अमीनो ऍसिडचे सर्फॅक्टंट्स

या लेखासाठी सामग्री सारणी:

1. एमिनो ऍसिडचा विकास

2. स्ट्रक्चरल गुणधर्म

3. रासायनिक रचना

4.वर्गीकरण

5. संश्लेषण

6. भौतिक-रासायनिक गुणधर्म

7. विषारीपणा

8. प्रतिजैविक क्रियाकलाप

9. Rheological गुणधर्म

10. कॉस्मेटिक उद्योगातील अर्ज

11. रोजच्या सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये अनुप्रयोग

एमिनो ऍसिड सर्फॅक्टंट्स (एएएस)एक किंवा अधिक अमीनो आम्लांसह हायड्रोफोबिक गट एकत्र करून तयार केलेला सर्फॅक्टंटचा वर्ग आहे. या प्रकरणात, अमीनो ऍसिड कृत्रिम असू शकतात किंवा प्रथिने हायड्रोलायसेट्स किंवा तत्सम नूतनीकरणीय स्रोतांमधून मिळवता येतात. या पेपरमध्ये AAS साठी उपलब्ध बहुतेक सिंथेटिक मार्गांचा तपशील आणि अंतिम उत्पादनांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांवर विविध मार्गांचा प्रभाव, विद्राव्यता, फैलाव स्थिरता, विषाक्तता आणि बायोडिग्रेडेबिलिटी यांचा समावेश आहे. वाढत्या मागणीत सर्फॅक्टंट्सचा एक वर्ग म्हणून, त्यांच्या परिवर्तनीय संरचनेमुळे AAS ची अष्टपैलुत्व मोठ्या प्रमाणात व्यावसायिक संधी देते.

डिटर्जंट्स, इमल्सीफायर्स, गंज प्रतिबंधक, तृतीयक तेल पुनर्प्राप्ती आणि फार्मास्युटिकल्समध्ये सर्फॅक्टंट्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो हे लक्षात घेता, संशोधकांनी सर्फॅक्टंट्सकडे लक्ष देणे कधीही सोडले नाही.

सर्फॅक्टंट्स ही सर्वात प्रातिनिधिक रासायनिक उत्पादने आहेत जी जगभरात दररोज मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात आणि त्यांचा जलीय वातावरणावर नकारात्मक प्रभाव पडतो.अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की पारंपारिक सर्फॅक्टंट्सच्या व्यापक वापरामुळे पर्यावरणावर नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो.

आज, गैर-विषाक्तता, बायोडिग्रेडेबिलिटी आणि बायोकॉम्पॅटिबिलिटी ग्राहकांसाठी सर्फॅक्टंट्सची उपयुक्तता आणि कार्यक्षमतेइतकीच महत्त्वाची आहे.

बायोसर्फॅक्टंट हे पर्यावरणास अनुकूल टिकाऊ सर्फॅक्टंट्स आहेत जे जीवाणू, बुरशी आणि यीस्ट यांसारख्या सूक्ष्मजीवांद्वारे नैसर्गिकरित्या संश्लेषित केले जातात किंवा बाह्य सेल्युलर स्रावित केले जातात.त्यामुळे, फॉस्फोलिपिड्स, अल्काइल ग्लायकोसाइड्स आणि ऍसिल एमिनो ॲसिड्स सारख्या नैसर्गिक उभय रचनांचे अनुकरण करण्यासाठी आण्विक डिझाइनद्वारे बायोसर्फॅक्टंट्स देखील तयार केले जाऊ शकतात.

एमिनो ऍसिड सर्फॅक्टंट्स (एएएस)सामान्यतः प्राण्यांपासून किंवा शेतीतून मिळविलेल्या कच्च्या मालापासून बनवलेल्या सामान्य सर्फॅक्टंटपैकी एक आहे. गेल्या दोन दशकांमध्ये, AAS ने नवनवीन सर्फॅक्टंट्स म्हणून शास्त्रज्ञांकडून मोठ्या प्रमाणात स्वारस्य आकर्षित केले आहे, केवळ ते अक्षय स्त्रोतांपासून संश्लेषित केले जाऊ शकते म्हणून नाही, तर AAS सहज विघटनशील आणि निरुपद्रवी उप-उत्पादने आहेत, ज्यामुळे ते अधिक सुरक्षित आहेत. वातावरण

AAS ची व्याख्या सर्फॅक्टंट्सचा एक वर्ग म्हणून केली जाऊ शकते ज्यामध्ये अमीनो आम्ल गट (HO 2 C-CHR-NH 2) किंवा अमीनो ऍसिड अवशेष (HO 2 C-CHR-NH-) असलेले अमीनो ऍसिड असतात. एमिनो ऍसिडचे 2 कार्यशील क्षेत्र विविध प्रकारचे सर्फॅक्टंट्स तयार करण्यास परवानगी देतात. एकूण 20 मानक प्रोटीनोजेनिक अमीनो ऍसिड्स निसर्गात अस्तित्वात आहेत आणि वाढ आणि जीवनातील सर्व शारीरिक प्रतिक्रियांसाठी जबाबदार आहेत. ते फक्त अवशेष R नुसार एकमेकांपासून वेगळे आहेत (आकृती 1, pk a हा द्रावणाच्या आम्ल विघटन स्थिरांकाचा ऋण लॉगरिथम आहे). काही नॉन-ध्रुवीय आणि हायड्रोफोबिक आहेत, काही ध्रुवीय आणि हायड्रोफिलिक आहेत, काही मूलभूत आहेत आणि काही अम्लीय आहेत.

अमिनो आम्ल हे नूतनीकरणीय संयुगे असल्याने, अमीनो आम्लांपासून संश्लेषित केलेल्या सर्फॅक्टंटमध्येही टिकाऊ आणि पर्यावरणास अनुकूल बनण्याची उच्च क्षमता असते. साधी आणि नैसर्गिक रचना, कमी विषाक्तता आणि जलद जैवविघटनक्षमता त्यांना पारंपारिक सर्फॅक्टंटपेक्षा श्रेष्ठ बनवते. नूतनीकरणयोग्य कच्चा माल (उदा. अमिनो ॲसिड आणि वनस्पती तेले) वापरून, विविध जैवतंत्रज्ञान मार्ग आणि रासायनिक मार्गांनी AAS तयार केले जाऊ शकते.

20 व्या शतकाच्या सुरुवातीस, सर्फॅक्टंट्सच्या संश्लेषणासाठी सब्सट्रेट म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या अमीनो ऍसिडचा प्रथम शोध लागला.AAS प्रामुख्याने फार्मास्युटिकल आणि कॉस्मेटिक फॉर्म्युलेशनमध्ये संरक्षक म्हणून वापरले जात होते.याव्यतिरिक्त, AAS विविध रोग-उत्पादक जीवाणू, ट्यूमर आणि विषाणूंविरूद्ध जैविक दृष्ट्या सक्रिय असल्याचे आढळले. 1988 मध्ये, कमी किमतीच्या AAS च्या उपलब्धतेमुळे पृष्ठभागावरील क्रियाकलापांमध्ये संशोधनाची आवड निर्माण झाली. आज, जैवतंत्रज्ञानाच्या विकासासह, काही Amino Acids देखील व्यावसायिकरित्या यीस्टद्वारे मोठ्या प्रमाणावर संश्लेषित करण्यास सक्षम आहेत, जे अप्रत्यक्षपणे सिद्ध करते की AAS उत्पादन अधिक पर्यावरणास अनुकूल आहे.

01 अमीनो ऍसिडचा विकास

19व्या शतकाच्या सुरुवातीस, जेव्हा नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे अमीनो ऍसिड्स प्रथम शोधले गेले, तेव्हा त्यांची रचना अत्यंत मौल्यवान असल्याचा अंदाज वर्तवला गेला - ॲम्फिफिल्स तयार करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून वापरण्यायोग्य. AAS च्या संश्लेषणावरील पहिला अभ्यास बोंडीने 1909 मध्ये नोंदवला होता.

त्या अभ्यासात, N-acylglycine आणि N-acylalanine सर्फॅक्टंट्ससाठी हायड्रोफिलिक गट म्हणून सादर केले गेले. त्यानंतरच्या कामात ग्लाइसिन आणि ॲलानाइन आणि हेन्ट्रिच एट अल वापरून lipoAmino Acids (AAS) चे संश्लेषण समाविष्ट होते. निष्कर्षांची मालिका प्रकाशित केली,घरगुती साफसफाईच्या उत्पादनांमध्ये (उदा. शॅम्पू, डिटर्जंट्स आणि टूथपेस्ट) सर्फॅक्टंट्स म्हणून एसाइल सारकोसिनेट आणि एसिल एस्पार्टेट क्षारांच्या वापरावर पहिल्या पेटंट अर्जासह.त्यानंतर, अनेक संशोधकांनी ऍसिल अमिनो ऍसिडचे संश्लेषण आणि भौतिक-रासायनिक गुणधर्म तपासले. आजपर्यंत, AAS चे संश्लेषण, गुणधर्म, औद्योगिक उपयोग आणि बायोडिग्रेडेबिलिटी यावर मोठ्या प्रमाणात साहित्य प्रकाशित झाले आहे.

02 संरचनात्मक गुणधर्म

AAS च्या नॉन-ध्रुवीय हायड्रोफोबिक फॅटी ऍसिड चेन रचना, साखळी लांबी आणि संख्येमध्ये भिन्न असू शकतात.AAS ची संरचनात्मक विविधता आणि उच्च पृष्ठभागावरील क्रियाकलाप त्यांची व्यापक रचनात्मक विविधता आणि भौतिक-रासायनिक आणि जैविक गुणधर्म स्पष्ट करतात. AAS चे प्रमुख गट अमीनो ऍसिड किंवा पेप्टाइड्सचे बनलेले असतात. प्रमुख गटांमधील फरक या सर्फॅक्टंट्सचे शोषण, एकत्रीकरण आणि जैविक क्रियाकलाप निर्धारित करतात. हेड ग्रुपमधील फंक्शनल ग्रुप नंतर AAS चा प्रकार निर्धारित करतात, ज्यात cationic, anionic, nonionic आणि amphoteric यांचा समावेश होतो. हायड्रोफिलिक एमिनो ॲसिड आणि हायड्रोफोबिक लाँग-चेन भाग यांचे मिश्रण एक ॲम्फिफिलिक रचना बनवते ज्यामुळे रेणू पृष्ठभागावर जास्त सक्रिय होतो. याव्यतिरिक्त, रेणूमध्ये असममित कार्बन अणूंची उपस्थिती चिरल रेणू तयार करण्यास मदत करते.

03 रासायनिक रचना

सर्व पेप्टाइड्स आणि पॉलीपेप्टाइड्स ही या जवळपास 20 α-प्रोटीनोजेनिक α-अमीनो ऍसिडची पॉलिमरायझेशन उत्पादने आहेत. सर्व 20 α-अमीनो ऍसिडमध्ये कार्बोक्झिलिक ऍसिड फंक्शनल ग्रुप (-COOH) आणि एमिनो फंक्शनल ग्रुप (-NH 2) असतात, दोन्ही एकाच टेट्राहेड्रल α-कार्बन अणूला जोडलेले असतात. α-कार्बनला जोडलेल्या वेगवेगळ्या R गटांद्वारे अमिनो आम्ल एकमेकांपासून भिन्न असतात (लाइसिन वगळता, जेथे R गट हायड्रोजन असतो.) R गट रचना, आकार आणि शुल्क (आम्लता, क्षारता) मध्ये भिन्न असू शकतात. हे फरक पाण्यातील अमीनो ऍसिडची विद्राव्यता देखील निर्धारित करतात.

एमिनो ऍसिड हे चिरल (ग्लिसीन वगळता) असतात आणि निसर्गाने ऑप्टिकली सक्रिय असतात कारण त्यांच्यात अल्फा कार्बनशी जोडलेले चार भिन्न घटक असतात. एमिनो ऍसिडमध्ये दोन संभाव्य रचना आहेत; L-stereoisomers ची संख्या लक्षणीयरीत्या जास्त आहे हे असूनही, त्या एकमेकांच्या नॉन-ओव्हरलॅपिंग मिरर प्रतिमा आहेत. काही अमीनो ऍसिडस् (फेनिलॅलानिन, टायरोसिन आणि ट्रिप्टोफॅन) मध्ये उपस्थित असलेले आर-ग्रुप आर्यल आहे, ज्यामुळे 280 nm वर जास्तीत जास्त UV शोषण होते. आम्लीय α-COOH आणि मूलभूत α-NH 2 अमीनो ऍसिडमध्ये आयनीकरण करण्यास सक्षम आहेत आणि दोन्ही स्टिरिओइसॉमर्स, जे काही असतील ते खाली दर्शविलेले आयनीकरण समतोल तयार करतात.

R-COOH ↔R-COO^-४ एच^＋

आर-एनएच₃^＋↔R-NH₂४ एच^＋

वरील आयनीकरण समतोल मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अमीनो ऍसिडमध्ये कमीतकमी दोन कमकुवत अम्लीय गट असतात; तथापि, प्रोटोनेटेड एमिनो गटाच्या तुलनेत कार्बोक्झिल गट जास्त अम्लीय आहे. pH 7.4, कार्बोक्सिल गट डिप्रोटोनेटेड आहे तर एमिनो ग्रुप प्रोटोनेटेड आहे. नॉन-आयनीकरण करण्यायोग्य आर गटांसह अमीनो ऍसिड या pH वर विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतात आणि zwitterion तयार करतात.

04 वर्गीकरण

AAS चार निकषांनुसार वर्गीकृत केले जाऊ शकते, ज्याचे खाली वर्णन केले आहे.

4.1 उत्पत्तीनुसार

उत्पत्तीनुसार, AAS खालीलप्रमाणे 2 श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते. ① नैसर्गिक श्रेणी

अमीनो ऍसिड असलेले काही नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे संयुगे पृष्ठभाग/इंटरफेसियल ताण कमी करण्याची क्षमता देखील असतात आणि काही ग्लायकोलिपिड्सच्या परिणामकारकतेपेक्षा जास्त असतात. या AAS ला लिपोपेप्टाइड्स असेही म्हणतात. Lipopeptides कमी आण्विक वजन संयुगे आहेत, सहसा बॅसिलस प्रजाती द्वारे उत्पादित.

असे AAS पुढे 3 उपवर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत:surfactin, iturin आणि fengycin.

पृष्ठभाग-सक्रिय पेप्टाइड्सच्या कुटुंबामध्ये विविध पदार्थांचे हेप्टेपेप्टाइड प्रकार समाविष्ट आहेत,आकृती 2a मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ज्यामध्ये C12-C16 असंतृप्त β-hydroxy फॅटी ऍसिड चेन पेप्टाइडशी जोडलेली आहे. पृष्ठभाग-सक्रिय पेप्टाइड हा एक मॅक्रोसायक्लिक लैक्टोन आहे ज्यामध्ये β-हायड्रॉक्सी फॅटी ऍसिड आणि पेप्टाइडच्या सी-टर्मिनस दरम्यान उत्प्रेरक करून रिंग बंद केली जाते.

इटुरिनच्या उपवर्गात इटुरिन ए आणि सी, मायकोसबटिलिन आणि बॅसिलोमायसिन डी, एफ आणि एल अशी सहा मुख्य रूपे आहेत.सर्व प्रकरणांमध्ये, हेप्टापेप्टाइड्स β-amino फॅटी ऍसिडच्या C14-C17 साखळ्यांशी जोडलेले असतात (साखळी विविध असू शकतात). इकुरीमायसिन्सच्या बाबतीत, β-स्थितीतील अमिनो गट सी-टर्मिनससह एक अमाइड बॉन्ड तयार करू शकतो अशा प्रकारे मॅक्रोसायक्लिक लैक्टम रचना तयार करतो.

उपवर्ग फेंगीसिनमध्ये फेंग्यसिन ए आणि बी असतात, ज्यांना टायर9 डी-कॉन्फिगर केलेले असते तेव्हा त्यांना प्लिपास्टॅटिन देखील म्हणतात.डेकापेप्टाइड हे C14 -C18 संतृप्त किंवा असंतृप्त β-hydroxy फॅटी ऍसिड साखळीशी जोडलेले आहे. संरचनात्मकदृष्ट्या, प्लिपास्टॅटिन हे एक मॅक्रोसायक्लिक लैक्टोन देखील आहे, ज्यामध्ये पेप्टाइड अनुक्रमाच्या स्थान 3 वर टायर साइड चेन असते आणि सी-टर्मिनल अवशेषांसह एक एस्टर बॉन्ड तयार होते, अशा प्रकारे अंतर्गत रिंग रचना तयार होते (जसे अनेक स्यूडोमोनास लिपोपेप्टाइड्सच्या बाबतीत आहे).

② सिंथेटिक श्रेणी

AAS कोणत्याही अम्लीय, मूलभूत आणि तटस्थ अमीनो ऍसिडचा वापर करून देखील संश्लेषित केले जाऊ शकते. AAS च्या संश्लेषणासाठी वापरले जाणारे सामान्य अमीनो ऍसिड म्हणजे ग्लूटामिक ऍसिड, सेरीन, प्रोलाइन, एस्पार्टिक ऍसिड, ग्लाइसिन, आर्जिनिन, ॲलानाइन, ल्युसीन आणि प्रोटीन हायड्रोलिसेट्स. सर्फॅक्टंट्सचा हा उपवर्ग रासायनिक, एंजाइमॅटिक आणि केमोएन्झाइमॅटिक पद्धतींनी तयार केला जाऊ शकतो; तथापि, AAS च्या उत्पादनासाठी, रासायनिक संश्लेषण अधिक आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य आहे. सामान्य उदाहरणांमध्ये N-lauroyl-L-glutamic acid आणि N-palmitoyl-L-glutamic ऍसिड यांचा समावेश होतो.

4.2 ॲलिफॅटिक चेन सबस्टिट्यूंटवर आधारित

ॲलिफॅटिक चेन सबस्टिट्यूंट्सच्या आधारे, अमीनो ऍसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्स 2 प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

प्रतिस्थापकाच्या स्थितीनुसार

①N-बदललेला AAS

एन-पर्यायी संयुगेमध्ये, एक अमिनो गट लिपोफिलिक गट किंवा कार्बोक्सिल गटाने बदलला जातो, परिणामी मूलभूतता नष्ट होते. N-substituted AAS चे सर्वात सोपे उदाहरण N-acyl amino acids आहेत, जे मूलत: anionic surfactants आहेत. n-बदललेल्या AAS मध्ये हायड्रोफोबिक आणि हायड्रोफिलिक भागांमध्ये अमाइड बॉण्ड जोडलेला असतो. अमाइड बाँडमध्ये हायड्रोजन बाँड तयार करण्याची क्षमता असते, ज्यामुळे आम्लीय वातावरणात या सर्फॅक्टंटचे ऱ्हास सुलभ होते, त्यामुळे ते जैवविघटनशील बनते.

②C-बदललेला AAS

सी-पर्यायी संयुगेमध्ये, प्रतिस्थापन कार्बोक्सिल गटात (अमाइड किंवा एस्टर बाँडद्वारे) होते. ठराविक C-पर्यायी संयुगे (उदा. एस्टर किंवा एमाइड्स) हे मूलत: कॅशनिक सर्फॅक्टंट असतात.

③N- आणि C- बदली AAS

या प्रकारच्या सर्फॅक्टंटमध्ये, अमिनो आणि कार्बोक्सिल दोन्ही गट हायड्रोफिलिक भाग असतात. हा प्रकार मूलत: एम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट आहे.

4.3 हायड्रोफोबिक टेलच्या संख्येनुसार

मुख्य गट आणि हायड्रोफोबिक पुच्छांच्या संख्येवर आधारित, AAS चार गटांमध्ये विभागले जाऊ शकते. स्ट्रेट-चेन AAS, मिथुन (डायमर) प्रकार AAS, Glycerolipid प्रकार AAS, आणि bicephalic amphiphilic (Bola) प्रकार AAS. स्ट्रेट-चेन सर्फॅक्टंट्स म्हणजे फक्त एक हायड्रोफोबिक शेपटी असलेले अमिनो ॲसिड असलेले सर्फॅक्टंट (आकृती 3). मिथुन प्रकार AAS मध्ये दोन अमीनो ऍसिड ध्रुवीय डोके गट आणि दोन हायड्रोफोबिक टेल प्रति रेणू असतात (आकृती 4). या प्रकारच्या संरचनेत, दोन सरळ-साखळी AAS स्पेसरद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात आणि म्हणून त्यांना डायमर देखील म्हणतात. Glycerolipid प्रकार AAS मध्ये, दुसरीकडे, दोन हायड्रोफोबिक शेपटी समान अमीनो ऍसिड हेड गटाशी संलग्न आहेत. हे सर्फॅक्टंट्स मोनोग्लिसराइड्स, डायग्लिसराइड्स आणि फॉस्फोलिपिड्सचे ॲनालॉग मानले जाऊ शकतात, तर बोला-प्रकार AAS मध्ये, दोन अमीनो ऍसिड हेड ग्रुप हायड्रोफोबिक शेपटीने जोडलेले आहेत.

4.4 हेड ग्रुपच्या प्रकारानुसार

①Cationic AAS

या प्रकारच्या सर्फॅक्टंटच्या मुख्य गटामध्ये सकारात्मक शुल्क असते. सर्वात जुने कॅशनिक AAS हे इथाइल कोकोयल आर्जिनेट आहे, जे पायरोलिडोन कार्बोक्झिलेट आहे. या सर्फॅक्टंटच्या अद्वितीय आणि वैविध्यपूर्ण गुणधर्मांमुळे ते जंतुनाशक, प्रतिजैविक एजंट, अँटीस्टॅटिक एजंट्स, केस कंडिशनर्स, तसेच डोळे आणि त्वचेवर सौम्य आणि सहज जैवविघटन करण्यायोग्य बनवतात. सिंगारे आणि म्हात्रे यांनी आर्जिनिन-आधारित कॅशनिक एएएसचे संश्लेषण केले आणि त्यांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांचे मूल्यांकन केले. या अभ्यासात, त्यांनी Schotten-Baumann प्रतिक्रिया परिस्थिती वापरून मिळवलेल्या उत्पादनांच्या उच्च उत्पन्नाचा दावा केला. वाढत्या अल्काइल साखळीची लांबी आणि हायड्रोफोबिसिटीसह, सर्फॅक्टंटची पृष्ठभागाची क्रिया वाढते आणि गंभीर मायसेल एकाग्रता (cmc) कमी होत असल्याचे दिसून आले. आणखी एक म्हणजे क्वाटरनरी एसाइल प्रोटीन, जे सामान्यतः केसांच्या काळजी उत्पादनांमध्ये कंडिशनर म्हणून वापरले जाते.

②Anionic AAS

एनिओनिक सर्फॅक्टंट्समध्ये, सर्फॅक्टंटच्या ध्रुवीय प्रमुख गटावर नकारात्मक शुल्क असते. सारकोसाइन (CH 3 -NH-CH 2 -COOH, N-methylglycine), एक अमिनो आम्ल सामान्यतः समुद्री अर्चिन आणि समुद्री ताऱ्यांमध्ये आढळते, हे रासायनिकदृष्ट्या ग्लाइसिनशी संबंधित आहे (NH 2 -CH 2 -COOH,), एक मूलभूत अमिनो आम्ल आढळले. सस्तन प्राण्यांच्या पेशींमध्ये. -COOH,) रासायनिकदृष्ट्या ग्लाइसिनशी संबंधित आहे, जे सस्तन प्राण्यांच्या पेशींमध्ये आढळणारे मूलभूत अमीनो आम्ल आहे. लॉरिक ऍसिड, टेट्राडेकॅनोइक ऍसिड, ओलेइक ऍसिड आणि त्यांच्या हॅलाइड्स आणि एस्टर्सचा वापर सरकोसिनेट सर्फॅक्टंट्सच्या संश्लेषणासाठी केला जातो. सार्कोसिनेट्स स्वभावतः सौम्य असतात आणि म्हणूनच ते सामान्यतः माउथवॉश, शॅम्पू, स्प्रे शेव्हिंग फोम, सनस्क्रीन, त्वचा साफ करणारे आणि इतर कॉस्मेटिक उत्पादनांमध्ये वापरले जातात.

इतर व्यावसायिकरित्या उपलब्ध anionic AAS मध्ये Amisoft CS-22 आणि AmiliteGCK-12 यांचा समावेश होतो, जे अनुक्रमे सोडियम N-cocoyl-L-glutamate आणि पोटॅशियम N-cocoyl glycinate ची व्यापारी नावे आहेत. अमिलाइटचा वापर सामान्यतः फोमिंग एजंट, डिटर्जंट, विद्राव्य, इमल्सिफायर आणि डिस्पर्संट म्हणून केला जातो आणि सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये अनेक अनुप्रयोग आहेत, जसे की शॅम्पू, आंघोळीचे साबण, बॉडी वॉश, टूथपेस्ट, फेशियल क्लीन्सर, क्लीनिंग सोप, कॉन्टॅक्ट लेन्स क्लीनर आणि घरगुती सर्फॅक्टंट्स. Amisoft चा वापर सौम्य त्वचा आणि केस साफ करणारे म्हणून केला जातो, मुख्यत्वे चेहर्यावरील आणि शरीराचे साफ करणारे, ब्लॉक सिंथेटिक डिटर्जंट्स, बॉडी केअर उत्पादने, शैम्पू आणि इतर त्वचा काळजी उत्पादनांमध्ये.

③zwitterionic किंवा amphoteric AAS

एम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्समध्ये आम्लयुक्त आणि मूळ दोन्ही साइट्स असतात आणि त्यामुळे पीएच मूल्य बदलून त्यांचे चार्ज बदलू शकतात. क्षारीय माध्यमांमध्ये ते ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्ससारखे वागतात, तर अम्लीय वातावरणात ते कॅशनिक सर्फॅक्टंट्ससारखे आणि उम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्ससारख्या तटस्थ माध्यमांमध्ये वागतात. लॉरील लाइसिन (LL) आणि अल्कोक्सी (2-हायड्रॉक्सीप्रोपाइल) आर्जिनिन हे एमिनो ऍसिडवर आधारित एकमेव ज्ञात एम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट आहेत. एलएल हे लाइसिन आणि लॉरिक ऍसिडचे संक्षेपण उत्पादन आहे. त्याच्या एम्फोटेरिक रचनेमुळे, एलएल हे अत्यंत क्षारीय किंवा अम्लीय सॉल्व्हेंट्स वगळता जवळजवळ सर्व प्रकारच्या सॉल्व्हेंट्समध्ये अघुलनशील आहे. सेंद्रिय पावडर म्हणून, एलएलमध्ये हायड्रोफिलिक पृष्ठभागांना उत्कृष्ट चिकटपणा आणि कमी घर्षण गुणांक आहे, ज्यामुळे या सर्फॅक्टंटला उत्कृष्ट स्नेहन क्षमता मिळते. LL चा त्वचेच्या क्रीम आणि केस कंडिशनरमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो आणि वंगण म्हणून देखील वापरला जातो.

④Nonionic AAS

Nonionic surfactants औपचारिक शुल्काशिवाय ध्रुवीय प्रमुख गटांद्वारे दर्शविले जातात. आठ नवीन इथॉक्सिलेटेड नॉनिओनिक सर्फॅक्टंट्स अल-सबाग एट अल यांनी तयार केले. तेल-विद्रव्य α-amino ऍसिडपासून. या प्रक्रियेत, एल-फेनिलॅलानिन (एलईपी) आणि एल-ल्यूसीन प्रथम हेक्साडेकॅनॉलसह एस्टरिफिकेशन केले गेले, त्यानंतर पॅल्मिटिक ॲसिडसह ॲमिडेशन करून दोन ॲमाइड्स आणि α-अमिनो ॲसिडचे दोन एस्टर दिले. अमाइड्स आणि एस्टर्सना नंतर इथिलीन ऑक्साईडसह कंडेन्सेशन रिॲक्शन होऊन तीन फेनिलॅलॅनिन डेरिव्हेटिव्ह तयार केले गेले ज्यामध्ये पॉलीऑक्सीथिलीन युनिट्सच्या वेगवेगळ्या संख्या आहेत (40, 60 आणि 100). या nonionic AAS मध्ये चांगले डिटर्जेंसी आणि फोमिंग गुणधर्म असल्याचे आढळले.

05 संश्लेषण

5.1 मूलभूत सिंथेटिक मार्ग

AAS मध्ये, हायड्रोफोबिक गट अमाईन किंवा कार्बोक्झिलिक ऍसिडच्या साइटवर किंवा एमिनो ऍसिडच्या बाजूच्या साखळ्यांद्वारे जोडले जाऊ शकतात. यावर आधारित, आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, चार मूलभूत कृत्रिम मार्ग उपलब्ध आहेत.

Fig.5 अमीनो ऍसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्सचे मूलभूत संश्लेषण मार्ग

मार्ग १.

एम्फिफिलिक एस्टर अमाइन्स एस्टरिफिकेशन प्रतिक्रियांद्वारे तयार होतात, अशा परिस्थितीत सर्फॅक्टंट संश्लेषण सामान्यतः निर्जलीकरण एजंट आणि आम्लीय उत्प्रेरक यांच्या उपस्थितीत फॅटी अल्कोहोल आणि अमीनो ऍसिडस् रिफ्लक्सिंगद्वारे प्राप्त केले जाते. काही प्रतिक्रियांमध्ये, सल्फ्यूरिक ऍसिड उत्प्रेरक आणि निर्जलीकरण एजंट म्हणून कार्य करते.

मार्ग २.

सक्रिय अमीनो ॲसिड्स अल्किलामाइन्सवर प्रतिक्रिया देऊन अमाइड बॉन्ड तयार करतात, परिणामी ॲम्फिफिलिक ॲमिडोमाइन्सचे संश्लेषण होते.

मार्ग ३.

अमीडो ऍसिडस् अमीडो ऍसिडसह अमिनो ऍसिडच्या अमाइन गटांवर प्रतिक्रिया करून संश्लेषित केले जातात.

मार्ग ४.

लांब-साखळीतील अल्काइल अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण हॅलोअल्केन्ससह अमाईन गटांच्या अभिक्रियाद्वारे केले गेले.

5.2 संश्लेषण आणि उत्पादनात प्रगती

5.2.1 सिंगल-चेन अमीनो ऍसिड/पेप्टाइड सर्फॅक्टंट्सचे संश्लेषण

N-acyl किंवा O-acyl amino ऍसिडस् किंवा पेप्टाइड्स फॅटी ऍसिडसह अमाइन किंवा हायड्रॉक्सिल गटांच्या एन्झाइम-उत्प्रेरित ऍसिलेशनद्वारे संश्लेषित केले जाऊ शकतात. अमीनो ॲसिड अमाइड किंवा मिथाइल एस्टर डेरिव्हेटिव्हजच्या सॉल्व्हेंट-फ्री लिपेज-उत्प्रेरित संश्लेषणावरील सर्वात जुने अहवाल कॅन्डिडा अंटार्क्टिका वापरतात, ज्यामध्ये लक्ष्य अमीनो ॲसिडवर अवलंबून 25% ते 90% पर्यंत उत्पादन होते. मिथाइल इथाइल केटोनचा वापर काही प्रतिक्रियांमध्ये विद्रावक म्हणूनही केला गेला आहे. वोंडरहेगन इ. पाणी आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स (उदा., डायमिथाइलफॉर्माईड/पाणी) आणि मिथाइल ब्यूटाइल केटोन यांचे मिश्रण वापरून अमीनो ऍसिड, प्रथिने हायड्रोलायसेट्स आणि/किंवा त्यांच्या डेरिव्हेटिव्हजच्या लिपेस आणि प्रोटीज-उत्प्रेरित एन-ऍसिलेशन प्रतिक्रियांचे वर्णन केले आहे.

सुरुवातीच्या काळात, एएएसच्या एंजाइम-उत्प्रेरित संश्लेषणाची मुख्य समस्या कमी उत्पन्न होती. Valivety et al नुसार. N-tetradecanoyl amino acid डेरिव्हेटिव्ह्जचे उत्पन्न फक्त 2%-10% होते जरी वेगवेगळे lipases वापरून आणि 70°C वर बरेच दिवस उष्मायन करूनही. मॉन्टेट आणि इतर. फॅटी ऍसिड आणि वनस्पती तेल वापरून N-acyl लाइसिनच्या संश्लेषणामध्ये अमीनो ऍसिडच्या कमी उत्पन्नासंबंधी समस्या देखील आल्या. त्यांच्या मते, विलायक मुक्त परिस्थितीत आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स वापरून उत्पादनाचे कमाल उत्पन्न 19% होते. Valivety et al द्वारे हीच समस्या आली. N-Cbz-L-lysine किंवा N-Cbz-lysine मिथाइल एस्टर डेरिव्हेटिव्ह्जच्या संश्लेषणात.

या अभ्यासात, त्यांनी दावा केला की वितळलेल्या विद्राव मुक्त वातावरणात उत्प्रेरक म्हणून N-संरक्षित सेरीन वापरताना 3-O-tetradecanoyl-L-serine चे उत्पादन 80% होते. नागाओ आणि किटो यांनी लिपेस वापरताना एल-सेरीन, एल-होमोसेरिन, एल-थ्रेओनिन आणि एल-टायरोसिन (एलईटी) च्या ओ-ॲसिलेशनचा अभ्यास केला प्रतिक्रियांचे परिणाम (लिपेस कॅन्डिडा सिलिंड्रेसिया आणि राइझोपस डेलेमरने जलीय बफर माध्यमात प्राप्त केले होते) आणि नोंदवले की L-homoserine आणि L-serine चे acylation चे उत्पादन काहीसे कमी होते, तर L-threonine आणि LET चे ऍसिलेशन झाले नाही.

बऱ्याच संशोधकांनी किफायतशीर AAS च्या संश्लेषणासाठी स्वस्त आणि सहज उपलब्ध सब्सट्रेट्सच्या वापरास समर्थन दिले आहे. सू वगैरे. पाम ऑइल-आधारित सर्फॅक्टंट्सची तयारी अचल लिपोएन्झाइमसह उत्कृष्ट कार्य करते असा दावा केला. वेळ घेणारी प्रतिक्रिया (6 दिवस) असूनही उत्पादनांचे उत्पादन चांगले होईल असे त्यांनी नमूद केले. गेरोवा आणि इतर. चक्रीय/रेसमिक मिश्रणात मेथिओनाइन, प्रोलाइन, ल्युसीन, थ्रेओनाइन, फेनिलॅलानिन आणि फेनिलग्लायसिनवर आधारित chiral N-palmitoyl AAS चे संश्लेषण आणि पृष्ठभागावरील क्रियाकलाप तपासले. पँग आणि चू यांनी सोल्युशनमध्ये अमिनो ॲसिड आधारित मोनोमर्स आणि डायकार्बोक्झिलिक ॲसिड आधारित मोनोमर्सच्या संश्लेषणाचे वर्णन केले. कार्यात्मक आणि बायोडिग्रेडेबल अमीनो ॲसिड-आधारित पॉलिमाइड एस्टरची मालिका द्रावणातील सह-संक्षेपण अभिक्रियांद्वारे संश्लेषित केली गेली.

कॅन्टायुझीन आणि गुरेरो यांनी Boc-Ala-OH आणि Boc-Asp-OH च्या कार्बोक्झिलिक ऍसिड गटांचे दीर्घ-साखळीतील ॲलिफॅटिक अल्कोहोल आणि डायओल्ससह, डिक्लोरोमेथेन सॉल्व्हेंट आणि ॲग्रोज 4B (सेफारोज 4B) उत्प्रेरक म्हणून एस्टेरिफिकेशन नोंदवले. या अभ्यासात, 16 कार्बन पर्यंत फॅटी अल्कोहोलसह Boc-Ala-OH च्या प्रतिक्रियेने चांगले उत्पादन (51%) दिले, तर Boc-Asp-OH 6 आणि 12 कार्बन चांगले होते, 63% [64] च्या संबंधित उत्पन्नासह. ]. 99.9%) 58% ते 76% पर्यंतच्या उत्पन्नात, जे विविध लाँग-चेन अल्किलामाइन्ससह एमाइड बॉण्ड्स किंवा Cbz-Arg-OMe द्वारे फॅटी अल्कोहोलसह एस्टर बॉन्ड्सच्या निर्मितीद्वारे संश्लेषित केले गेले होते, जेथे पॅपेन उत्प्रेरक म्हणून काम करते.

5.2.2 मिथुन-आधारित अमीनो ऍसिड/पेप्टाइड सर्फॅक्टंट्सचे संश्लेषण

एमिनो ॲसिड-आधारित जेमिनी सर्फॅक्टंट्समध्ये स्पेसर ग्रुपद्वारे एकमेकांशी जोडलेले दोन सरळ-साखळी AAS रेणू असतात. मिथुन-प्रकार अमीनो ऍसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या केमोएन्झाइमॅटिक संश्लेषणासाठी 2 संभाव्य योजना आहेत (आकडे 6 आणि 7). आकृती 6 मध्ये, 2 अमीनो ऍसिड डेरिव्हेटिव्हज स्पेसर गट म्हणून कंपाऊंडसह प्रतिक्रिया देतात आणि नंतर 2 हायड्रोफोबिक गट सादर केले जातात. आकृती 7 मध्ये, 2 सरळ-साखळी संरचना द्विफंक्शनल स्पेसर गटाद्वारे थेट एकमेकांशी जोडलेल्या आहेत.

जेमिनी लिपोअमिनो ऍसिडच्या एन्झाईम-उत्प्रेरित संश्लेषणाचा सर्वात जुना विकास व्हॅलिवेटी एट अल यांनी केला होता. योशिमुरा आणि इतर. सिस्टिन आणि एन-अल्काइल ब्रोमाइडवर आधारित एमिनो ॲसिड-आधारित जेमिनी सर्फॅक्टंटचे संश्लेषण, शोषण आणि एकत्रीकरण तपासले. संश्लेषित सर्फॅक्टंट्सची तुलना संबंधित मोनोमेरिक सर्फॅक्टंट्सशी केली गेली. फॉस्टिनो आणि इतर. एल-सिस्टीन, डी-सिस्टीन, डीएल-सिस्टीन, एल-सिस्टीन, एल-मेथिओनाइन आणि एल-सल्फोअलानिन आणि त्यांच्या मिथुनच्या जोडीवर आधारित ॲनिओनिक युरिया-आधारित मोनोमेरिक एएएसच्या संश्लेषणाचे वर्णन केले आहे चालकता, समतोल पृष्ठभाग तणाव आणि स्थिर - त्यांचे राज्य प्रतिदीप्ति वैशिष्ट्यीकरण. मोनोमर आणि मिथुन यांची तुलना करून मिथुनचे cmc मूल्य कमी असल्याचे दाखवण्यात आले.

Fig.6 AA डेरिव्हेटिव्ह आणि स्पेसर वापरून मिथुन AAS चे संश्लेषण, त्यानंतर हायड्रोफोबिक गट समाविष्ट करणे

Fig.7 द्विफंक्शनल स्पेसर आणि AAS वापरून मिथुन AAS चे संश्लेषण

5.2.3 ग्लिसेरोलिपिड अमीनो ऍसिड/पेप्टाइड सर्फॅक्टंट्सचे संश्लेषण

ग्लिसेरोलिपिड अमीनो आम्ल/पेप्टाइड सर्फॅक्टंट्स हे लिपिड अमीनो आम्लांचे एक नवीन वर्ग आहेत जे ग्लिसरॉल मोनो- (किंवा डाय-) एस्टर आणि फॉस्फोलिपिड्सचे स्ट्रक्चरल ॲनालॉग आहेत, त्यांच्या रचनेमुळे ग्लिसरॉल पाठीच्या कणाशी जोडलेले एक अमिनो ॲसिड असलेले एक किंवा दोन फॅटी चेन आहेत. एस्टर बाँडद्वारे. या सर्फॅक्टंट्सचे संश्लेषण भारदस्त तापमानात आणि अम्लीय उत्प्रेरक (उदा. BF 3) च्या उपस्थितीत अमिनो ऍसिडचे ग्लिसरॉल एस्टर तयार करण्यापासून सुरू होते. एंजाइम-उत्प्रेरित संश्लेषण (हायड्रोलेसेस, प्रोटीज आणि लिपेसेस उत्प्रेरक म्हणून वापरणे) हा देखील एक चांगला पर्याय आहे (आकृती 8).

पॅपेन वापरून डायल्युरिलेटेड आर्जिनिन ग्लिसराइड्स कॉन्जुगेट्सचे एन्झाइम-उत्प्रेरित संश्लेषण नोंदवले गेले आहे. acetylarginine पासून diacylglycerol ester conjugates चे संश्लेषण आणि त्यांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांचे मूल्यांकन देखील नोंदवले गेले आहे.

Fig.8 मोनो आणि diacylglycerol amino acid conjugates चे संश्लेषण

स्पेसर: NH-(CH₂)₁₀-NH: कंपाउंडB1

स्पेसर: NH-C₆H₄-NH: कंपाउंडB2

स्पेसर: CH₂-सीएच₂: कंपाऊंडB3

अंजीर.9 ट्रिस(हायड्रॉक्सीमेथिल)अमिनोमेथेनपासून प्राप्त सममितीय अँफिफाईल्सचे संश्लेषण

5.2.4 बोला-आधारित अमीनो ऍसिड/पेप्टाइड सर्फॅक्टंट्सचे संश्लेषण

एमिनो ॲसिड-आधारित बोला-प्रकार ॲम्फिफाइल्समध्ये 2 अमीनो ॲसिड असतात जे समान हायड्रोफोबिक साखळीशी जोडलेले असतात. फ्रान्सची आणि इतर. 2 अमीनो ऍसिडस् (D- किंवा L-alanine किंवा L-histidine) आणि 1 अल्काइल साखळी वेगवेगळ्या लांबीसह बोला-प्रकार ॲम्फिफाइल्सचे संश्लेषण वर्णन केले आणि त्यांच्या पृष्ठभागाच्या क्रियाकलापांची तपासणी केली. ते अमीनो ऍसिड अंश (एकतर असामान्य β-अमीनो ऍसिड किंवा अल्कोहोल वापरून) आणि C12 -C20 स्पेसर गटासह कादंबरी बोला-प्रकार ॲम्फिफाइल्सचे संश्लेषण आणि एकत्रीकरण यावर चर्चा करतात. वापरण्यात येणारे असामान्य β-amino ऍसिड हे साखरेचे अमीनोॲसिड, ॲझिडोथायमिन (AZT) व्युत्पन्न केलेले अमिनो आम्ल, एक नॉरबॉर्नीन अमिनो आम्ल आणि AZT (आकृती 9) मधून मिळवलेले अमिनो अल्कोहोल असू शकते. ट्रिस(हायड्रॉक्सीमेथिल)अमिनोमेथेन (ट्राइस) (आकृती 9) पासून प्राप्त सममितीय बोला-प्रकार ॲम्फिफाईल्सचे संश्लेषण.

06 भौतिक-रासायनिक गुणधर्म

हे सर्वज्ञात आहे की अमीनो ऍसिड आधारित सर्फॅक्टंट्स (AAS) विविध आणि बहुमुखी स्वरूपाचे आहेत आणि चांगल्या विद्राव्यीकरण, चांगले इमल्सिफिकेशन गुणधर्म, उच्च कार्यक्षमता, उच्च पृष्ठभागावरील क्रियाकलाप आणि कठोर पाण्याला चांगला प्रतिकार (कॅल्शियम आयन) यासारख्या अनेक अनुप्रयोगांमध्ये चांगली लागू आहे. सहिष्णुता).

अमीनो ऍसिडच्या सर्फॅक्टंट गुणधर्मांवर आधारित (उदा. पृष्ठभागावरील ताण, cmc, फेज वर्तन आणि क्राफ्ट तापमान), विस्तृत अभ्यासानंतर पुढील निष्कर्षापर्यंत पोहोचले - AAS ची पृष्ठभागाची क्रिया त्याच्या पारंपारिक सर्फॅक्टंट समकक्षापेक्षा श्रेष्ठ आहे.

६.१ गंभीर मायसेल एकाग्रता (cmc)

क्रिटिकल मायसेल कॉन्सन्ट्रेशन हे सर्फॅक्टंट्सचे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर्स आहे आणि सोल्युबिलायझेशन, सेल लिसिस आणि बायोफिल्म्ससह त्याचा परस्परसंवाद इत्यादीसारख्या पृष्ठभागाच्या अनेक सक्रिय गुणधर्मांवर नियंत्रण ठेवते. सर्वसाधारणपणे, हायड्रोकार्बन शेपटीच्या साखळीची लांबी वाढल्याने (हायड्रोफोबिसिटी वाढणे) कमी होते. सर्फॅक्टंट सोल्यूशनच्या सीएमसी मूल्यामध्ये, अशा प्रकारे त्याची पृष्ठभागाची क्रिया वाढते. अमीनो ऍसिडवर आधारित सर्फॅक्टंट्समध्ये सामान्यतः पारंपारिक सर्फॅक्टंटच्या तुलनेत कमी सेमीसी मूल्ये असतात.

हेड ग्रुप्स आणि हायड्रोफोबिक टेल (मोनो-केशनिक अमाइड, बाय-केशनिक ॲमाइड, बाय-केशनिक ॲमाइड-आधारित एस्टर) च्या वेगवेगळ्या संयोजनांद्वारे, इन्फॅन्टे एट अल. तीन आर्जिनिन-आधारित AAS संश्लेषित केले आणि त्यांच्या cmc आणि γcmc (cmc वर पृष्ठभागावरील ताण) चा अभ्यास केला, हे दर्शविते की cmc आणि γcmc मूल्ये हायड्रोफोबिक शेपटीच्या वाढीसह कमी होत आहेत. दुसऱ्या अभ्यासात, सिंगारे आणि म्हात्रे यांना असे आढळून आले की एन-α-ऍसिलर्जिनिन सर्फॅक्टंट्सचे cmc हायड्रोफोबिक टेल कार्बन अणूंची संख्या वाढल्याने कमी झाले (तक्ता 1).

योशिमुरा आणि इतर. सिस्टीन-व्युत्पन्न अमीनो ऍसिड-आधारित जेमिनी सर्फॅक्टंट्सच्या सीएमसीची तपासणी केली आणि असे दिसून आले की जेव्हा हायड्रोफोबिक साखळीतील कार्बन साखळीची लांबी 10 वरून 12 पर्यंत वाढली तेव्हा सेमीसी कमी होते. पुढे कार्बन साखळीची लांबी 14 पर्यंत वाढल्याने cmc मध्ये वाढ झाली, ज्याने पुष्टी केली की लांब-साखळी मिथुन सर्फॅक्टंट्समध्ये एकत्रित होण्याची प्रवृत्ती कमी आहे.

फॉस्टिनो आणि इतर. सिस्टिनवर आधारित ॲनिओनिक जेमिनी सर्फॅक्टंट्सच्या जलीय द्रावणात मिश्र मायसेल्स तयार झाल्याची नोंद केली. मिथुन सर्फॅक्टंट्सची तुलना पारंपारिक मोनोमेरिक सर्फॅक्टंट्स (C 8 Cys) शी देखील केली गेली. लिपिड-सर्फॅक्टंट मिश्रणाची सेमीसी मूल्ये शुद्ध सर्फॅक्टंटच्या तुलनेत कमी असल्याचे नोंदवले गेले. gemini surfactants आणि 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine, एक पाण्यात विरघळणारे, micelle-forming phospholipid, मिलिमोलर पातळीमध्ये cmc होते.

श्रेष्ठ आणि अरमाकी यांनी मिश्रित क्षारांच्या अनुपस्थितीत मिश्रित अमीनो ऍसिड-आधारित ॲनिओनिक-नॉनिओनिक सर्फॅक्टंट्सच्या जलीय द्रावणात व्हिस्कोइलास्टिक वर्म-सदृश मायकेल्सच्या निर्मितीची तपासणी केली. या अभ्यासात, N-dodecyl ग्लुटामेटचे क्राफ्ट तापमान जास्त असल्याचे आढळून आले; तथापि, मूलभूत अमिनो आम्ल एल-लाइसिन सह तटस्थ केल्यावर, ते मायसेल्स तयार करतात आणि द्रावण 25 °C वर न्यूटोनियन द्रवासारखे वागू लागले.

६.२ पाण्याची चांगली विद्राव्यता

AAS ची पाण्याची चांगली विद्राव्यता अतिरिक्त CO-NH बंधांच्या उपस्थितीमुळे आहे. हे संबंधित पारंपारिक सर्फॅक्टंटपेक्षा AAS अधिक जैवविघटनशील आणि पर्यावरणास अनुकूल बनवते. N-acyl-L-glutamic acid ची पाण्यात विद्राव्यता त्याच्या 2 carboxyl गटांमुळे अधिक चांगली आहे. Cn(CA) 2 ची पाण्याची विद्राव्यता देखील चांगली आहे कारण 1 रेणूमध्ये 2 आयनिक आर्जिनिन गट आहेत, ज्यामुळे सेल इंटरफेसमध्ये अधिक प्रभावी शोषण आणि प्रसार होतो आणि कमी एकाग्रतेवर प्रभावी जिवाणू प्रतिबंध देखील होतो.

6.3 क्राफ्ट तापमान आणि क्राफ्ट पॉइंट

क्रॅफ्ट तापमान हे सर्फॅक्टंट्सचे विशिष्ट विद्राव्य वर्तन म्हणून समजले जाऊ शकते ज्याची विद्राव्यता विशिष्ट तापमानापेक्षा झपाट्याने वाढते. आयनिक सर्फॅक्टंट्समध्ये घन हायड्रेट्स निर्माण करण्याची प्रवृत्ती असते, जी पाण्यामधून बाहेर पडू शकते. विशिष्ट तापमानात (तथाकथित क्राफ्ट तापमान), सर्फॅक्टंट्सच्या विद्राव्यतेमध्ये नाटकीय आणि सतत वाढ दिसून येते. आयनिक सर्फॅक्टंटचा क्राफ्ट पॉइंट म्हणजे त्याचे क्राफ्ट तापमान cmc.

हे विद्राव्यता वैशिष्ट्य सामान्यतः आयनिक सर्फॅक्टंट्ससाठी पाहिले जाते आणि खालीलप्रमाणे स्पष्ट केले जाऊ शकते: सर्फॅक्टंट फ्री मोनोमरची विद्राव्यता क्रॅफ्ट पॉइंटपर्यंत पोहोचेपर्यंत क्रॅफ्ट तापमानाच्या खाली मर्यादित असते, जिथे मायसेल निर्मितीमुळे त्याची विद्राव्यता हळूहळू वाढते. संपूर्ण विद्राव्यता सुनिश्चित करण्यासाठी, क्रॅफ्ट पॉइंटपेक्षा जास्त तापमानात सर्फॅक्टंट फॉर्म्युलेशन तयार करणे आवश्यक आहे.

AAS च्या क्राफ्ट तापमानाचा अभ्यास केला गेला आहे आणि पारंपारिक सिंथेटिक सर्फॅक्टंट्सच्या तुलनेत त्याची तुलना केली गेली आहे. श्रेष्ठ आणि अरामकी यांनी आर्जिनिन-आधारित AAS च्या क्राफ्ट तापमानाचा अभ्यास केला आणि आढळले की गंभीर मायकेल एकाग्रता 2-5 वरील प्री-मायसेल्सच्या स्वरूपात एकत्रीकरण वर्तन प्रदर्शित करते. ×10-6 mol-L -1 त्यानंतर सामान्य मायकेल तयार होते ( Ohta et al. ने N-hexadecanoyl AAS चे सहा वेगवेगळ्या प्रकारांचे संश्लेषण केले आणि त्यांच्या क्राफ्ट तापमान आणि अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांमधील संबंधांवर चर्चा केली.

प्रयोगांमध्ये, असे आढळून आले की एन-हेक्साडेकॅनॉयल एएएसचे क्रॅफ्ट तापमान अमिनो आम्ल अवशेषांच्या घटत्या आकारासह (फेनिलॅलानिन एक अपवाद) वाढले आहे, तर विद्राव्यतेची उष्णता (उष्णतेचे सेवन) अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांच्या घटत्या आकाराने वाढली आहे. ग्लाइसिन आणि फेनिलॅलानिनचा अपवाद). असा निष्कर्ष काढण्यात आला की ॲलेनाईन आणि फेनिलॅलानिन दोन्ही प्रणालींमध्ये, एन-हेक्साडेकॅनॉयल एएएस मीठाच्या घन स्वरूपात डीएल परस्परसंवादापेक्षा अधिक मजबूत आहे.

ब्रिटो वगैरे. डिफरेंशियल स्कॅनिंग मायक्रोकॅलोरिमेट्रीचा वापर करून कादंबरीतील एमिनो ॲसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या तीन मालिकेचे क्राफ्ट तापमान निर्धारित केले आणि आढळले की ट्रायफ्लुरोएसीटेट आयन आयोडाइड आयनमध्ये बदलल्याने क्राफ्ट तापमानात (सुमारे 6 ° से), 47 ° से ते 53 ° सेल्सिअस पर्यंत लक्षणीय वाढ झाली. सी. cis-डबल बाँड्सची उपस्थिती आणि लाँग-चेन Ser-derivatives मधील असंतृप्तता यामुळे क्राफ्ट तापमानात लक्षणीय घट झाली. n-डोडेसिल ग्लूटामेटचे क्राफ्ट तापमान जास्त असल्याचे नोंदवले गेले. तथापि, मूलभूत अमीनो ऍसिड एल-लाइसिनच्या तटस्थतेमुळे द्रावणात मायसेल्स तयार झाले जे 25 डिग्री सेल्सियस तापमानात न्यूटोनियन द्रवांसारखे वागले.

6.4 पृष्ठभाग तणाव

सर्फॅक्टंट्सचा पृष्ठभाग तणाव हायड्रोफोबिक भागाच्या साखळीच्या लांबीशी संबंधित आहे. झांग आणि इतर. विल्हेल्मी प्लेट मेथड (25±0.2)°C द्वारे सोडियम कोकोयल ग्लाइसिनेटचे पृष्ठभाग ताण निर्धारित केले आणि cmc वर 33 mN-m -1, cmc 0.21 mmol-L -1 असे पृष्ठभाग तणाव मूल्य निर्धारित केले. योशिमुरा आणि इतर. 2C n Cys प्रकारच्या अमिनो ऍसिडवर आधारित 2C n Cys-आधारित पृष्ठभागावरील सक्रिय घटकांचे पृष्ठभागावरील ताण निर्धारित केले. असे आढळून आले की वाढत्या साखळी लांबीसह (n = 8 पर्यंत) cmc वरील पृष्ठभागावरील ताण कमी झाला आहे, तर n = 12 किंवा त्याहून अधिक लांबीच्या साखळीच्या लांबी असलेल्या सर्फॅक्टंटसाठी कल उलट होता.

CaC1 2 चा डायकार्बोक्सिलेटेड अमीनो ऍसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या पृष्ठभागावरील ताणावर होणारा परिणाम देखील अभ्यासला गेला आहे. या अभ्यासांमध्ये, CaC1 2 तीन डायकार्बोक्सिलेटेड अमीनो ऍसिड-प्रकार सर्फॅक्टंट्सच्या जलीय द्रावणात जोडले गेले (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2, आणि C12 GluNa 2). cmc नंतरच्या पठारी मूल्यांची तुलना केली गेली आणि असे आढळून आले की पृष्ठभागावरील ताण खूप कमी CaC1 2 एकाग्रतेत कमी झाला. हे गॅस-वॉटर इंटरफेसवर सर्फॅक्टंटच्या व्यवस्थेवर कॅल्शियम आयनच्या प्रभावामुळे होते. दुसरीकडे, N-dodecylaminomalonate आणि N-dodecylaspartate च्या क्षारांचे पृष्ठभागावरील ताण देखील 10 mmol-L -1 CaC1 2 एकाग्रता पर्यंत जवळजवळ स्थिर होते. 10 एमएमओएल-एल -1 च्या वर, सर्फॅक्टंटच्या कॅल्शियम मीठाच्या वर्षाव तयार झाल्यामुळे, पृष्ठभागावरील ताण झपाट्याने वाढतो. N-dodecyl ग्लुटामेटच्या डिसोडियम मीठासाठी, CaC1 2 च्या मध्यम प्रमाणात जोडण्यामुळे पृष्ठभागावरील तणावात लक्षणीय घट झाली, तर CaC1 2 च्या एकाग्रतेत सतत वाढ झाल्याने यापुढे लक्षणीय बदल झाले नाहीत.

गॅस-वॉटर इंटरफेसवर मिथुन-प्रकार AAS चे शोषण गतिशास्त्र निर्धारित करण्यासाठी, डायनॅमिक पृष्ठभागावरील ताण जास्तीत जास्त बबल दाब पद्धती वापरून निर्धारित केला गेला. परिणामांनी दर्शविले की प्रदीर्घ चाचणी वेळेसाठी, 2C 12 Cys डायनॅमिक पृष्ठभागावरील ताण बदलला नाही. डायनॅमिक पृष्ठभागावरील ताण कमी होणे केवळ एकाग्रतेवर, हायड्रोफोबिक पुच्छांची लांबी आणि हायड्रोफोबिक पुच्छांच्या संख्येवर अवलंबून असते. सर्फॅक्टंटची वाढती एकाग्रता, साखळीची लांबी कमी होणे तसेच साखळींची संख्या अधिक जलद क्षय होते. C n Cys (n = 8 ते 12) च्या उच्च एकाग्रतेसाठी प्राप्त झालेले परिणाम विल्हेल्मी पद्धतीद्वारे मोजलेल्या γ cmc च्या अगदी जवळ असल्याचे आढळले.

दुसऱ्या अभ्यासात, सोडियम डायलॉरिल सिस्टिन (SDLC) आणि सोडियम डिडेकॅमिनो सिस्टिनचे डायनॅमिक पृष्ठभाग तणाव विल्हेल्मी प्लेट पद्धतीद्वारे निर्धारित केले गेले आणि त्याव्यतिरिक्त, त्यांच्या जलीय द्रावणांचे समतोल पृष्ठभाग तणाव ड्रॉप व्हॉल्यूम पद्धतीद्वारे निर्धारित केले गेले. डायसल्फाइड बॉण्ड्सच्या प्रतिक्रियेची इतर पद्धतींद्वारे देखील तपासणी केली गेली. 0.1 mmol-L -1SDLC द्रावणात mercaptoethanol जोडल्याने पृष्ठभागावरील ताण 34 mN-m -1 वरून 53 mN-m -1 पर्यंत वेगाने वाढला. NaClO SDLC च्या डायसल्फाइड बंधांना सल्फोनिक ऍसिड गटांमध्ये ऑक्सिडाइझ करू शकत असल्याने, NaClO (5 mmol-L -1 ) 0.1 mmol-L -1 SDLC सोल्युशनमध्ये जोडले गेले तेव्हा कोणतेही समुच्चय आढळले नाही. ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी आणि डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंगच्या परिणामांवरून असे दिसून आले की द्रावणात कोणतेही समुच्चय तयार झाले नाहीत. SDLC चे पृष्ठभागावरील ताण 20 मिनिटांच्या कालावधीत 34 mN-m -1 वरून 60 mN-m -1 पर्यंत वाढल्याचे आढळले.

6.5 बायनरी पृष्ठभाग परस्परसंवाद

जीवन विज्ञानामध्ये, अनेक गटांनी गॅस-वॉटर इंटरफेसवर cationic AAS (डायसिलग्लिसेरॉल आर्जिनिन-आधारित सर्फॅक्टंट्स) आणि फॉस्फोलिपिड्सच्या मिश्रणाच्या कंपन गुणधर्मांचा अभ्यास केला आहे, शेवटी असा निष्कर्ष काढला आहे की या गैर-आदर्श गुणधर्मामुळे इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्परसंवादाचा प्रसार होतो.

6.6 एकत्रीकरण गुणधर्म

डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंगचा वापर सामान्यतः अमीनो ॲसिड-आधारित मोनोमर्स आणि जेमिनी सर्फॅक्टंट्सचे एकत्रीकरण गुणधर्म निर्धारित करण्यासाठी केला जातो cmc वरील एकाग्रतेवर, एक स्पष्ट हायड्रोडायनामिक व्यास DH (= 2R H ) प्राप्त होतो. C n Cys आणि 2Cn Cys द्वारे तयार केलेले समुच्चय तुलनेने मोठे आहेत आणि इतर सर्फॅक्टंट्सच्या तुलनेत त्यांचे विस्तृत प्रमाणात वितरण आहे. 2C 12 Cys वगळता सर्व सर्फॅक्टंट्स साधारणपणे सुमारे 10 nm एग्रीगेट तयार करतात. मिथुन सर्फॅक्टंट्सचे मायकेल आकार त्यांच्या मोनोमेरिक समकक्षांपेक्षा लक्षणीयरीत्या मोठे आहेत. हायड्रोकार्बन साखळीच्या लांबीमध्ये वाढ झाल्यामुळे मायकेलच्या आकारातही वाढ होते. ohta et al. जलीय द्रावणात N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammonium च्या तीन वेगवेगळ्या स्टिरीओआयसोमर्सच्या एकत्रीकरण गुणधर्मांचे वर्णन केले आणि हे दाखवले की जलीय द्रावणात डायस्टेरियोआयसोमर्सचे समान गंभीर एकत्रीकरण आहे. इवाहाशी वगैरे. वर्तुळाकार डायक्रोइझम, NMR आणि बाष्प दाब ऑस्मोमेट्रीद्वारे तपासले N-dodecanoyl-L-glutamic acid, N-dodecanoyl-L-valine आणि त्यांच्या मिथाइल एस्टरच्या विविध सॉल्व्हेंट्समध्ये (जसे की टेट्राहाइड्रोफ्युरन, एसिटोनायट्रिल, 14) च्या चिरल समुच्चयांची निर्मिती -डायॉक्सेन आणि 1,2-डिक्लोरोएथेन) परिभ्रमण गुणधर्मांसह परिपत्रक डायक्रोइझम, एनएमआर आणि बाष्प दाब ऑस्मोमेट्रीद्वारे तपासले गेले.

6.7 इंटरफेसियल शोषण

अमीनो ऍसिड-आधारित सर्फॅक्टंट्सचे इंटरफेसियल शोषण आणि त्याच्या पारंपारिक समकक्षांशी तुलना करणे हे देखील संशोधन दिशांपैकी एक आहे. उदाहरणार्थ, एलईटी आणि एलईपी मधून मिळवलेल्या सुगंधी अमीनो ऍसिडच्या डोडेसिल एस्टरच्या इंटरफेसियल शोषण गुणधर्मांची तपासणी केली गेली. परिणामांवरून दिसून आले की LET आणि LEP ने अनुक्रमे गॅस-लिक्विड इंटरफेस आणि वॉटर/हेक्सेन इंटरफेसवर कमी इंटरफेसियल क्षेत्र प्रदर्शित केले.

बोर्डेस वगैरे. तीन डायकार्बोक्सिलेटेड एमिनो ॲसिड सर्फॅक्टंट्स, डोडेसिल ग्लूटामेट, डोडेसिल एस्पार्टेट आणि अमिनोमॅलोनेट (दोन कार्बोक्सिल गटांमधील अनुक्रमे 3, 2, आणि 1 कार्बन अणूंसह) च्या डिसोडियम लवणांच्या गॅस-वॉटर इंटरफेसवर सोल्यूशन वर्तन आणि शोषण तपासले. या अहवालानुसार, डायकार्बोक्सिलेटेड सर्फॅक्टंट्सचे सीएमसी मोनोकार्बोक्सिलेटेड डोडेसिल ग्लाइसिन मीठापेक्षा 4-5 पट जास्त होते. डायकार्बोक्झिलेटेड सर्फॅक्टंट्स आणि शेजारच्या रेणूंमधील हायड्रोजन बंध तयार होण्यास कारणीभूत आहे.

6.8 फेज वर्तन

सर्फॅक्टंट्ससाठी आयसोट्रॉपिक खंडित क्यूबिक टप्पे अतिशय उच्च सांद्रतामध्ये पाळले जातात. खूप मोठे डोके गट असलेले सर्फॅक्टंट रेणू लहान सकारात्मक वक्रतेचे एकत्रीकरण तयार करतात. marques et al. 12Lys12/12Ser आणि 8Lys8/16Ser प्रणालींच्या फेज वर्तनाचा अभ्यास केला (आकृती 10 पहा), आणि परिणामांवरून असे दिसून आले की 12Lys12/12Ser प्रणालीमध्ये मायसेलर आणि वेसिक्युलर सोल्यूशन क्षेत्रांमधील फेज विभक्त क्षेत्र आहे, तर 8Lys8/16Ser प्रणाली 8Lys8/16Ser प्रणाली एक सतत संक्रमण दर्शवते (लहान मायसेलर फेज क्षेत्र आणि वेसिकल फेज प्रदेश दरम्यान वाढवलेला मायसेलर फेज प्रदेश). हे लक्षात घ्यावे की 12Lys12/12Ser प्रणालीच्या वेसिकल प्रदेशासाठी, वेसिकल्स नेहमी मायसेल्ससह अस्तित्वात असतात, तर 8Lys8/16Ser प्रणालीच्या वेसिकल प्रदेशात फक्त वेसिकल्स असतात.

लाइसिन- आणि सेरीन-आधारित सर्फॅक्टंट्सचे कॅटेनिओनिक मिश्रण: सममितीय 12Lys12/12Ser जोडी(डावीकडे) आणि असममित 8Lys8/16Ser जोडी(उजवीकडे)

6.9 इमल्सीफायिंग क्षमता

कौची वगैरे. N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine, L-glutamate, आणि इतर AAS चे इमल्सीफायिंग क्षमता, इंटरफेसियल टेंशन, डिस्पर्सिबिलिटी आणि स्निग्धता तपासली. सिंथेटिक सर्फॅक्टंट्स (त्यांचे पारंपारिक नॉनिओनिक आणि एम्फोटेरिक समकक्ष) च्या तुलनेत, परिणामांवरून दिसून आले की AAS मध्ये पारंपारिक सर्फॅक्टंट्सपेक्षा मजबूत इमल्सीफायिंग क्षमता आहे.

Baczko et al. कादंबरी anionic amino acid surfactants संश्लेषित केले आणि chiral ओरिएंटेड NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी सॉल्व्हेंट्स म्हणून त्यांच्या उपयुक्ततेची तपासणी केली. वेगवेगळ्या हायड्रोफोबिक पुच्छांसह सल्फोनेट-आधारित ॲम्फिफिलिक L-Phe किंवा L-Ala डेरिव्हेटिव्ह्जची मालिका ओ-सल्फोबेंझोइक एनहायड्राइडसह अमीनो ऍसिडची प्रतिक्रिया करून संश्लेषित केली गेली. वू इ. N-fatty acyl AAS चे संश्लेषित सोडियम लवण आणिऑइल-इन-वॉटर इमल्शनमध्ये त्यांच्या इमल्सीफिकेशन क्षमतेची तपासणी केली आणि परिणामांवरून असे दिसून आले की या सर्फॅक्टंट्सने तेल फेज म्हणून एन-हेक्सेनच्या तुलनेत तेल फेज म्हणून इथाइल एसीटेटसह चांगले कार्य केले.

6.10 संश्लेषण आणि उत्पादनातील प्रगती

हार्ड वॉटर रेझिस्टन्स म्हणजे कडक पाण्यात कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम सारख्या आयनांच्या उपस्थितीला प्रतिकार करण्याची सर्फॅक्टंटची क्षमता, म्हणजेच कॅल्शियम साबणांमध्ये पर्जन्य टाळण्याची क्षमता म्हणून समजले जाऊ शकते. डिटर्जंट फॉर्म्युलेशन आणि वैयक्तिक काळजी उत्पादनांसाठी उच्च कठोर पाणी प्रतिरोधक सर्फॅक्टंट्स खूप उपयुक्त आहेत. कॅल्शियम आयनच्या उपस्थितीत सर्फॅक्टंटच्या विद्राव्यता आणि पृष्ठभागावरील क्रियाकलापांमधील बदलांची गणना करून कठोर पाण्याच्या प्रतिकाराचे मूल्यांकन केले जाऊ शकते.

100 ग्रॅम सोडियम ओलिट पाण्यात विखुरण्यासाठी कॅल्शियम साबण तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या सर्फॅक्टंटची टक्केवारी किंवा ग्रॅम मोजणे हा कठोर पाण्याच्या प्रतिकाराचे मूल्यांकन करण्याचा आणखी एक मार्ग आहे. जास्त कडक पाणी असलेल्या भागात, कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम आयन आणि खनिज सामग्रीची उच्च सांद्रता काही व्यावहारिक अनुप्रयोग कठीण करू शकते. बऱ्याचदा सोडियम आयन सिंथेटिक ॲनिओनिक सर्फॅक्टंटचे काउंटर आयन म्हणून वापरले जाते. डायव्हॅलेंट कॅल्शियम आयन दोन्ही सर्फॅक्टंट रेणूंना बांधलेले असल्याने, यामुळे सर्फॅक्टंट सोल्युशनमधून अधिक सहजतेने उपसा होतो ज्यामुळे डिटर्जेंसी होण्याची शक्यता कमी होते.

AAS च्या हार्ड वॉटर रेझिस्टन्सच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की ऍसिड आणि हार्ड वॉटर रेझिस्टन्सवर अतिरिक्त कार्बोक्सिल ग्रुपचा जोरदार प्रभाव पडतो आणि दोन कार्बोक्सिल ग्रुप्समधील स्पेसर ग्रुपची लांबी वाढल्याने ऍसिड आणि हार्ड वॉटर रेझिस्टन्समध्ये आणखी वाढ झाली. . आम्ल आणि कठोर पाण्याच्या प्रतिकाराचा क्रम C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glutamate होता. डायकार्बोक्सिलेटेड अमाइड बाँड आणि डायकार्बोक्सिलेटेड अमीनो सर्फॅक्टंट यांची अनुक्रमे तुलना करताना, असे आढळून आले की नंतरची pH श्रेणी विस्तृत होती आणि योग्य प्रमाणात ऍसिड जोडल्यामुळे त्याच्या पृष्ठभागाची क्रिया वाढते. कॅल्शियम आयनच्या उपस्थितीत डायकार्बोक्सिलेटेड एन-अल्काइल अमीनो ऍसिडने चेलेटिंग प्रभाव दर्शविला आणि C 12 एस्पार्टेटने पांढरे जेल तयार केले. c 12 ग्लूटामेटने उच्च Ca 2+ एकाग्रतेवर उच्च पृष्ठभागावरील क्रियाकलाप दर्शविला आणि समुद्राच्या पाण्याच्या विलवणीकरणामध्ये त्याचा वापर करणे अपेक्षित आहे.

6.11 फैलावता

डिस्पर्सिबिलिटी म्हणजे सोल्युशनमधील सर्फॅक्टंटचे एकत्रीकरण आणि अवसादन रोखण्यासाठी सर्फॅक्टंटची क्षमता.डिस्पेरसिबिलिटी हा सर्फॅक्टंट्सचा एक महत्त्वाचा गुणधर्म आहे जो त्यांना डिटर्जंट, सौंदर्यप्रसाधने आणि फार्मास्युटिकल्समध्ये वापरण्यासाठी योग्य बनवतो.डिस्पेर्सिंग एजंटमध्ये हायड्रोफोबिक ग्रुप आणि टर्मिनल हायड्रोफिलिक ग्रुप (किंवा सरळ साखळी हायड्रोफोबिक गटांमधील) दरम्यान एस्टर, इथर, एमाइड किंवा एमिनो बाँड असणे आवश्यक आहे.

सामान्यतः, अल्कनोलामिडो सल्फेट्स आणि ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्स जसे की ॲमिडोसल्फोबेटेन हे कॅल्शियम साबणांसाठी विखुरणारे घटक म्हणून विशेषतः प्रभावी असतात.

अनेक संशोधन प्रयत्नांनी AAS ची पसरण्याची क्षमता निश्चित केली आहे, जेथे N-lauroyl lysine पाण्याशी खराब सुसंगत आणि कॉस्मेटिक फॉर्म्युलेशनसाठी वापरण्यास कठीण असल्याचे आढळले.या शृंखलामध्ये, एन-एसिल-पर्यायी मूलभूत अमीनो ऍसिडमध्ये उत्कृष्ट पसरण्याची क्षमता असते आणि ते कॉस्मेटिक उद्योगात फॉर्म्युलेशन सुधारण्यासाठी वापरले जातात.

07 विषारीपणा

पारंपारिक सर्फॅक्टंट्स, विशेषत: कॅशनिक सर्फॅक्टंट्स, जलीय जीवांसाठी अत्यंत विषारी असतात. त्यांची तीव्र विषाक्तता सेल-वॉटर इंटरफेसवर सर्फॅक्टंट्सच्या शोषण-आयन परस्परसंवादाच्या घटनेमुळे आहे. सर्फॅक्टंट्सचे cmc कमी केल्याने सामान्यत: सर्फॅक्टंट्सचे आंतर-फेशियल शोषण अधिक मजबूत होते, ज्यामुळे सामान्यतः त्यांची तीव्र विषाक्तता वाढते. सर्फॅक्टंट्सच्या हायड्रोफोबिक साखळीच्या लांबीमध्ये वाढ झाल्यामुळे सर्फॅक्टंट तीव्र विषाच्या तीव्रतेत वाढ होते.बहुतेक AAS मानवांसाठी आणि पर्यावरणासाठी (विशेषत: सागरी जीवांसाठी) कमी किंवा गैर-विषारी असतात आणि अन्न घटक, औषधी आणि सौंदर्यप्रसाधने म्हणून वापरण्यासाठी योग्य असतात.बऱ्याच संशोधकांनी असे दाखवून दिले आहे की अमीनो ऍसिड सर्फॅक्टंट्स सौम्य आणि त्वचेला त्रासदायक नसतात. आर्जिनिन-आधारित सर्फॅक्टंट्स त्यांच्या पारंपारिक समकक्षांपेक्षा कमी विषारी म्हणून ओळखले जातात.

ब्रिटो वगैरे. अमीनो ऍसिड-आधारित ऍम्फिफाइल्सच्या भौतिक-रासायनिक आणि विषारी गुणधर्मांचा अभ्यास केला आणि त्यांच्या [टायरोसिन (टायर), हायड्रॉक्सीप्रोलिन (हायप), सेरीन (सेर) आणि लाइसिन (लायस) पासून डेरिव्हेटिव्ह्ज] कॅशनिक वेसिकल्सच्या उत्स्फूर्त निर्मितीचा अभ्यास केला आणि त्यांच्या तीव्र विषारीपणाबद्दल डेटा दिला. डॅफ्निया मॅग्ना (IC 50). त्यांनी dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB)/Lys-डेरिव्हेटिव्ह आणि/किंवा Ser-/Lys-डेरिव्हेटिव्ह मिश्रणाचे कॅशनिक वेसिकल्सचे संश्लेषण केले आणि त्यांच्या इकोटॉक्सिसिटी आणि हेमोलाइटिक क्षमतेची चाचणी केली, हे दाखवून दिले की सर्व AAS आणि त्यांचे वेसिकल-युक्त मिश्रण कॉन्व्हेंटेंट सर्फेक्ट एबीपेक्षा कमी विषारी होते. .

रोझा आणि इतर. स्थिर अमीनो ऍसिड-आधारित कॅटेशनिक वेसिकल्सशी डीएनएचे बंधन (संघटना) तपासले. पारंपारिक cationic surfactants च्या विपरीत, जे अनेकदा विषारी असल्याचे दिसून येते, cationic amino acid surfactants चे परस्परसंवाद गैर-विषारी असल्याचे दिसून येते. कॅशनिक एएएस आर्जिनिनवर आधारित आहे, जे उत्स्फूर्तपणे विशिष्ट ॲनिओनिक सर्फॅक्टंट्सच्या संयोगाने स्थिर वेसिकल्स तयार करतात. एमिनो ऍसिड-आधारित गंज अवरोधक देखील गैर-विषारी असल्याचे नोंदवले जाते. हे सर्फॅक्टंट्स उच्च शुद्धता (99% पर्यंत), कमी किमतीत, सहज जैवविघटनशील आणि जलीय माध्यमांमध्ये पूर्णपणे विरघळणारे सहज संश्लेषित केले जातात. अनेक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सल्फर-युक्त अमीनो ऍसिड सर्फॅक्टंट्स गंज प्रतिबंधात श्रेष्ठ आहेत.

अलीकडील अभ्यासात, पेरिनेली एट अल. पारंपारिक सर्फॅक्टंट्सच्या तुलनेत रॅमनोलिपिड्सचे समाधानकारक विषारी प्रोफाइल नोंदवले. Rhamnolipids पारगम्यता वर्धक म्हणून कार्य करण्यासाठी ओळखले जातात. त्यांनी मॅक्रोमोलेक्युलर औषधांच्या एपिथेलियल पारगम्यतेवर रॅमनोलिपिड्सचा प्रभाव देखील नोंदवला.

08 प्रतिजैविक क्रिया

सर्फॅक्टंट्सच्या प्रतिजैविक क्रियाकलापांचे किमान प्रतिबंधात्मक एकाग्रतेद्वारे मूल्यांकन केले जाऊ शकते. आर्जिनिन-आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या प्रतिजैविक क्रियाकलापांचा तपशीलवार अभ्यास केला गेला आहे. ग्राम-नकारात्मक जीवाणू ग्राम-पॉझिटिव्ह बॅक्टेरियापेक्षा आर्जिनिन-आधारित सर्फॅक्टंट्सना अधिक प्रतिरोधक असल्याचे आढळले. सर्फॅक्टंट्सची प्रतिजैविक क्रिया सामान्यतः हायड्रॉक्सिल, सायक्लोप्रोपेन किंवा ॲसिल चेनमध्ये असंतृप्त बंधांच्या उपस्थितीमुळे वाढते. कॅस्टिलो वगैरे. असे दिसून आले की ऍसिल चेनची लांबी आणि सकारात्मक चार्ज रेणूचे एचएलबी मूल्य (हायड्रोफिलिक-लिपोफिलिक शिल्लक) निर्धारित करतात आणि याचा प्रभाव पडदा विस्कळीत करण्याच्या क्षमतेवर होतो. Nα-acylarginine मिथाइल एस्टर हा ब्रॉड-स्पेक्ट्रम अँटीमाइक्रोबियल क्रियाकलाप असलेल्या कॅशनिक सर्फॅक्टंट्सचा आणखी एक महत्त्वाचा वर्ग आहे आणि तो सहजपणे जैवविघटनशील आहे आणि कमी किंवा कमी विषारीपणा नाही. 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine आणि 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine सह Nα-acylarginine मिथाइल एस्टर-आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या परस्परसंवादावर अभ्यास, मॉडेल झिल्ली आणि सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य, बाह्य अडथळ्यांची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती हे दर्शविले आहे की या वर्गाच्या सर्फॅक्टंटमध्ये चांगले प्रतिजैविक असतात. परिणामांवरून असे दिसून आले की सर्फॅक्टंटमध्ये चांगली प्रतिजैविक क्रिया असते.

09 Rheological गुणधर्म

सर्फॅक्टंट्सचे rheological गुणधर्म अन्न, औषधी, तेल काढणे, वैयक्तिक काळजी आणि होम केअर उत्पादनांसह विविध उद्योगांमध्ये त्यांचे अनुप्रयोग निर्धारित करण्यात आणि अंदाज लावण्यात खूप महत्त्वाची भूमिका बजावतात. अमीनो ऍसिड सर्फॅक्टंट्स आणि सीएमसी यांच्या व्हिस्कोइलास्टिकिटीमधील संबंधांवर चर्चा करण्यासाठी अनेक अभ्यास आयोजित केले गेले आहेत.

कॉस्मेटिक उद्योगातील 10 अर्ज

AAS अनेक वैयक्तिक काळजी उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जातात.पोटॅशियम N-cocoyl glycinate त्वचेवर सौम्य असल्याचे आढळून येते आणि ते गाळ आणि मेकअप काढण्यासाठी चेहर्यावरील साफसफाईमध्ये वापरले जाते. n-Acyl-L-glutamic ऍसिडमध्ये दोन कार्बोक्सिल गट आहेत, ज्यामुळे ते अधिक पाण्यात विरघळते. या AAS पैकी, C 12 फॅटी ऍसिडवर आधारित AAS चेहऱ्याच्या स्वच्छतेमध्ये गाळ आणि मेकअप काढण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. C 18 चेन असलेले AAS त्वचा निगा उत्पादनांमध्ये इमल्सीफायर म्हणून वापरले जातात आणि N-Lauryl alanine क्षार त्वचेला त्रासदायक नसणारे क्रीमी फोम तयार करण्यासाठी ओळखले जातात आणि त्यामुळे बाळाच्या काळजी उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाऊ शकतात. टूथपेस्टमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या N-Lauryl-आधारित AAS मध्ये साबणासारखी चांगली डिटर्जेंसी असते आणि मजबूत एन्झाईम-प्रतिरोधक कार्यक्षमता असते.

गेल्या काही दशकांमध्ये, सौंदर्यप्रसाधने, वैयक्तिक काळजी उत्पादने आणि फार्मास्युटिकल्ससाठी सर्फॅक्टंट्सची निवड कमी विषारीपणा, सौम्यता, स्पर्शातील सौम्यता आणि सुरक्षिततेवर केंद्रित आहे. या उत्पादनांच्या ग्राहकांना संभाव्य चिडचिड, विषारीपणा आणि पर्यावरणीय घटकांची तीव्र जाणीव असते.

आज, सौंदर्य प्रसाधने आणि वैयक्तिक काळजी उत्पादनांमध्ये त्यांच्या पारंपारिक समकक्षांपेक्षा अनेक फायदे असल्यामुळे अनेक शैम्पू, केसांचे रंग आणि आंघोळीचे साबण तयार करण्यासाठी AAS चा वापर केला जातो.प्रथिने-आधारित सर्फॅक्टंट्समध्ये वैयक्तिक काळजी उत्पादनांसाठी आवश्यक गुणधर्म असतात. काही AAS कडे फिल्म बनवण्याची क्षमता असते, तर काहींमध्ये चांगली फोमिंग क्षमता असते.

अमीनो ऍसिड हे स्ट्रॅटम कॉर्नियममध्ये नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे मॉइश्चरायझिंग घटक आहेत. जेव्हा एपिडर्मल पेशी मरतात तेव्हा ते स्ट्रॅटम कॉर्नियमचा भाग बनतात आणि इंट्रासेल्युलर प्रथिने हळूहळू अमीनो ऍसिडमध्ये कमी होतात. हे अमीनो ऍसिड पुढे स्ट्रॅटम कॉर्नियममध्ये नेले जातात, जेथे ते एपिडर्मल स्ट्रॅटम कॉर्नियममध्ये चरबी किंवा चरबीसारखे पदार्थ शोषून घेतात, ज्यामुळे त्वचेच्या पृष्ठभागाची लवचिकता सुधारते. त्वचेतील नैसर्गिक मॉइश्चरायझिंग घटकांपैकी अंदाजे 50% एमिनो ॲसिड आणि पायरोलिडोनने बनलेला असतो.

कॉस्मेटिक घटक असलेल्या कोलेजनमध्ये त्वचेला मऊ ठेवणारे अमिनो ॲसिड देखील असते.त्वचेच्या समस्या जसे की खडबडीतपणा आणि निस्तेजपणा मोठ्या प्रमाणात अमीनो ऍसिडच्या कमतरतेमुळे होतो. एका अभ्यासात असे दिसून आले आहे की मलमामध्ये एमिनो ॲसिड मिसळल्याने त्वचेची जळजळ दूर होते आणि प्रभावित भागात केलॉइड चट्टे न बनता त्यांच्या सामान्य स्थितीत परत येतात.

अमीनो ऍसिड देखील खराब झालेल्या क्युटिकल्सची काळजी घेण्यासाठी खूप उपयुक्त असल्याचे आढळले आहे.कोरडे, आकारहीन केस गंभीरपणे खराब झालेल्या स्ट्रॅटम कॉर्नियममध्ये अमीनो ऍसिडच्या एकाग्रतेत घट दर्शवू शकतात. अमीनो ऍसिडमध्ये केसांच्या शाफ्टमध्ये क्यूटिकलमध्ये प्रवेश करण्याची आणि त्वचेतील आर्द्रता शोषण्याची क्षमता असते.अमिनो ॲसिड आधारित सर्फॅक्टंट्सच्या या क्षमतेमुळे ते शॅम्पू, हेअर डाईज, हेअर सॉफ्टनर, हेअर कंडिशनरमध्ये खूप उपयुक्त ठरतात आणि अमीनो ॲसिडच्या उपस्थितीमुळे केस मजबूत होतात.

रोजच्या सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये 11 अनुप्रयोग

सध्या जगभरात अमीनो ऍसिड-आधारित डिटर्जंट फॉर्म्युलेशनची मागणी वाढत आहे.AAS मध्ये चांगली साफसफाईची क्षमता, फोमिंग क्षमता आणि फॅब्रिक सॉफ्टनिंग गुणधर्म आहेत, ज्यामुळे ते घरगुती डिटर्जंट, शैम्पू, बॉडी वॉश आणि इतर अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनतात.एस्पार्टिक ऍसिड-व्युत्पन्न एम्फोटेरिक AAS चेलेटिंग गुणधर्मांसह एक अत्यंत प्रभावी डिटर्जंट असल्याचे नोंदवले जाते. N-alkyl-β-aminoethoxy ऍसिडचा समावेश असलेल्या डिटर्जंट घटकांचा वापर केल्याने त्वचेची जळजळ कमी होते. N-cocoyl-β-aminopropionate असलेले लिक्विड डिटर्जंट फॉर्म्युलेशन हे धातूच्या पृष्ठभागावरील तेलाच्या डागांसाठी प्रभावी डिटर्जंट असल्याचे नोंदवले गेले आहे. एमिनोकार्बोक्झिलिक ऍसिड सर्फॅक्टंट, C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa, देखील चांगले डिटर्जेंसी असल्याचे दर्शविले गेले आहे आणि ते कापड, कार्पेट्स, केस, काच इत्यादी स्वच्छ करण्यासाठी वापरले जाते. acetoacetic acid व्युत्पन्न चांगले कॉम्प्लेक्सिंग क्षमता म्हणून ओळखले जाते आणि त्यामुळे ब्लीचिंग एजंटला स्थिरता मिळते.

N-(N'-लाँग-चेन acyl-β-alanyl)-β-alanine वर आधारित डिटर्जंट फॉर्म्युलेशनची तयारी केगो आणि तात्सुया यांनी त्यांच्या पेटंटमध्ये चांगली धुण्याची क्षमता आणि स्थिरता, सहज फोम तोडणे आणि चांगले फॅब्रिक सॉफ्टनिंगसाठी नोंदवले आहे. . काओने N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine वर आधारित डिटर्जंट फॉर्म्युलेशन विकसित केले आणि त्वचेची कमी जळजळ, उच्च पाणी प्रतिकार आणि उच्च डाग काढण्याची शक्ती नोंदवली.

जपानी कंपनी अजिनोमोटो शैम्पू, डिटर्जंट आणि सौंदर्यप्रसाधने (आकृती 13) मध्ये मुख्य घटक म्हणून एल-ग्लुटामिक ऍसिड, एल-आर्जिनिन आणि एल-लाइसिनवर आधारित कमी-विषारी आणि सहज विघटनशील AAS वापरते. डिटर्जंट फॉर्म्युलेशनमधील एंजाइम ॲडिटीव्ह्सची प्रथिने फॉउलिंग काढून टाकण्याची क्षमता देखील नोंदवली गेली आहे. ग्लूटामिक ऍसिड, ॲलॅनिन, मिथाइलग्लायसिन, सेरीन आणि एस्पार्टिक ऍसिडपासून बनविलेले N-acyl AAS जलीय द्रावणात उत्कृष्ट द्रव डिटर्जंट म्हणून वापरल्याबद्दल नोंदवले गेले आहे. हे सर्फॅक्टंट अगदी कमी तापमानातही स्निग्धता अजिबात वाढवत नाहीत आणि एकसंध फोम मिळविण्यासाठी फोमिंग यंत्राच्या साठवण भांड्यातून सहजपणे हस्तांतरित केले जाऊ शकतात.

पोस्ट वेळ: जून-०९-२०२२

बातम्या