticità di surfactants aminoacidi è cmc.
10 Applicazioni in l'industria cosmetica
AAS sò usati in a formulazione di parechji prudutti di cura persunale.L'N-cocoyl glycinate di potassiu hè truvatu per esse gentile nantu à a pelle è hè utilizatu in a purificazione faciale per sguassà fangu è maquillaje. L'acidu n-Acyl-L-glutamicu hà dui gruppi di carboxyl, chì a rende più soluble in acqua. Trà questi AAS, AAS basatu nantu à l'acidi grassi C 12 sò largamente utilizati in a purificazione faciale per sguassà fangu è maquillaje. AAS cù una catena C 18 sò usati cum'è emulsionanti in i prudutti di cura di a pelle, è i sali di N-Lauryl alanine sò cunnisciuti per creà schiume cremosi chì ùn sò micca irritanti à a pelle è ponu dunque esse usatu in a formulazione di prudutti di cura di i zitelli. L'AAS basatu in N-Lauryl utilizatu in a pasta di denti anu una bona detergenza simile à u sapone è una forte efficacità inibizione di l'enzimi.
In l'ultimi decennii, l'scelta di tensioattivi per i cosmichi, i prudutti di cura persunale è i farmaci s'hè focu annantu à a bassa toxicità, a dolcezza, a dolcezza à u toccu è a sicurezza. I cunsumatori di sti prudutti sò assai cuscenti di l'irritazione potenziale, a toxicità è i fatturi ambientali.
Oghje, AAS sò usati per furmulà assai shampoo, tinture di capelli è saponi di bagnu per via di i so numerosi vantaghji annantu à i so contraparti tradiziunali in i cosmichi è i prudutti di cura persunale.I tensioattivi basati in proteine hannu pruprietà desiderate necessarii per i prudutti di cura persunale. Certi AAS anu capacità di furmazione di film, mentre chì altri anu una bona capacità di spuma.
L'aminoacidi sò impurtanti fattori idratanti naturali in u stratum corneum. Quandu e cellule epidermali morse, diventanu parti di u stratum corneum è i proteini intracellulari sò gradualmente degradati à aminoacidi. Questi aminoacidi sò poi trasportati più in u stratum corneum, induve assorbanu grassu o sustanzi simili à grassu in u stratum corneum epidermali, migliurà cusì l'elasticità di a superficia di a pelle. Circa 50% di u fattore idratante naturali in a pelle hè cumpostu di aminoacidi è pirrolidone.
U collagenu, un ingredientu cusmeticu cumuni, cuntene ancu aminoacidi chì mantene a pelle suave.I prublemi di a pelle, cum'è a rugosità è u dullness, sò dovuti in gran parte à a mancanza di aminoacidi. Un studiu hà dimustratu chì mischjà un aminoacidu cù una pomata alleviava i bruciature di a pelle, è e zone affettate tornanu à u so statu normale senza diventà cicatrici cheloidi.
L'aminoacidi sò ancu stati trovati assai utili in a cura di i cuticuli danati.I capelli secchi è senza forma ponu indicà una diminuzione di a cuncentrazione di aminoacidi in un stratum corneum severamente danatu. L'aminoacidi anu a capacità di penetrà a cuticule in u capeddu di u capeddu è assorbe l'umidità da a pelle.Questa capacità di tensioattivi basati in aminoacidi li rende assai utili in shampoo, tinture di capelli, addolcitori di capelli, acondicionatori di capelli, è a prisenza di aminoacidi rende i capelli forti.
11 Applicazioni in cusmetichi di ogni ghjornu
Attualmente, ci hè una dumanda crescente di formulazioni detergenti basati in aminoacidi in u mondu sanu.AAS sò cunnisciuti per avè una megliu capacità di pulizia, capacità di schiuma è proprietà di ammorbidisce i tessuti, chì li rende adattati per detergenti domestici, shampoo, lavaggi per u corpu è altre applicazioni.Un AAS anfoteru derivatu da l'acidu asparticu hè informatu per esse un detergente assai efficace cù proprietà chelanti. L'usu d'ingredienti detergenti custituiti da N-alkyl-β-aminoethoxy acids hè stata trovata per riduce l'irritazione di a pelle. Una formulazione di detergente liquidu custituitu di N-cocoyl-β-aminopropionate hè stata rappurtata per esse un detergente efficace per e macchie d'oliu nantu à superfici metalliche. Un surfactant à l'acidu aminocarboxylic, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, hè statu ancu dimustratu per avè una detergenza megliu è hè utilizatu per a pulizia di tessili, tappeti, capelli, vetru, etc. L'acidu 2-hydroxy-3-aminopropionic-N,N- U derivatu di l'acidu acetoaceticu hè cunnisciutu per avè una bona capacità di complexing è cusì dà stabilità à l'agenti sbiancanti.
A preparazione di formulazioni detergenti basati in N-(N'-long-chain acyl-β-alanyl)-β-alanine hè stata rappurtata da Keigo è Tatsuya in u so brevettu per una migliore capacità di lavaggio è stabilità, facilità di rottura di schiuma è un bonu ammollimentu di i tessuti. . Kao hà sviluppatu una formulazione detergente basata in N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine è hà riportatu una bassa irritazione di a pelle, una alta resistenza à l'acqua è un altu putere di eliminazione di macchie.
A cumpagnia giapponese Ajinomoto usa AAS bassu tossicu è facilmente degradabile basatu nantu à l'acidu L-glutamicu, L-arginine è L-lisina cum'è ingredienti principali in shampoo, detergenti è cosmetichi (Figura 13). A capacità di l'additivi enzimatici in formulazioni di detergenti per sguassà l'incrustazioni di proteini hè stata ancu rappurtata. N-acil AAS derivati da l'acidu glutamicu, l'alanina, a metilglicina, a serina è l'acidu asparticu sò stati rappurtati per u so usu cum'è eccellenti detergenti liquidi in solu suluzione aquosa. Questi surfactants ùn aumentanu micca a viscosità in tuttu, ancu à temperature assai bassu, è ponu esse facilmente trasferiti da u vasu di almacenamiento di u dispusitivu di scuma per ottene spuma homogeni.
Tempu di post: 09-09-2022