اس مضمون کے لیے مندرجات کا جدول:
1. امینو ایسڈ کی ترقی
2. ساختی خصوصیات
3. کیمیائی ساخت
4. درجہ بندی
5. ترکیب
6. فزیک کیمیکل خصوصیات
7. زہریلا پن
8. antimicrobial سرگرمی
9. Rheological خصوصیات
10. کاسمیٹک انڈسٹری میں ایپلی کیشنز
11. روزمرہ کاسمیٹکس میں ایپلی کیشنز
امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس (AAS)سرفیکٹینٹس کا ایک طبقہ ہے جو ہائیڈروفوبک گروپس کو ایک یا زیادہ امینو ایسڈ کے ساتھ ملا کر تشکیل دیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، امینو ایسڈ مصنوعی ہو سکتے ہیں یا پروٹین ہائیڈرولیسیٹ یا اسی طرح کے قابل تجدید ذرائع سے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ اس مقالے میں AAS کے لیے زیادہ تر دستیاب مصنوعی راستوں کی تفصیلات اور اختتامی مصنوعات کی فزیک کیمیکل خصوصیات پر مختلف راستوں کے اثرات کا احاطہ کیا گیا ہے، بشمول حل پذیری، بازی استحکام، زہریلا اور بایوڈیگریڈیبلٹی۔ بڑھتی ہوئی طلب میں سرفیکٹینٹس کی ایک کلاس کے طور پر، AAS کی استرتا ان کے متغیر ڈھانچے کی وجہ سے بڑی تعداد میں تجارتی مواقع فراہم کرتی ہے۔
یہ دیکھتے ہوئے کہ سرفیکٹینٹس ڈٹرجنٹ، ایملسیفائر، سنکنرن روکنے والے، ترتیری تیل کی وصولی اور دواسازی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، محققین نے سرفیکٹینٹس پر توجہ دینا کبھی نہیں چھوڑا۔
سرفیکٹنٹس سب سے زیادہ نمائندہ کیمیائی مصنوعات ہیں جو دنیا بھر میں روزانہ کی بنیاد پر بڑی مقدار میں استعمال ہوتی ہیں اور آبی ماحول پر منفی اثرات مرتب کرتی ہیں۔مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ روایتی سرفیکٹینٹس کا وسیع پیمانے پر استعمال ماحول پر منفی اثر ڈال سکتا ہے۔
آج، غیر زہریلا، بایوڈیگریڈیبلٹی اور بائیو کمپیٹیبلٹی صارفین کے لیے تقریباً اتنی ہی اہم ہیں جتنی سرفیکٹینٹس کی افادیت اور کارکردگی۔
بایو سرفیکٹنٹس ماحول دوست پائیدار سرفیکٹینٹس ہیں جو قدرتی طور پر مائکروجنزموں جیسے بیکٹیریا، فنگی اور خمیر کے ذریعے ترکیب ہوتے ہیں یا خلیے سے خارج ہوتے ہیں۔لہٰذا، بائیو سرفیکٹینٹس کو مالیکیولر ڈیزائن کے ذریعے قدرتی امفیفیلک ڈھانچے کی نقل کرنے کے لیے بھی تیار کیا جا سکتا ہے، جیسے فاسفولیپڈز، الکائل گلائکوسائیڈز اور ایسیل امینو ایسڈز۔
امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس (AAS)عام سرفیکٹینٹس میں سے ایک ہیں، جو عام طور پر جانوروں یا زرعی طور پر حاصل کردہ خام مال سے تیار ہوتے ہیں۔ پچھلی دو دہائیوں کے دوران، AAS نے سائنسدانوں کی طرف سے ناول سرفیکٹینٹس کے طور پر کافی دلچسپی حاصل کی ہے، نہ صرف اس وجہ سے کہ انہیں قابل تجدید وسائل سے ترکیب کیا جا سکتا ہے، بلکہ اس وجہ سے بھی کہ AAS آسانی سے انحطاط پذیر ہیں اور ان میں بے ضرر ضمنی مصنوعات ہیں، جو انہیں محفوظ تر بناتی ہیں۔ ماحول
AAS کی تعریف سرفیکٹینٹس کی ایک کلاس کے طور پر کی جا سکتی ہے جس میں امینو ایسڈ پر مشتمل امینو ایسڈ گروپس (HO 2 C-CHR-NH 2) یا امینو ایسڈ کی باقیات (HO 2 C-CHR-NH-) شامل ہیں۔ امینو ایسڈ کے 2 فعال علاقے سرفیکٹینٹس کی وسیع اقسام کے اخذ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ مجموعی طور پر 20 معیاری پروٹینوجینک امینو ایسڈز فطرت میں موجود ہیں اور نشوونما اور زندگی کی سرگرمیوں میں تمام جسمانی رد عمل کے لیے ذمہ دار ہیں۔ وہ صرف باقیات R کے مطابق ایک دوسرے سے مختلف ہوتے ہیں (شکل 1، pk a محلول کے تیزاب کی انحطاط مستقل کا منفی لوگارتھم ہے)۔ کچھ غیر قطبی اور ہائیڈروفوبک ہیں، کچھ قطبی اور ہائیڈرو فیلک ہیں، کچھ بنیادی ہیں اور کچھ تیزابی ہیں۔
چونکہ امینو ایسڈ قابل تجدید مرکبات ہیں، اس لیے امینو ایسڈ سے ترکیب شدہ سرفیکٹینٹس میں بھی پائیدار اور ماحول دوست بننے کی اعلیٰ صلاحیت ہوتی ہے۔ سادہ اور قدرتی ساخت، کم زہریلا اور تیز بایوڈیگریڈیبلٹی اکثر انہیں روایتی سرفیکٹینٹس سے برتر بناتی ہے۔ قابل تجدید خام مال (مثلاً امینو ایسڈز اور سبزیوں کے تیل) کا استعمال کرتے ہوئے، AAS مختلف بائیو ٹیکنالوجی کے راستوں اور کیمیائی راستوں سے تیار کیا جا سکتا ہے۔
20 ویں صدی کے اوائل میں، امینو ایسڈز کو سب سے پہلے سرفیکٹینٹس کی ترکیب کے لیے سبسٹریٹس کے طور پر استعمال کرنے کے لیے دریافت کیا گیا۔AAS بنیادی طور پر دواسازی اور کاسمیٹک فارمولیشنوں میں محافظ کے طور پر استعمال ہوتے تھے۔اس کے علاوہ، AAS مختلف قسم کی بیماری پیدا کرنے والے بیکٹیریا، ٹیومر اور وائرس کے خلاف حیاتیاتی طور پر فعال پایا گیا۔ 1988 میں، کم لاگت والے AAS کی دستیابی نے سطحی سرگرمیوں میں تحقیقی دلچسپی پیدا کی۔ آج، بائیوٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، کچھ امینو ایسڈز کو تجارتی طور پر بڑے پیمانے پر خمیر کے ذریعے ترکیب کیا جا سکتا ہے، جو بالواسطہ طور پر یہ ثابت کرتا ہے کہ AAS کی پیداوار زیادہ ماحول دوست ہے۔
01 امینو ایسڈ کی نشوونما
19ویں صدی کے اوائل میں، جب قدرتی طور پر پائے جانے والے امینو ایسڈز پہلی بار دریافت ہوئے تھے، ان کے ڈھانچے کے انتہائی قیمتی ہونے کی پیشین گوئی کی گئی تھی - جو ایمفیفائلز کی تیاری کے لیے خام مال کے طور پر قابل استعمال تھے۔ اے اے ایس کی ترکیب پر پہلا مطالعہ 1909 میں بوندی کے ذریعہ رپورٹ کیا گیا تھا۔
اس مطالعہ میں، N-acylglycine اور N-acylalanine کو سرفیکٹینٹس کے لیے ہائیڈرو فیلک گروپ کے طور پر متعارف کرایا گیا تھا۔ اس کے بعد کے کام میں glycine اور alanine کا استعمال کرتے ہوئے lipoAmino Acids (AAS) کی ترکیب شامل تھی، اور Hentrich et al. نتائج کا ایک سلسلہ شائع کیا،گھریلو صفائی ستھرائی کی مصنوعات (مثلاً شیمپو، ڈٹرجنٹ اور ٹوتھ پیسٹ) میں سرفیکٹنٹ کے طور پر acyl sarcosinate اور acyl aspartate نمکیات کے استعمال پر پہلی پیٹنٹ درخواست بھی شامل ہے۔اس کے بعد، بہت سے محققین نے acyl Amino Acids کی ترکیب اور فزیکو کیمیکل خصوصیات کی چھان بین کی۔ آج تک، AAS کی ترکیب، خصوصیات، صنعتی استعمال اور بائیو ڈیگریڈیبلٹی پر ادب کا ایک بڑا حصہ شائع کیا جا چکا ہے۔
02 ساختی خواص
AAS کی غیر قطبی ہائیڈروفوبک فیٹی ایسڈ چینز ساخت، زنجیر کی لمبائی اور تعداد میں مختلف ہو سکتی ہیں۔AAS کی ساختی تنوع اور اعلی سطحی سرگرمی ان کے وسیع ساختی تنوع اور فزیکو کیمیکل اور حیاتیاتی خصوصیات کی وضاحت کرتی ہے۔ AAS کے ہیڈ گروپ امینو ایسڈ یا پیپٹائڈس پر مشتمل ہوتے ہیں۔ سر گروپوں میں فرق ان سرفیکٹینٹس کے جذب، جمع اور حیاتیاتی سرگرمی کا تعین کرتے ہیں۔ سر گروپ میں فعال گروپ پھر AAS کی قسم کا تعین کرتے ہیں، بشمول cationic، anionic، nonionic، اور amphoteric. ہائیڈرو فیلک امینو ایسڈز اور ہائیڈرو فوبک لانگ چین حصوں کا امتزاج ایک ایمفیفیلک ڈھانچہ تشکیل دیتا ہے جو مالیکیول کو انتہائی سطح پر فعال بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، مالیکیول میں غیر متناسب کاربن ایٹموں کی موجودگی چیرل مالیکیولز کی تشکیل میں مدد کرتی ہے۔
03 کیمیائی ساخت
تمام پیپٹائڈس اور پولی پیپٹائڈز ان تقریباً 20 α-Proteinogenic α-Amino Acids کی پولیمرائزیشن مصنوعات ہیں۔ تمام 20 α-امینو ایسڈز میں ایک کاربو آکسیلک ایسڈ فنکشنل گروپ (-COOH) اور ایک امینو فنکشنل گروپ (-NH 2) ہوتا ہے، دونوں ایک ہی ٹیٹراہیڈرل α-کاربن ایٹم سے منسلک ہوتے ہیں۔ امینو ایسڈز α-کاربن سے منسلک مختلف R گروپس کے ذریعے ایک دوسرے سے مختلف ہوتے ہیں (سوائے لائسین کے، جہاں R گروپ ہائیڈروجن ہوتا ہے۔) R گروپ ساخت، سائز اور چارج (تیزابیت، الکلائنٹی) میں مختلف ہو سکتے ہیں۔ یہ اختلافات پانی میں امینو ایسڈ کی حل پذیری کا بھی تعین کرتے ہیں۔
امینو ایسڈز سرائیل ہوتے ہیں (گلائسین کے علاوہ) اور فطرت کے لحاظ سے نظری طور پر فعال ہوتے ہیں کیونکہ ان کے الفا کاربن سے جڑے چار مختلف متبادل ہوتے ہیں۔ امینو ایسڈ کی دو ممکنہ شکلیں ہیں۔ یہ ایک دوسرے کی غیر اوورلیپنگ آئینے کی تصاویر ہیں، اس حقیقت کے باوجود کہ L-stereoisomers کی تعداد نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ کچھ امینو ایسڈز (فینیلالینائن، ٹائروسین اور ٹریپٹوفان) میں موجود آر گروپ آریل ہے، جس کی وجہ سے 280 nm پر زیادہ سے زیادہ UV جذب ہوتا ہے۔ امائنو ایسڈز میں تیزابی α-COOH اور بنیادی α-NH 2 آئنائزیشن کی صلاحیت رکھتے ہیں، اور دونوں سٹیریوائزومرز، جو بھی ہوں، نیچے دکھائے گئے آئنائزیشن توازن کو بناتے ہیں۔
R-COOH ↔R-COO-ایچ＋
R-NH3＋↔R-NH2ایچ＋
جیسا کہ اوپر آئنائزیشن توازن میں دکھایا گیا ہے، امینو ایسڈ میں کم از کم دو کمزور تیزابی گروپ ہوتے ہیں۔ تاہم، کاربوکسائل گروپ پروٹونیٹڈ امینو گروپ کے مقابلے میں بہت زیادہ تیزابیت والا ہے۔ پی ایچ 7.4، کاربوکسائل گروپ کو ڈیپروٹونیٹ کیا جاتا ہے جبکہ امینو گروپ پروٹونیٹ ہوتا ہے۔ غیر ionizable R گروپوں والے امینو ایسڈ اس pH پر برقی طور پر غیر جانبدار ہوتے ہیں اور zwitterion بناتے ہیں۔
04 درجہ بندی
AAS کو چار معیاروں کے مطابق درجہ بندی کیا جا سکتا ہے، جن کی تفصیل نیچے دی گئی ہے۔
4.1 اصل کے مطابق
| اصل کے مطابق، AAS کو مندرجہ ذیل 2 زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ① قدرتی زمرہ کچھ قدرتی طور پر پائے جانے والے مرکبات جن میں امینو ایسڈ ہوتے ہیں ان میں سطح/انٹرفیسیل تناؤ کو کم کرنے کی صلاحیت بھی ہوتی ہے، اور کچھ گلائکولپڈز کی افادیت سے بھی تجاوز کر جاتے ہیں۔ یہ AAS lipopeptides کے نام سے بھی جانے جاتے ہیں۔ Lipopeptides کم سالماتی وزن کے مرکبات ہیں، جو عام طور پر Bacillus پرجاتیوں کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں۔
اس طرح کے AAS کو مزید 3 ذیلی طبقات میں تقسیم کیا گیا ہے:سرفیکٹین، اٹورین اور فینگائیسن۔
|
| سطحی فعال پیپٹائڈس کا خاندان مختلف قسم کے مادوں کی ہیپٹا پیپٹائڈ مختلف حالتوں پر مشتمل ہے،جیسا کہ شکل 2a میں دکھایا گیا ہے، جس میں C12-C16 غیر سیر شدہ β-hydroxy فیٹی ایسڈ چین پیپٹائڈ سے منسلک ہے۔ سطحی فعال پیپٹائڈ ایک میکرو سائکلک لیکٹون ہے جس میں β-ہائیڈروکسی فیٹی ایسڈ کے سی ٹرمینس اور پیپٹائڈ کے درمیان کیٹالیسس کے ذریعے انگوٹھی بند کردی جاتی ہے۔ Iturin کے ذیلی طبقے میں، چھ اہم قسمیں ہیں، یعنی iturin A اور C، mycosubtilin اور bacillomycin D، F اور L۔تمام صورتوں میں، ہیپا پیپٹائڈس β-امائنو فیٹی ایسڈز کی C14-C17 زنجیروں سے منسلک ہوتے ہیں (زنجیریں متنوع ہو سکتی ہیں)۔ ekurimycins کے معاملے میں، β-پوزیشن پر امینو گروپ C-terminus کے ساتھ ایک امائڈ بانڈ بنا سکتا ہے اس طرح میکرو سائکلک لیکٹم ڈھانچہ بنتا ہے۔
ذیلی کلاس fengycin میں fengycin A اور B ہوتا ہے، جسے Tyr9 کو D سے ترتیب دینے پر پلیپاسٹیٹن بھی کہا جاتا ہے۔ڈیکیپپٹائڈ C14 -C18 سیر شدہ یا غیر سیر شدہ β-hydroxy فیٹی ایسڈ چین سے منسلک ہے۔ ساختی طور پر، پلیپاسٹیٹن ایک میکرو سائکلک لیکٹون بھی ہے، جس میں پیپٹائڈ کی ترتیب کی پوزیشن 3 پر ٹائر سائیڈ چین ہوتا ہے اور سی ٹرمینل باقیات کے ساتھ ایک ایسٹر بانڈ بناتا ہے، اس طرح ایک اندرونی انگوٹھی کا ڈھانچہ بنتا ہے (جیسا کہ بہت سے سیوڈموناس لیپوپٹائڈس کا معاملہ ہے)۔
② مصنوعی زمرہ AAS کو کسی بھی تیزابی، بنیادی اور غیر جانبدار امینو ایسڈ کا استعمال کرکے بھی ترکیب کیا جاسکتا ہے۔ AAS کی ترکیب کے لیے استعمال ہونے والے عام امینو ایسڈ ہیں گلوٹامک ایسڈ، سیرین، پرولین، اسپارٹک ایسڈ، گلائسین، ارجینائن، الانائن، لیوسین، اور پروٹین ہائیڈولائیسیٹ۔ سرفیکٹینٹس کا یہ ذیلی طبقہ کیمیکل، انزیمیٹک اور کیموئنزیمیٹک طریقوں سے تیار کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، AAS کی پیداوار کے لیے، کیمیائی ترکیب زیادہ اقتصادی طور پر ممکن ہے۔ عام مثالوں میں N-lauroyl-L-glutamic acid اور N-palmitoyl-L-glutamic ایسڈ شامل ہیں۔
|
4.2 الفیٹک چین کے متبادل پر مبنی
الیفاٹک چین کے متبادل کی بنیاد پر، امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کو 2 اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
متبادل کی حیثیت کے مطابق
| ①N-متبادل AAS این متبادل مرکبات میں، ایک امینو گروپ کو لیپوفیلک گروپ یا کاربوکسائل گروپ سے بدل دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں بنیادییت ختم ہوجاتی ہے۔ N-substituted AAS کی سب سے آسان مثال N-acyl امینو ایسڈ ہیں، جو بنیادی طور پر anionic سرفیکٹینٹس ہیں۔ n-متبادل AAS میں ہائیڈروفوبک اور ہائیڈرو فیلک حصوں کے درمیان ایک امائڈ بانڈ منسلک ہوتا ہے۔ امائیڈ بانڈ میں ہائیڈروجن بانڈ بنانے کی صلاحیت ہوتی ہے، جو تیزابیت والے ماحول میں اس سرفیکٹنٹ کے انحطاط کو آسان بناتا ہے، اس طرح اسے بایوڈیگریڈیبل بناتا ہے۔
②C-متبادل AAS C- متبادل مرکبات میں، متبادل کاربوکسیل گروپ (امائڈ یا ایسٹر بانڈ کے ذریعے) میں ہوتا ہے۔ عام سی کے متبادل مرکبات (مثلاً ایسٹرز یا امائیڈز) بنیادی طور پر کیشنک سرفیکٹینٹس ہیں۔
③N- اور C- متبادل AAS اس قسم کے سرفیکٹنٹ میں، امینو اور کاربوکسائل دونوں گروپ ہائیڈرو فیلک حصہ ہیں۔ یہ قسم بنیادی طور پر ایک امفوٹیرک سرفیکٹنٹ ہے۔ |
4.3 ہائیڈروفوبک دم کی تعداد کے مطابق
ہیڈ گروپس اور ہائیڈروفوبک ٹیل کی تعداد کی بنیاد پر، AAS کو چار گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ سیدھی زنجیر AAS، Gemini (dimer) قسم AAS، Glycerolipid قسم AAS، اور bicephalic amphiphilic (Bola) قسم AAS۔ سیدھے زنجیر والے سرفیکٹنٹ صرف ایک ہائیڈروفوبک دم کے ساتھ امینو ایسڈ پر مشتمل سرفیکٹینٹس ہیں (شکل 3)۔ جیمنی قسم AAS میں دو امینو ایسڈ پولر ہیڈ گروپس اور دو ہائیڈروفوبک دم فی مالیکیول ہوتے ہیں (شکل 4)۔ اس قسم کے ڈھانچے میں، دو سیدھی زنجیر AAS ایک اسپیسر کے ذریعے آپس میں جڑی ہوئی ہیں اور اسی لیے انہیں ڈائمر بھی کہا جاتا ہے۔ گلیسرولپڈ قسم AAS میں، دوسری طرف، دو ہائیڈروفوبک دم ایک ہی امینو ایسڈ ہیڈ گروپ سے منسلک ہیں۔ ان سرفیکٹینٹس کو مونوگلیسرائیڈز، ڈائیگلیسرائیڈز اور فاسفولیپڈز کے اینالاگ کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے، جبکہ بولا قسم کے اے اے ایس میں، دو امینو ایسڈ ہیڈ گروپس ایک ہائیڈروفوبک دم سے جڑے ہوئے ہیں۔
4.4 سر گروپ کی قسم کے مطابق
①Cationic AAS
اس قسم کے سرفیکٹنٹ کے سر گروپ میں مثبت چارج ہوتا ہے۔ قدیم ترین کیشنک AAS ایتھائل کوکوئل ارجینیٹ ہے، جو ایک پائرولڈون کاربو آکسیلیٹ ہے۔ اس سرفیکٹینٹ کی منفرد اور متنوع خصوصیات اسے جراثیم کش، اینٹی مائکروبیل ایجنٹوں، اینٹی سٹیٹک ایجنٹوں، بالوں کے کنڈیشنرز کے ساتھ ساتھ آنکھوں اور جلد پر نرم اور آسانی سے بایوڈیگریڈیبل ہونے میں مفید بناتی ہیں۔ سنگارے اور مہاترے نے ارجنائن پر مبنی کیٹیشنک اے اے ایس کی ترکیب کی اور ان کی فزیک کیمیکل خصوصیات کا جائزہ لیا۔ اس مطالعہ میں، انہوں نے Schotten-Baumann رد عمل کے حالات کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کردہ مصنوعات کی اعلی پیداوار کا دعوی کیا. الکائل چین کی لمبائی اور ہائیڈرو فوبیسٹی میں اضافہ کے ساتھ، سرفیکٹنٹ کی سطحی سرگرمی میں اضافہ اور کریٹیکل مائیکل کنسنٹریشن (سی ایم سی) میں کمی واقع ہوئی۔ ایک اور کواٹرنری ایسیل پروٹین ہے، جو بالوں کی دیکھ بھال کی مصنوعات میں عام طور پر کنڈیشنر کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔
②Anionic AAS
اینیونک سرفیکٹینٹس میں، سرفیکٹنٹ کے قطبی سر گروپ پر منفی چارج ہوتا ہے۔ سارکوسین (CH 3 -NH-CH 2 -COOH، N-methylglycine)، ایک امینو ایسڈ جو عام طور پر سمندری urchins اور سمندری ستاروں میں پایا جاتا ہے، کیمیائی طور پر گلائسین (NH 2 -CH 2 -COOH،) سے تعلق رکھتا ہے، ایک بنیادی امینو ایسڈ پایا جاتا ہے۔ ممالیہ کے خلیوں میں۔ -COOH،) کیمیاوی طور پر گلائسین سے متعلق ہے، جو ایک بنیادی امینو ایسڈ ہے جو ممالیہ کے خلیوں میں پایا جاتا ہے۔ Lauric acid، tetradecanoic acid، oleic acid اور ان کے halides اور esters کو عام طور پر sarcosinate surfactants کی ترکیب کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ سارکوسینیٹ فطری طور پر ہلکے ہوتے ہیں اور اس لیے عام طور پر ماؤتھ واش، شیمپو، سپرے شیونگ فوم، سن اسکرین، جلد صاف کرنے والے اور دیگر کاسمیٹک مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں۔
دیگر تجارتی طور پر دستیاب anionic AAS میں Amisoft CS-22 اور AmiliteGCK-12 شامل ہیں، جو بالترتیب سوڈیم N-cocoyl-L-glutamate اور پوٹاشیم N-cocoyl glycinate کے تجارتی نام ہیں۔ ایملائٹ کو عام طور پر فومنگ ایجنٹ، ڈٹرجنٹ، حل کرنے والے، ایملسیفائر اور ڈسپرسنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور کاسمیٹکس میں بہت سے استعمال ہوتے ہیں، جیسے شیمپو، نہانے کے صابن، باڈی واش، ٹوتھ پیسٹ، چہرے کو صاف کرنے والے، صاف کرنے والے صابن، کانٹیکٹ لینس کلینر اور گھریلو سرفیکٹنٹ۔ Amisoft ایک ہلکی جلد اور بالوں کو صاف کرنے والے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، بنیادی طور پر چہرے اور جسم صاف کرنے والے، بلاک مصنوعی صابن، جسم کی دیکھ بھال کی مصنوعات، شیمپو اور دیگر جلد کی دیکھ بھال کی مصنوعات میں۔
③zwitterionic یا amphoteric AAS
امفوٹیرک سرفیکٹینٹس میں تیزابی اور بنیادی دونوں جگہیں ہوتی ہیں اور اس لیے پی ایچ ویلیو کو تبدیل کر کے اپنے چارج کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ الکلائن میڈیا میں وہ anionic surfactants کی طرح برتاؤ کرتے ہیں، جبکہ تیزابیت والے ماحول میں وہ cationic surfactants کی طرح برتاؤ کرتے ہیں اور neutral media میں amphoteric surfactants کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ Lauryl lysine (LL) اور alkoxy (2-hydroxypropyl) arginine صرف امینو ایسڈ پر مبنی ایمفوٹیرک سرفیکٹینٹس ہیں۔ LL لائسین اور لوریک ایسڈ کی گاڑھا ہونے والی پیداوار ہے۔ اس کی امفوٹیرک ساخت کی وجہ سے، ایل ایل تقریبا تمام قسم کے سالوینٹس میں ناقابل حل ہے، سوائے انتہائی الکلین یا تیزابی سالوینٹس کے۔ ایک نامیاتی پاؤڈر کے طور پر، LL میں ہائیڈرو فیلک سطحوں پر بہترین چپکنے اور رگڑ کا کم گتانک ہے، جس سے اس سرفیکٹنٹ کو چکنا کرنے کی بہترین صلاحیت ملتی ہے۔ ایل ایل جلد کی کریموں اور بالوں کے کنڈیشنرز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور اسے چکنا کرنے والے کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔
④Nonionic AAS
Nonionic سرفیکٹینٹس کی خصوصیات قطبی سر کے گروپس کے بغیر رسمی چارجز کے ہوتے ہیں۔ آٹھ نئے ethoxylated nonionic سرفیکٹینٹس السباغ ایٹ ال نے تیار کیے تھے۔ تیل میں گھلنشیل α-امائنو ایسڈ سے۔ اس عمل میں، L-phenylalanine (LEP) اور L-leucine کو سب سے پہلے hexadecanol سے ایسٹریفائی کیا گیا، اس کے بعد palmitic acid کے ساتھ امیڈیشن کے ذریعے دو amides اور α-amino acids کے دو esters دیے گئے۔ اس کے بعد امائڈس اور ایسٹرز نے ایتھیلین آکسائیڈ کے ساتھ گاڑھا ہونے والے رد عمل سے گزرے تاکہ مختلف تعداد میں پولی آکسیتھیلین اکائیوں (40، 60 اور 100) کے ساتھ تین فینی لالینین مشتق تیار کر سکیں۔ یہ nonionic AAS اچھی ڈٹرجنسی اور فومنگ خصوصیات کے حامل پائے گئے۔
05 ترکیب
5.1 بنیادی مصنوعی راستہ
AAS میں، ہائیڈروفوبک گروپوں کو امائن یا کاربو آکسیلک ایسڈ سائٹس سے منسلک کیا جا سکتا ہے، یا امینو ایسڈ کی سائیڈ چینز کے ذریعے۔ اس کی بنیاد پر، چار بنیادی مصنوعی راستے دستیاب ہیں، جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔
تصویر.5 امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کے بنیادی ترکیب کے راستے
| راستہ 1۔ ایمفیفیلک ایسٹر امائنز ایسٹریفیکیشن ری ایکشنز کے ذریعے تیار ہوتے ہیں، ایسی صورت میں سرفیکٹنٹ کی ترکیب عام طور پر پانی کی کمی کرنے والے ایجنٹ اور ایک تیزابیت کیٹالسٹ کی موجودگی میں فیٹی الکوحل اور امینو ایسڈ کو ریفلکس کرکے حاصل کی جاتی ہے۔ کچھ رد عمل میں، سلفیورک ایسڈ ایک اتپریرک اور پانی کی کمی کے ایجنٹ کے طور پر کام کرتا ہے۔
راستہ 2۔ چالو شدہ امینو ایسڈز امائیڈ بانڈز بنانے کے لیے الکائیلامائنز کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں ایمفیفیلک امیڈومینز کی ترکیب ہوتی ہے۔
راستہ 3۔ امیڈو ایسڈز امائنو ایسڈ کے امائن گروپس کو امیڈو ایسڈ کے ساتھ رد عمل کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے۔
راستہ 4۔ لمبی زنجیر والے الکائل امینو ایسڈ کو ہالوالکینز کے ساتھ امائن گروپس کے رد عمل سے ترکیب کیا گیا تھا۔ |
5.2 ترکیب اور پیداوار میں پیشرفت
5.2.1 سنگل چین امینو ایسڈ/پیپٹائڈ سرفیکٹینٹس کی ترکیب
N-acyl یا O-acyl امینو ایسڈز یا پیپٹائڈس کو فیٹی ایسڈز کے ساتھ amine یا hydroxyl گروپوں کے انزائم کیٹالائزڈ اکیلیشن کے ذریعے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ امائنو ایسڈ امائیڈ یا میتھائل ایسٹر ڈیریویٹوز کی سالوینٹس فری لپیس کیٹالیزڈ ترکیب کی ابتدائی رپورٹ میں Candida انٹارکٹیکا کا استعمال کیا گیا ہے، جس کی پیداوار ہدف امینو ایسڈ کے لحاظ سے 25% سے 90% تک ہوتی ہے۔ میتھائل ایتھائل کیٹون کو کچھ رد عمل میں سالوینٹ کے طور پر بھی استعمال کیا گیا ہے۔ وونڈر ہیگن وغیرہ۔ پانی اور نامیاتی سالوینٹس (مثلاً، dimethylformamide/water) اور methyl butyl ketone کے مرکب کا استعمال کرتے ہوئے امائنو ایسڈز، پروٹین ہائیڈروالیسیٹس اور/یا ان کے مشتق کے lipase اور protease-catalyzed N-acylation کے رد عمل کو بھی بیان کیا۔
ابتدائی دنوں میں، AAS کی انزائم-کیٹلیزڈ ترکیب کا بنیادی مسئلہ کم پیداوار تھا۔ Valivety et al کے مطابق۔ N-tetradecanoyl امینو ایسڈ ڈیریویٹوز کی پیداوار صرف 2%-10% تھی یہاں تک کہ مختلف lipases استعمال کرنے اور 70°C پر کئی دنوں تک انکیوبیٹ کرنے کے بعد بھی۔ Montet et al. فیٹی ایسڈز اور سبزیوں کے تیل کا استعمال کرتے ہوئے N-acyl lysine کی ترکیب میں امینو ایسڈ کی کم پیداوار سے متعلق مسائل کا بھی سامنا کرنا پڑا۔ ان کے مطابق، سالوینٹس سے پاک حالات اور نامیاتی سالوینٹس کے استعمال سے مصنوعات کی زیادہ سے زیادہ پیداوار 19 فیصد تھی۔ اسی مسئلہ کا سامنا Valivety et al کو ہوا۔ N-Cbz-L-lysine یا N-Cbz-lysine میتھائل ایسٹر مشتقات کی ترکیب میں۔
اس تحقیق میں، انہوں نے دعویٰ کیا کہ 3-O-tetradecanoyl-L-serine کی پیداوار 80% تھی جب N-protected serine کو سبسٹریٹ کے طور پر اور Novozyme 435 کو پگھلے ہوئے سالوینٹس سے پاک ماحول میں ایک عمل انگیز کے طور پر استعمال کیا گیا۔ ناگاو اور کیٹو نے لپیس کا استعمال کرتے وقت L-serine، L-homoserine، L-threonine اور L-tyrosine (LET) کے O-acylation کا مطالعہ کیا رد عمل کے نتائج (lipase candida cylindracea اور Rhizopus delemar کے ذریعے آبی بفر میڈیم میں حاصل کیے گئے) اور رپورٹ کیا کہ L-homoserine اور L-serine کے acylation کی پیداوار کچھ کم تھی، جبکہ L-threonine اور LET کا کوئی ارتعاش نہیں ہوا۔
بہت سے محققین نے لاگت سے موثر AAS کی ترکیب کے لیے سستے اور آسانی سے دستیاب سبسٹریٹس کے استعمال کی حمایت کی ہے۔ سو وغیرہ۔ نے دعویٰ کیا کہ پام آئل پر مبنی سرفیکٹینٹس کی تیاری متحرک لائپو اینزائم کے ساتھ بہترین کام کرتی ہے۔ انہوں نے نوٹ کیا کہ وقت لگنے والے ردعمل (6 دن) کے باوجود مصنوعات کی پیداوار بہتر ہوگی۔ Gerova et al. چکرل/ریسمک مرکب میں میتھیونین، پرولین، لیوسین، تھرونائن، فینیلالینین اور فینیلگلائسین پر مبنی چیرل N-palmitoyl AAS کی ترکیب اور سطحی سرگرمی کی چھان بین کی۔ پینگ اور چو نے حل میں امینو ایسڈ پر مبنی monomers اور dicarboxylic acid پر مبنی monomers کی ترکیب کو حل میں بیان کیا فعلی اور بایوڈیگریڈیبل امینو ایسڈ پر مبنی پولیامائڈ ایسٹرز کی ایک سیریز کو محلول میں کو-سنڈینسیشن رد عمل کے ذریعے ترکیب کیا گیا۔
Cantaeuzene اور Guerreiro نے Boc-Ala-OH اور Boc-Asp-OH کے کاربو آکسیلک ایسڈ گروپوں کے ایسٹریفیکیشن کی اطلاع دی ہے جس میں لمبی زنجیر والے الیفاٹک الکوحل اور ڈائیولس، ڈیکلورومیتھین سالوینٹ کے طور پر اور ایگروز 4B (Sepharose 4B) بطور اتپریرک ہے۔ اس تحقیق میں، 16 کاربن تک فیٹی الکوحل کے ساتھ Boc-Ala-OH کے رد عمل نے اچھی پیداوار (51%) دی، جب کہ Boc-Asp-OH 6 اور 12 کاربن کے لیے بہتر تھے، اسی طرح کی پیداوار 63% [64] ] 99.9%) کی پیداوار میں 58% سے 76% تک، جو مختلف لانگ چین الکائیلامائنز کے ساتھ امائیڈ بانڈز یا Cbz-Arg-OMe کے ذریعے فیٹی الکوحل کے ساتھ ایسٹر بانڈز کی تشکیل کے ذریعے ترکیب کی گئی تھی، جہاں پاپین نے ایک اتپریرک کے طور پر کام کیا۔
5.2.2 جیمنی پر مبنی امینو ایسڈ/پیپٹائڈ سرفیکٹینٹس کی ترکیب
امینو ایسڈ پر مبنی جیمنی سرفیکٹنٹس دو سیدھے زنجیر والے AAS مالیکیولز پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک اسپیسر گروپ کے ذریعہ ایک دوسرے سے سر سے جڑے ہوتے ہیں۔ جیمنی قسم کے امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کی کیموئنزیمیٹک ترکیب کے لیے 2 ممکنہ اسکیمیں ہیں (اعداد و شمار 6 اور 7)۔ شکل 6 میں، 2 امینو ایسڈ مشتق مرکبات کے ساتھ سپیسر گروپ کے طور پر رد عمل کا اظہار کیا جاتا ہے اور پھر 2 ہائیڈروفوبک گروپ متعارف کرائے جاتے ہیں۔ شکل 7 میں، 2 سیدھے زنجیر کے ڈھانچے براہ راست ایک دو فنکشنل اسپیسر گروپ کے ذریعہ آپس میں جڑے ہوئے ہیں۔
جیمنی لیپوامنو ایسڈز کے انزائم-کیٹلیزڈ ترکیب کی ابتدائی نشوونما Valivety et al نے کی تھی۔ یوشیمورا وغیرہ۔ سسٹین اور این الکائل برومائڈ پر مبنی امینو ایسڈ پر مبنی جیمنی سرفیکٹنٹ کی ترکیب، جذب اور جمع کی چھان بین کی۔ ترکیب شدہ سرفیکٹینٹس کا موازنہ اسی مونومیرک سرفیکٹینٹس سے کیا گیا۔ Faustino et al. L-cystine، D-cystine، DL-cystine، L-cysteine، L-methionine اور L-sulfoalanine پر مبنی anionic یوریا پر مبنی monomeric AAS کی ترکیب اور چالکتا، توازن کی سطح کے تناؤ اور مستحکم کے ذریعے ان کے جیمنی کے جوڑوں کو بیان کیا۔ ان کی ریاستی فلوروسینس کی خصوصیت۔ یہ دکھایا گیا تھا کہ مونومر اور جیمنی کا موازنہ کرکے جیمنی کی cmc قدر کم تھی۔
تصویر 6. AA مشتقات اور اسپیسر کا استعمال کرتے ہوئے جیمنی AAS کی ترکیب، اس کے بعد ہائیڈروفوبک گروپ کا اندراج
تصویر 7 بائفکشنل اسپیسر اور اے اے ایس کا استعمال کرتے ہوئے جیمنی اے اے ایس کی ترکیب
5.2.3 گلیسرولپیڈ امینو ایسڈ/پیپٹائڈ سرفیکٹینٹس کی ترکیب
گلیسرولپڈ امینو ایسڈ/پیپٹائڈ سرفیکٹینٹس لپڈ امینو ایسڈز کی ایک نئی کلاس ہیں جو گلیسرول مونو- (یا ڈائی-) ایسٹرز اور فاسفولیپڈز کے ساختی ینالاگ ہیں، ان کی ایک یا دو فیٹی چینز کی ساخت کی وجہ سے ایک امینو ایسڈ گلیسرول ریڑھ کی ہڈی سے جڑا ہوا ہے۔ ایسٹر بانڈ کے ذریعے۔ ان سرفیکٹینٹس کی ترکیب کا آغاز امائنو ایسڈز کے گلیسرول ایسٹرز کی تیاری کے ساتھ بلند درجہ حرارت پر اور تیزابی اتپریرک (مثلاً BF 3) کی موجودگی میں ہوتا ہے۔ انزائم کیٹالیزڈ ترکیب (ہائیڈرولیسز، پروٹیز اور لیپیسس کو اتپریرک کے طور پر استعمال کرتے ہوئے) بھی ایک اچھا آپشن ہے (شکل 8)۔
papain کا استعمال کرتے ہوئے dilaurylated arginine glycerides conjugates کے انزائم-کیٹالائزڈ ترکیب کی اطلاع دی گئی ہے۔ acetylarginine سے diacylglycerol ester conjugates کی ترکیب اور ان کی فزیکو کیمیکل خصوصیات کا جائزہ بھی بتایا گیا ہے۔
تصویر.8 مونو اور ڈائیسیلگلیسرول امینو ایسڈ کنجوگیٹس کی ترکیب
سپیسر: NH-(CH2)10-NH: کمپاؤنڈ بی 1
سپیسر: NH-C6H4-NH: کمپاؤنڈ بی 2
spacer: CH2-CH2: مرکب بی 3
تصویر.9 ٹرائیس (ہائیڈروکسی میتھائل) امینو میتھین سے اخذ کردہ ہم آہنگی ایمفیفائلز کی ترکیب
5.2.4 بولا پر مبنی امینو ایسڈ/پیپٹائڈ سرفیکٹینٹس کی ترکیب
امائنو ایسڈ پر مبنی بولا قسم کے ایمفائلز میں 2 امینو ایسڈ ہوتے ہیں جو ایک ہی ہائیڈروفوبک چین سے جڑے ہوتے ہیں۔ Franceschi et al. 2 امینو ایسڈز (D- یا L-alanine یا L-histidine) اور مختلف لمبائیوں کی 1 الکائل چین کے ساتھ بولا قسم کے ایمفائفائلز کی ترکیب بیان کی اور ان کی سطح کی سرگرمی کی چھان بین کی۔ وہ ایک امینو ایسڈ فریکشن (یا تو ایک غیر معمولی β-امائنو ایسڈ یا الکحل کا استعمال کرتے ہوئے) اور C12 -C20 اسپیسر گروپ کے ساتھ ناول بولا قسم کے ایمففیلس کی ترکیب اور جمع پر تبادلہ خیال کرتے ہیں۔ استعمال ہونے والے غیر معمولی β-امائنو ایسڈ ایک شوگر امینو ایسڈ، ایک ایزیڈوتھیمین (AZT) سے ماخوذ امینو ایسڈ، ایک نوربورنین امینو ایسڈ، اور AZT (شکل 9) سے ماخوذ ایک امینو الکحل ہو سکتے ہیں۔ سڈول بولا قسم کے ایمففیلس کی ترکیب جو tris(hydroxymethyl) امینو میتھین (Tris) (شکل 9) سے حاصل کی گئی ہے۔
06 فزیک کیمیکل خصوصیات
یہ بات مشہور ہے کہ امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس (AAS) متنوع اور ورسٹائل نوعیت کے ہوتے ہیں اور بہت سے ایپلی کیشنز میں اچھی لاگو ہوتے ہیں جیسے اچھی حل پذیری، اچھی ایملسیفیکیشن خصوصیات، اعلی کارکردگی، اعلی سطحی سرگرمی کی کارکردگی اور سخت پانی (کیلشیم آئن) کے خلاف اچھی مزاحمت۔ رواداری)۔
امینو ایسڈز کی سرفیکٹینٹ خصوصیات کی بنیاد پر (مثلاً سطح کا تناؤ، cmc، فیز سلوک اور Krafft درجہ حرارت)، وسیع مطالعے کے بعد درج ذیل نتائج پر پہنچے ہیں - AAS کی سطحی سرگرمی اس کے روایتی سرفیکٹنٹ ہم منصب سے برتر ہے۔
6.1 اہم مائیکل کنسنٹریشن (cmc)
تنقیدی مائیکل ارتکاز سرفیکٹینٹس کے اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے اور بہت ساری سطحی فعال خصوصیات کو کنٹرول کرتا ہے جیسے حل کرنے، سیل لیسز اور بائیو فلمز کے ساتھ اس کے تعامل وغیرہ۔ عام طور پر، ہائیڈرو کاربن دم کی زنجیر کی لمبائی میں اضافہ (ہائیڈرو فوبیسٹی میں اضافہ) کمی کا باعث بنتا ہے۔ سرفیکٹنٹ محلول کی cmc قدر میں، اس طرح اس کی سطح کی سرگرمی میں اضافہ ہوتا ہے۔ امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کی عام طور پر روایتی سرفیکٹینٹس کے مقابلے میں کم سی ایم سی قدر ہوتی ہے۔
ہیڈ گروپس اور ہائیڈروفوبک ٹیل کے مختلف مجموعوں کے ذریعے (مونو کیشنک امائیڈ، بائی کیشنک امائیڈ، بائی کیشنک امائیڈ پر مبنی ایسٹر)، Infante et al. تین ارجنائن پر مبنی AAS کی ترکیب کی اور ان کے cmc اور γcmc (cmc پر سطحی تناؤ) کا مطالعہ کیا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ ہائیڈروفوبک دم کی لمبائی میں اضافے کے ساتھ cmc اور γcmc کی قدروں میں کمی واقع ہوئی ہے۔ ایک اور تحقیق میں، سنگارے اور مہاترے نے پایا کہ ہائیڈروفوبک ٹیل کاربن ایٹموں (ٹیبل 1) کی تعداد میں اضافے کے ساتھ N-α-acylarginine surfactants کے cmc میں کمی واقع ہوئی ہے۔
یوشیمورا وغیرہ۔ نے سیسٹین سے حاصل کردہ امینو ایسڈ پر مبنی جیمنی سرفیکٹینٹس کے cmc کی چھان بین کی اور یہ ظاہر کیا کہ جب ہائیڈروفوبک چین میں کاربن چین کی لمبائی 10 سے 12 تک بڑھ گئی تو cmc میں کمی واقع ہوئی۔ کاربن چین کی لمبائی کو 14 تک بڑھانے کے نتیجے میں cmc میں اضافہ ہوا، جس نے اس بات کی تصدیق کی کہ لمبی زنجیر والے جیمنی سرفیکٹینٹس میں جمع ہونے کا رجحان کم ہوتا ہے۔
Faustino et al. نے سیسٹائن پر مبنی اینیونک جیمنی سرفیکٹینٹس کے پانی کے حل میں مخلوط مائیکلز کی تشکیل کی اطلاع دی۔ جیمنی سرفیکٹنٹس کا موازنہ روایتی مونومیرک سرفیکٹنٹس (C 8 Cys) سے بھی کیا گیا۔ لیپڈ سرفیکٹنٹ مرکب کی cmc قدریں خالص سرفیکٹینٹ کی نسبت کم بتائی گئیں۔ جیمنی سرفیکٹینٹس اور 1,2-diheptanoyl-sn-glyceryl-3-phosphocholine، پانی میں گھلنشیل، مائیکل بنانے والا فاسفولیپڈ، ملیمولر لیول میں cmc تھا۔
شریسٹھا اور آراماکی نے مرکب نمکیات کی عدم موجودگی میں مخلوط امینو ایسڈ پر مبنی اینیونک-نونیونک سرفیکٹنٹس کے پانی کے محلول میں ویزکوئلاسٹک کیڑے نما مائیکلز کی تشکیل کی تحقیقات کی۔ اس تحقیق میں، N-dodecyl glutamate کا کرافٹ درجہ حرارت زیادہ پایا گیا۔ تاہم، جب بنیادی امینو ایسڈ L-lysine کے ساتھ بے اثر کیا گیا، تو اس نے مائیکلز پیدا کیے اور محلول 25 °C پر نیوٹنین سیال کی طرح برتاؤ کرنے لگا۔
6.2 پانی میں اچھی حل پذیری
AAS کی اچھی پانی میں حل پذیری اضافی CO-NH بانڈز کی موجودگی کی وجہ سے ہے۔ یہ AAS کو متعلقہ روایتی سرفیکٹینٹس سے زیادہ بایوڈیگریڈیبل اور ماحول دوست بناتا ہے۔ N-acyl-L-glutamic acid کی پانی میں حل پذیری اس کے 2 کاربوکسائل گروپس کی وجہ سے اور بھی بہتر ہے۔ Cn(CA) 2 کی پانی میں حل پذیری بھی اچھی ہے کیونکہ 1 مالیکیول میں 2 ionic arginine گروپس ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں سیل انٹرفیس پر زیادہ موثر جذب اور پھیلاؤ ہوتا ہے اور یہاں تک کہ کم ارتکاز پر موثر بیکٹیریا کی روک تھام ہوتی ہے۔
6.3 کرافٹ درجہ حرارت اور کرافٹ پوائنٹ
کرافٹ درجہ حرارت کو سرفیکٹینٹس کے مخصوص حل پذیری کے رویے کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جن کی حل پذیری ایک خاص درجہ حرارت سے تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ آئنک سرفیکٹنٹس میں ٹھوس ہائیڈریٹس پیدا کرنے کا رجحان ہوتا ہے، جو پانی سے باہر نکل سکتا ہے۔ ایک خاص درجہ حرارت (نام نہاد Krafft درجہ حرارت) پر، عام طور پر سرفیکٹینٹس کی گھلنشیلتا میں ڈرامائی اور متواتر اضافہ دیکھا جاتا ہے۔ آئنک سرفیکٹنٹ کا کرافٹ پوائنٹ اس کا کرافٹ درجہ حرارت cmc پر ہے۔
حل پذیری کی یہ خصوصیت عام طور پر آئنک سرفیکٹنٹس کے لیے دیکھی جاتی ہے اور اس کی وضاحت اس طرح کی جا سکتی ہے: سرفیکٹنٹ فری مونومر کی گھلنشیلتا کرافٹ درجہ حرارت کے نیچے اس وقت تک محدود رہتی ہے جب تک کہ کرافٹ پوائنٹ تک نہ پہنچ جائے، جہاں مائیکل کی تشکیل کی وجہ سے اس کی حل پذیری آہستہ آہستہ بڑھ جاتی ہے۔ مکمل حل پذیری کو یقینی بنانے کے لیے، کرافٹ پوائنٹ سے اوپر کے درجہ حرارت پر سرفیکٹنٹ فارمولیشنز تیار کرنا ضروری ہے۔
AAS کے کرافٹ درجہ حرارت کا مطالعہ کیا گیا ہے اور اس کا روایتی مصنوعی سرفیکٹینٹس کے ساتھ موازنہ کیا گیا ہے۔ شریستھا اور آراماکی نے ارجنائن پر مبنی AAS کے کرافٹ درجہ حرارت کا مطالعہ کیا اور پایا کہ اہم مائیکل ارتکاز نے 2-5 سے اوپر کے پری مائیکلز کی شکل میں جمع رویے کی نمائش کی۔ ×10-6 mol-L -1 جس کے بعد عام مائیکل کی تشکیل ہوتی ہے ( Ohta et al. نے N-hexadecanoyl AAS کی چھ مختلف اقسام کی ترکیب کی اور ان کے Krafft درجہ حرارت اور امینو ایسڈ کی باقیات کے درمیان تعلق پر تبادلہ خیال کیا۔
تجربات میں، یہ پایا گیا کہ N-hexadecanoyl AAS کے Krafft درجہ حرارت میں امینو ایسڈ کی باقیات کے گھٹتے ہوئے سائز کے ساتھ اضافہ ہوا ہے (فینیلالینین ایک استثناء ہے)، جبکہ حل پذیری کی حرارت (گرمی کی مقدار) امینو ایسڈ کی باقیات کے گھٹتے ہوئے سائز کے ساتھ بڑھ گئی ہے۔ glycine اور phenylalanine کی استثناء)۔ یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ الانائن اور فینی لیلانائن دونوں نظاموں میں، DL تعامل N-hexadecanoyl AAS نمک کی ٹھوس شکل میں LL تعامل سے زیادہ مضبوط ہے۔
Brito et al. ڈیفرینشل اسکیننگ مائیکرو کیلوریمیٹری کا استعمال کرتے ہوئے ناول امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کی تین سیریز کے کرافٹ درجہ حرارت کا تعین کیا اور پتہ چلا کہ ٹرائی فلوروسیٹیٹ آئن کو آئوڈائڈ آئن میں تبدیل کرنے کے نتیجے میں کرافٹ درجہ حرارت (تقریباً 6 °C) میں نمایاں اضافہ ہوا، 47 °C سے 53° تک سی۔ cis-double بانڈز کی موجودگی اور لانگ چین Ser-derivatives میں موجود غیر مطمئن ہونے کی وجہ سے کرافٹ کے درجہ حرارت میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ n-Dodecyl glutamate میں کرافٹ درجہ حرارت زیادہ ہونے کی اطلاع ہے۔ تاہم، بنیادی امینو ایسڈ L-lysine کے ساتھ نیوٹرلائزیشن کے نتیجے میں محلول میں مائیکلز کی تشکیل ہوئی جو 25 ° C پر نیوٹنین سیالوں کی طرح برتاؤ کرتے تھے۔
6.4 سطح کا تناؤ
سرفیکٹینٹس کی سطح کا تناؤ ہائیڈروفوبک حصے کی زنجیر کی لمبائی سے متعلق ہے۔ Zhang et al. ولہیلمی پلیٹ طریقہ (25±0.2) ° C کے ذریعہ سوڈیم کوکوئل گلیسینیٹ کی سطحی تناؤ کا تعین کیا اور cmc پر سطحی تناؤ کی قدر 33 mN-m -1، cmc 0.21 mmol-L -1 کے طور پر متعین کی۔ یوشیمورا وغیرہ۔ 2C n Cys قسم کے امینو ایسڈ کی سطح کے تناؤ کا تعین 2C n Cys پر مبنی سطحی فعال ایجنٹوں کی سطح کی سطح کے تناؤ پر مبنی ہے۔ یہ پایا گیا کہ cmc پر سطح کا تناؤ بڑھتے ہوئے زنجیر کی لمبائی (n = 8 تک) کے ساتھ کم ہوا، جب کہ رجحان n = 12 یا اس سے زیادہ زنجیر کی لمبائی والے سرفیکٹنٹس کے لیے الٹ گیا۔
ڈیکاربوکسیلیٹڈ امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کی سطح کے تناؤ پر CaC1 2 کے اثر کا بھی مطالعہ کیا گیا ہے۔ ان مطالعات میں، CaC1 2 کو تین dicarboxylated amino acid-type surfactants (C12 MalNa 2، C12 AspNa 2، اور C12 GluNa 2) کے پانی کے حل میں شامل کیا گیا تھا۔ سی ایم سی کے بعد سطح مرتفع اقدار کا موازنہ کیا گیا اور یہ پایا گیا کہ سطح کا تناؤ بہت کم CaC1 2 ارتکاز پر کم ہوا ہے۔ یہ گیس واٹر انٹرفیس پر سرفیکٹینٹ کی ترتیب پر کیلشیم آئنوں کے اثر کی وجہ سے ہے۔ دوسری طرف N-dodecylaminomalonate اور N-dodecylaspartate کے نمکیات کی سطحی تناؤ بھی 10 mmol-L-1 CaC1 2 ارتکاز تک تقریباً مستقل تھا۔ 10 mmol-L-1 سے اوپر، سرفیکٹنٹ کے کیلشیم نمک کی ورن کی تشکیل کی وجہ سے، سطح کا تناؤ تیزی سے بڑھتا ہے۔ N-dodecyl glutamate کے ڈسوڈیم نمک کے لیے، CaC1 2 کے اعتدال پسند اضافے کے نتیجے میں سطح کے تناؤ میں نمایاں کمی واقع ہوئی، جب کہ CaC1 2 کے ارتکاز میں مسلسل اضافے سے اب کوئی اہم تبدیلی نہیں آئی۔
گیس واٹر انٹرفیس پر جیمنی قسم کے AAS کے جذب حرکیات کا تعین کرنے کے لیے، زیادہ سے زیادہ بلبلا دباؤ کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے متحرک سطح کے تناؤ کا تعین کیا گیا تھا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ طویل ترین آزمائشی وقت تک، 2C 12 Cys متحرک سطح کا تناؤ تبدیل نہیں ہوا۔ متحرک سطح کے تناؤ میں کمی کا انحصار صرف ارتکاز، ہائیڈروفوبک دم کی لمبائی اور ہائیڈروفوبک دم کی تعداد پر ہوتا ہے۔ سرفیکٹنٹ کے بڑھتے ہوئے ارتکاز، زنجیر کی لمبائی میں کمی اور زنجیروں کی تعداد زیادہ تیزی سے زوال کا باعث بنی۔ C n Cys ( n = 8 سے 12) کے زیادہ ارتکاز کے لیے حاصل کردہ نتائج ولہیلمی طریقہ سے ماپا جانے والے γ cmc کے بہت قریب پائے گئے۔
ایک اور تحقیق میں، سوڈیم ڈیلاوریل سسٹین (SDLC) اور سوڈیم ڈیڈیکامینو سسٹین کے متحرک سطح کے تناؤ کا تعین ولہیلمی پلیٹ طریقہ سے کیا گیا تھا، اور اس کے علاوہ، ان کے آبی محلول کے توازن کی سطح کے تناؤ کا تعین ڈراپ والیوم طریقہ سے کیا گیا تھا۔ ڈسلفائڈ بانڈز کے رد عمل کی مزید تفتیش دوسرے طریقوں سے بھی کی گئی۔ 0.1 mmol-L -1SDLC محلول میں مرکاپٹوتھانول کا اضافہ 34 mN-m -1 سے 53 mN-m -1 تک سطح کے تناؤ میں تیزی سے اضافے کا باعث بنا۔ چونکہ NaClO SDLC کے ڈسلفائیڈ بانڈز کو سلفونک ایسڈ گروپس میں آکسائڈائز کر سکتا ہے، اس لیے جب NaClO (5 mmol-L -1 ) کو 0.1 mmol-L-1 SDLC محلول میں شامل کیا گیا تو کوئی مجموعات نہیں دیکھے گئے۔ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی اور متحرک روشنی کے بکھرنے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ حل میں کوئی مجموعے نہیں بنائے گئے تھے۔ SDLC کی سطح کا تناؤ 20 منٹ کی مدت میں 34 mN-m -1 سے 60 mN-m -1 تک بڑھتا ہوا پایا گیا۔
6.5 بائنری سطح کے تعاملات
لائف سائنسز میں، متعدد گروپوں نے گیس واٹر انٹرفیس پر کیٹیونک AAS (ڈائیسیلگلیسرول ارجنائن پر مبنی سرفیکٹینٹس) اور فاسفولیپڈس کے مرکب کی کمپن خصوصیات کا مطالعہ کیا ہے، آخر کار یہ نتیجہ اخذ کیا ہے کہ یہ غیر مثالی خاصیت الیکٹرو سٹیٹک تعاملات کے پھیلاؤ کا سبب بنتی ہے۔
6.6 جمع خواص
متحرک روشنی بکھرنے کا استعمال عام طور پر امینو ایسڈ پر مبنی monomers اور جیمنی سرفیکٹنٹس کی مجموعی خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جو cmc سے اوپر کے ارتکاز میں ہوتا ہے، جس سے ظاہری ہائیڈروڈینامک قطر DH (= 2R H ) حاصل ہوتا ہے۔ C n Cys اور 2Cn Cys کے ذریعہ بنائے گئے مجموعے نسبتاً بڑے ہیں اور دوسرے سرفیکٹینٹس کے مقابلے میں وسیع پیمانے پر تقسیم ہوتے ہیں۔ 2C 12 Cys کے علاوہ تمام سرفیکٹینٹس عام طور پر تقریباً 10 nm کے مجموعے بناتے ہیں۔ جیمنی سرفیکٹنٹس کے مائیکل سائز ان کے مونومیرک ہم منصبوں سے نمایاں طور پر بڑے ہوتے ہیں۔ ہائیڈرو کاربن چین کی لمبائی میں اضافہ بھی مائیکل سائز میں اضافے کا باعث بنتا ہے۔ اوہٹا وغیرہ۔ نے پانی کے محلول میں N-dodecyl-phenyl-alanyl-phenyl-alanine tetramethylammonium کے تین مختلف سٹیریوائزمرز کی مجموعی خصوصیات کو بیان کیا اور یہ ظاہر کیا کہ diastereoisomers کے پانی کے محلول میں ایک ہی اہم جمع ارتکاز ہے۔ ایواہاشی وغیرہ۔ سرکلر ڈیکروزم، NMR اور بخارات کے دباؤ کی آزمومیٹری کے ذریعے تحقیق کی گئی N-dodecanoyl-L-glutamic acid، N-dodecanoyl-L-valine اور ان کے میتھائل ایسٹرز کی مختلف سالوینٹس میں سرکلر ایگریگیٹس کی تشکیل (جیسے tetrahydrofuran، acetonitrile، 14) گھومنے والی خصوصیات کے ساتھ ڈائی آکسین اور 1,2-ڈائیکلوروایتھین کی چھان بین سرکلر ڈیکروزم، این ایم آر اور بخارات کے دباؤ کی آزمومیٹری سے کی گئی۔
6.7 انٹرفیشل جذب
امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹینٹس کا انٹرفیشل جذب اور اس کا روایتی ہم منصب کے ساتھ موازنہ بھی تحقیقی سمتوں میں سے ایک ہے۔ مثال کے طور پر، ایل ای ٹی اور ایل ای پی سے حاصل کردہ خوشبودار امینو ایسڈ کے ڈوڈیسائل ایسٹرز کی انٹرفیشل جذب کی خصوصیات کی چھان بین کی گئی۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایل ای ٹی اور ایل ای پی نے بالترتیب گیس مائع انٹرفیس اور پانی/ہیکسین انٹرفیس پر نچلے انٹرفیشل علاقوں کی نمائش کی۔
بورڈز وغیرہ۔ تین ڈیکاربو آکسیلیٹڈ امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کے گیس واٹر انٹرفیس میں حل کے رویے اور جذب کی تحقیقات کی، ڈوڈیسائل گلوٹامیٹ کے ڈسوڈیم نمکیات، ڈوڈیسائل اسپارٹیٹ، اور امینومالونیٹ (بالترتیب دو کاربوکسائل گروپوں کے درمیان 3، 2، اور 1 کاربن ایٹم کے ساتھ)۔ اس رپورٹ کے مطابق dicarboxylated surfactants کا cmc مونو کاربوکسیلیٹڈ ڈوڈیسائل گلائسین نمک کے مقابلے میں 4-5 گنا زیادہ تھا۔ اس کی وجہ ڈائی کاربوکسیلیٹڈ سرفیکٹینٹس اور اس میں موجود امائیڈ گروپس کے ذریعے پڑوسی مالیکیولز کے درمیان ہائیڈروجن بانڈز کی تشکیل سے منسوب ہے۔
6.8 فیز رویہ
سرفیکٹنٹس کے لیے بہت زیادہ ارتکاز میں آئسوٹروپک منقطع کیوبک مراحل کا مشاہدہ کیا جاتا ہے۔ سرفیکٹنٹ کے مالیکیول جن میں سر کے بہت بڑے گروپ ہوتے ہیں وہ چھوٹے مثبت گھماؤ کے مجموعے بناتے ہیں۔ مارکس وغیرہ نے 12Lys12/12Ser اور 8Lys8/16Ser سسٹمز کے فیز رویے کا مطالعہ کیا (شکل 10 دیکھیں)، اور نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 12Lys12/12Ser سسٹم میں مائیکلر اور ویسکولر سلوشن والے علاقوں کے درمیان فیز علیحدگی کا زون ہے، جبکہ 8Lys8/16Ser سسٹم 8Lys8/16Ser سسٹم ایک مسلسل منتقلی کو ظاہر کرتا ہے (چھوٹے مائکیلر فیز ریجن اور ویسیکل فیز ریجن کے درمیان لمبا مائکیلر فیز ریجن)۔ واضح رہے کہ 12Lys12/12Ser سسٹم کے vesicle ریجن کے لیے، vesicles ہمیشہ micelles کے ساتھ رہتے ہیں، جبکہ 8Lys8/16Ser سسٹم کے ویسیکل ریجن میں صرف ویسکلز ہوتے ہیں۔
لائسین- اور سیرین پر مبنی سرفیکٹینٹس کے کیٹانیونک مرکب: ہم آہنگ 12Lys12/12Ser جوڑا (بائیں) اور غیر متناسب 8Lys8/16Ser جوڑا (دائیں)
6.9 ایملسیفائینگ کی صلاحیت
کوچی وغیرہ۔ N-[3-dodecyl-2-hydroxypropyl]-L-arginine، L-glutamate، اور دیگر AAS کی ایملسیفائینگ کی صلاحیت، انٹرفیشل تناؤ، بازی، اور viscosity کا جائزہ لیا۔ مصنوعی سرفیکٹینٹس (ان کے روایتی نانونک اور امفوٹیرک ہم منصب) کے مقابلے میں، نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ AAS میں روایتی سرفیکٹینٹس کے مقابلے میں زیادہ مضبوط ایملسیفائینگ کی صلاحیت ہے۔
Baczko et al. نوول اینیونک امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کی ترکیب کی اور ان کی مناسبیت کی جانچ کی جیسا کہ چیرل اورینٹڈ NMR سپیکٹروسکوپی سالوینٹس۔ سلفونیٹ پر مبنی ایمفیفیلک L-Phe یا L-Ala مشتقات کی ایک سیریز جس میں مختلف ہائیڈروفوبک ٹیل (پینٹیل ~ ٹیٹراڈیسائل) کے ساتھ امینو ایسڈ کا رد عمل O-sulfobenzoic anhydride کے ساتھ کیا گیا تھا۔ وو وغیرہ۔ N-fatty acyl AAS کے ترکیب شدہ سوڈیم نمکیات اورتیل میں پانی کے ایمولشنز میں ان کی ایملسیفیکیشن کی صلاحیت کی چھان بین کی گئی، اور نتائج سے معلوم ہوا کہ ان سرفیکٹینٹس نے تیل کے مرحلے کے طور پر ethyl acetate کے ساتھ تیل کے مرحلے کے طور پر n-hexane کے مقابلے میں بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کیا۔
6.10 ترکیب اور پیداوار میں پیشرفت
سخت پانی کی مزاحمت کو سرفیکٹینٹس کی سخت پانی میں کیلشیم اور میگنیشیم جیسے آئنوں کی موجودگی کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے، یعنی کیلشیم صابن میں بارش سے بچنے کی صلاحیت۔ زیادہ سخت پانی کی مزاحمت والے سرفیکٹینٹس ڈٹرجنٹ فارمولیشنز اور ذاتی نگہداشت کی مصنوعات کے لیے بہت مفید ہیں۔ کیلشیم آئنوں کی موجودگی میں سرفیکٹنٹ کی حل پذیری اور سطحی سرگرمی میں تبدیلی کا حساب لگا کر پانی کی سخت مزاحمت کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔
پانی کی سخت مزاحمت کا اندازہ لگانے کا ایک اور طریقہ یہ ہے کہ پانی میں منتشر ہونے کے لیے 100 گرام سوڈیم اولیٹ سے بننے والے کیلشیم صابن کے لیے درکار سرفیکٹنٹ کے فیصد یا گرام کا حساب لگانا ہے۔ زیادہ سخت پانی والے علاقوں میں، کیلشیم اور میگنیشیم آئنوں کی زیادہ مقدار اور معدنی مواد کچھ عملی استعمال کو مشکل بنا سکتا ہے۔ اکثر سوڈیم آئن کو مصنوعی anionic سرفیکٹنٹ کے کاؤنٹر آئن کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ ڈیویلنٹ کیلشیم آئن دونوں سرفیکٹنٹ مالیکیولز سے منسلک ہوتا ہے، اس لیے اس کی وجہ سے سرفیکٹنٹ زیادہ آسانی سے حل کرنے سے روکتا ہے جس کا امکان کم ہوتا ہے۔
AAS کے سخت پانی کی مزاحمت کے مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ تیزاب اور سخت پانی کی مزاحمت ایک اضافی کاربوکسائل گروپ سے بہت زیادہ متاثر ہوئی تھی، اور تیزاب اور سخت پانی کی مزاحمت دو کاربوکسائل گروپوں کے درمیان سپیسر گروپ کی لمبائی میں اضافے کے ساتھ مزید بڑھ گئی تھی۔ . تیزاب اور سخت پانی کی مزاحمت کی ترتیب C 12 glycinate < C 12 aspartate < C 12 glutamate تھی۔ بالترتیب dicarboxylated amide bond اور dicarboxylated amino surfactant کا موازنہ کرتے ہوئے، یہ پتہ چلا کہ بعد میں pH کی حد وسیع تھی اور تیزاب کی مناسب مقدار کے اضافے کے ساتھ اس کی سطح کی سرگرمی میں اضافہ ہوا ہے۔ dicarboxylated N-alkyl امینو ایسڈ نے کیلشیم آئنوں کی موجودگی میں chelating اثر دکھایا، اور C 12 aspartate سفید جیل بنا۔ c 12 گلوٹامیٹ نے اعلی Ca 2+ ارتکاز پر اعلی سطح کی سرگرمی دکھائی اور توقع ہے کہ سمندری پانی کو صاف کرنے میں استعمال کیا جائے گا۔
6.11 بازی
ڈسپرسیبلٹی سے مراد ایک سرفیکٹنٹ کی قابلیت ہے جو محلول میں سرفیکٹنٹ کی ہم آہنگی اور تلچھٹ کو روکتی ہے۔ڈسپرسیبلٹی سرفیکٹینٹس کی ایک اہم خاصیت ہے جو انہیں ڈٹرجنٹ، کاسمیٹکس اور دواسازی میں استعمال کے لیے موزوں بناتی ہے۔منتشر کرنے والے ایجنٹ میں ہائیڈروفوبک گروپ اور ٹرمینل ہائیڈرو فیلک گروپ (یا سیدھے زنجیر والے ہائیڈروفوبک گروپوں میں) کے درمیان ایسٹر، ایتھر، امائیڈ یا امینو بانڈ ہونا ضروری ہے۔
عام طور پر، anionic surfactants جیسے alkanolamido sulfates اور amphoteric surfactants جیسے amidosulfobetaine خاص طور پر کیلشیم صابن کے لیے منتشر ایجنٹ کے طور پر موثر ہوتے ہیں۔
بہت سی تحقیقی کوششوں نے AAS کے پھیلاؤ کا تعین کیا ہے، جہاں N-lauroyl lysine پانی کے ساتھ ناقص مطابقت رکھتا ہے اور کاسمیٹک فارمولیشنز کے لیے استعمال کرنا مشکل ہے۔اس سلسلے میں، N-acyl کے متبادل بنیادی امینو ایسڈز شاندار بازی کے حامل ہوتے ہیں اور فارمولیشن کو بہتر بنانے کے لیے کاسمیٹک انڈسٹری میں استعمال ہوتے ہیں۔
07 زہریلا
روایتی سرفیکٹینٹس، خاص طور پر کیشنک سرفیکٹینٹس، آبی حیاتیات کے لیے انتہائی زہریلے ہیں۔ ان کی شدید زہریلا سیل واٹر انٹرفیس پر سرفیکٹینٹس کے جذب آئن تعامل کے رجحان کی وجہ سے ہے۔ سرفیکٹینٹس کے cmc میں کمی عام طور پر سرفیکٹنٹس کے مضبوط انٹرفیشل جذب کا باعث بنتی ہے، جس کے نتیجے میں عام طور پر ان کی شدید زہریلا پن پیدا ہوتا ہے۔ سرفیکٹینٹ کی ہائیڈروفوبک چین کی لمبائی میں اضافہ بھی سرفیکٹینٹ کی شدید زہریلا میں اضافہ کا باعث بنتا ہے۔زیادہ تر AAS انسانوں اور ماحول کے لیے کم یا غیر زہریلے ہوتے ہیں (خاص طور پر سمندری جانداروں کے لیے) اور کھانے کے اجزاء، دواسازی اور کاسمیٹکس کے طور پر استعمال کے لیے موزوں ہیں۔بہت سے محققین نے یہ ثابت کیا ہے کہ امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس نرم اور جلد کے لیے غیر جلن نہیں ہوتے۔ ارجنائن پر مبنی سرفیکٹینٹس کو ان کے روایتی ہم منصبوں کے مقابلے میں کم زہریلا سمجھا جاتا ہے۔
Brito et al. امینو ایسڈ پر مبنی ایمفیفائلز کی فزیکو کیمیکل اور زہریلے خصوصیات کا مطالعہ کیا اور ان کے [ٹائروسین (ٹائر)، ہائیڈروکسائپرولین (Hyp)، سیرین (Ser) اور لائسین (Lys) سے مشتقات] cationic vesicles کی بے ساختہ تشکیل اور ان کے شدید زہریلے پن کے اعداد و شمار فراہم کیے ڈیفنیا میگنا (IC 50)۔ انہوں نے dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB)/Lys-derivatives اور/یا Ser-/Lys-derivative مرکبات کے cationic vesicles کی ترکیب کی اور ان کی ecotoxicity اور hemolytic potential کا تجربہ کیا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ تمام AAS اور ان کے vesicle پر مشتمل مرکب conventional surfact DT سے کم زہریلے تھے۔ .
روزا وغیرہ۔ مستحکم امینو ایسڈ پر مبنی کیشنک واسیکلز کے ڈی این اے کے پابند (ایسوسی ایشن) کی تحقیقات کی۔ روایتی کیشنک سرفیکٹینٹس کے برعکس، جو اکثر زہریلے دکھائی دیتے ہیں، کیشنک امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس کا تعامل غیر زہریلا معلوم ہوتا ہے۔ cationic AAS ارجینائن پر مبنی ہے، جو خود بخود بعض اینیونک سرفیکٹینٹس کے ساتھ مل کر مستحکم ویسکلز بناتا ہے۔ امینو ایسڈ پر مبنی سنکنرن روکنے والے بھی غیر زہریلے ہونے کی اطلاع ہے۔ یہ سرفیکٹینٹس آسانی سے اعلی طہارت (99% تک)، کم قیمت، آسانی سے بایوڈیگریڈیبل، اور پانی میں مکمل طور پر گھلنشیل ہوتے ہیں۔ متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ سلفر پر مشتمل امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس سنکنرن کی روک تھام میں اعلی ہیں۔
ایک حالیہ مطالعہ میں، Perinelli et al. نے روایتی سرفیکٹینٹس کے مقابلے میں rhamnolipids کے ایک تسلی بخش زہریلے پروفائل کی اطلاع دی۔ Rhamnolipids کو پارگمیتا بڑھانے والے کے طور پر جانا جاتا ہے۔ انہوں نے macromolecular ادویات کی اپکلا پارگمیتا پر rhamnolipids کے اثر کی بھی اطلاع دی۔
08 اینٹی مائکروبیل سرگرمی
سرفیکٹینٹس کی antimicrobial سرگرمی کا اندازہ کم از کم روک تھام کے ارتکاز سے کیا جا سکتا ہے۔ ارجنائن پر مبنی سرفیکٹینٹس کی antimicrobial سرگرمی کا تفصیل سے مطالعہ کیا گیا ہے۔ گرام منفی بیکٹیریا گرام پازیٹو بیکٹیریا کے مقابلے ارجنائن پر مبنی سرفیکٹنٹس کے خلاف زیادہ مزاحم پائے گئے۔ سرفیکٹینٹس کی antimicrobial سرگرمی عام طور پر ہائیڈروکسیل، سائکلوپروپین یا غیر سیر شدہ بانڈز کی acyl زنجیروں میں موجودگی سے بڑھ جاتی ہے۔ Castillo et al. اس سے پتہ چلتا ہے کہ ایسیل چینز کی لمبائی اور مثبت چارج مالیکیول کی HLB قدر (ہائیڈرو فیلک-لیپوفیلک بیلنس) کا تعین کرتے ہیں، اور ان کا اثر جھلیوں میں خلل ڈالنے کی صلاحیت پر پڑتا ہے۔ Nα-acylarginine میتھائل ایسٹر وسیع اسپیکٹرم اینٹی مائکروبیل سرگرمی کے ساتھ کیشنک سرفیکٹنٹس کی ایک اور اہم کلاس ہے اور یہ آسانی سے بایوڈیگریڈیبل ہے اور اس میں کم یا کوئی زہریلا نہیں ہے۔ Nα-acylarginine methyl ester-based surfactants کے 1,2-dipalmitoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine اور 1,2-ditetradecanoyl-sn-propyltrioxyl-3-phosphorylcholine کے ساتھ تعامل پر مطالعہ، زندہ اعضاء میں ماڈلز اور جھلیوں کے ساتھ بیرونی رکاوٹوں کی موجودگی یا غیر موجودگی نے یہ ظاہر کیا ہے کہ سرفیکٹینٹس کے اس طبقے میں اچھے اینٹی مائکروبیل ہوتے ہیں نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سرفیکٹینٹس میں اچھی اینٹی بیکٹیریل سرگرمی ہوتی ہے۔
09 Rheological خواص
سرفیکٹنٹس کی rheological خصوصیات مختلف صنعتوں بشمول خوراک، دواسازی، تیل نکالنے، ذاتی نگہداشت اور گھریلو نگہداشت کی مصنوعات میں ان کے استعمال کا تعین کرنے اور پیش گوئی کرنے میں بہت اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ امینو ایسڈ سرفیکٹینٹس اور سی ایم سی کے viscoelasticity کے درمیان تعلق پر بحث کرنے کے لیے بہت سے مطالعات کیے گئے ہیں۔
کاسمیٹک انڈسٹری میں 10 ایپلی کیشنز
AAS بہت سے ذاتی نگہداشت کی مصنوعات کی تشکیل میں استعمال ہوتے ہیں۔پوٹاشیم N-cocoyl glycinate جلد پر نرم پایا جاتا ہے اور کیچڑ اور میک اپ کو دور کرنے کے لیے چہرے کی صفائی میں استعمال ہوتا ہے۔ n-Acyl-L-glutamic ایسڈ کے دو کاربوکسائل گروپ ہوتے ہیں، جو اسے پانی میں زیادہ گھلنشیل بناتا ہے۔ ان AAS میں C 12 فیٹی ایسڈ پر مبنی AAS چہرے کی صفائی میں کیچڑ اور میک اپ کو دور کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ C 18 چین کے ساتھ AAS جلد کی دیکھ بھال کی مصنوعات میں ایملسیفائر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، اور N-Lauryl alanine نمکیات کریمی جھاگ بنانے کے لیے جانا جاتا ہے جو جلد کو خارش نہیں کرتے اور اس وجہ سے بچوں کی دیکھ بھال کی مصنوعات کی تشکیل میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹوتھ پیسٹ میں استعمال ہونے والے N-Lauryl-based AAS میں صابن کی طرح اچھی ڈٹرجنسی اور مضبوط انزائم روکنے والی افادیت ہے۔
پچھلی چند دہائیوں کے دوران، کاسمیٹکس، ذاتی نگہداشت کی مصنوعات اور دواسازی کے لیے سرفیکٹینٹس کے انتخاب نے کم زہریلا، نرمی، رابطے میں نرمی اور حفاظت پر توجہ مرکوز کی ہے۔ ان مصنوعات کے صارفین ممکنہ جلن، زہریلے پن اور ماحولیاتی عوامل سے بخوبی واقف ہیں۔
آج، AAS کو کاسمیٹکس اور ذاتی نگہداشت کی مصنوعات میں اپنے روایتی ہم منصبوں کے مقابلے میں بہت سے فوائد کی وجہ سے بہت سے شیمپو، بالوں کے رنگ اور نہانے کے صابن بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔پروٹین پر مبنی سرفیکٹینٹس میں ذاتی نگہداشت کی مصنوعات کے لیے ضروری خصوصیات ہیں۔ کچھ AAS میں فلم بنانے کی صلاحیتیں ہوتی ہیں، جبکہ دیگر میں فومنگ کی اچھی صلاحیت ہوتی ہے۔
امینو ایسڈ سٹریٹم کورنیئم میں قدرتی طور پر نمی پیدا کرنے والے اہم عوامل ہیں۔ جب ایپیڈرمل خلیے مر جاتے ہیں، تو وہ سٹریٹم کورنیئم کا حصہ بن جاتے ہیں اور انٹرا سیلولر پروٹین آہستہ آہستہ امینو ایسڈ میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ ان امینو ایسڈز کو پھر سٹریٹم کورنیئم میں مزید منتقل کیا جاتا ہے، جہاں وہ چربی یا چکنائی جیسے مادے کو ایپیڈرمل سٹریٹم کورنیئم میں جذب کرتے ہیں، اس طرح جلد کی سطح کی لچک کو بہتر بناتے ہیں۔ جلد میں تقریباً 50 فیصد قدرتی موئسچرائزنگ عنصر امینو ایسڈز اور پائرولیڈون پر مشتمل ہوتا ہے۔
کولیجن، ایک عام کاسمیٹک جزو ہے، اس میں امینو ایسڈز بھی ہوتے ہیں جو جلد کو نرم رکھتے ہیں۔جلد کے مسائل جیسے کھردرا پن اور پھیکا پن زیادہ تر امینو ایسڈ کی کمی کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایک تحقیق میں بتایا گیا ہے کہ ایک مرہم کے ساتھ امینو ایسڈ ملانے سے جلد کی جلن سے نجات ملتی ہے اور متاثرہ حصے کیلوائیڈ کے نشانات بنے بغیر اپنی معمول کی حالت میں واپس آ جاتے ہیں۔
امائنو ایسڈز بھی خراب کٹیکلز کی دیکھ بھال میں بہت مفید پائے گئے ہیں۔خشک، بے شکل بال شدید طور پر تباہ شدہ سٹریٹم کورنیئم میں امینو ایسڈ کے ارتکاز میں کمی کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔ امینو ایسڈ بالوں کے شافٹ میں کٹیکل میں گھسنے اور جلد سے نمی جذب کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔امینو ایسڈ پر مبنی سرفیکٹنٹس کی یہ صلاحیت انہیں شیمپو، ہیئر ڈائی، ہیئر سافٹنر، ہیئر کنڈیشنرز میں بہت مفید بناتی ہے اور امینو ایسڈ کی موجودگی بالوں کو مضبوط بناتی ہے۔
روزمرہ کاسمیٹکس میں 11 ایپلی کیشنز
فی الحال، دنیا بھر میں امینو ایسڈ پر مبنی ڈٹرجنٹ فارمولیشنز کی بڑھتی ہوئی مانگ ہے۔AAS بہتر صفائی کی صلاحیت، فومنگ کی صلاحیت اور کپڑے کو نرم کرنے کی خصوصیات کے لیے جانا جاتا ہے، جو انہیں گھریلو ڈٹرجنٹ، شیمپو، باڈی واش اور دیگر ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتا ہے۔ایک aspartic ایسڈ سے ماخوذ امفوٹیرک AAS کو چیلیٹنگ خصوصیات کے ساتھ ایک انتہائی موثر صابن بتایا جاتا ہے۔ N-alkyl-β-aminoethoxy ایسڈز پر مشتمل ڈٹرجنٹ اجزاء کا استعمال جلد کی جلن کو کم کرنے کے لیے پایا گیا۔ N-cocoyl-β-aminopropionate پر مشتمل مائع صابن کی تشکیل کو دھات کی سطحوں پر تیل کے داغوں کے لیے ایک مؤثر صابن بتایا گیا ہے۔ ایک امینو کاربوکسیلک ایسڈ سرفیکٹنٹ، C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa، کو بھی بہتر ڈٹرجنی دکھایا گیا ہے اور اس کا استعمال ٹیکسٹائل، قالین، بالوں، شیشے وغیرہ کی صفائی کے لیے کیا جاتا ہے۔ 2-hydroxy-3-aminopropionic acid-N acetoacetic ایسڈ مشتق اچھی پیچیدہ صلاحیت کے لیے جانا جاتا ہے اور اس طرح بلیچنگ ایجنٹوں کو استحکام دیتا ہے۔
N-(N'-Long-chain acyl-β-alanyl)-β-alanine پر مبنی ڈٹرجنٹ فارمولیشنز کی تیاری کو کیگو اور تاٹسویا نے اپنے پیٹنٹ میں دھونے کی بہتر صلاحیت اور استحکام، آسانی سے جھاگ توڑنے اور کپڑے کو نرم کرنے کے لیے بتایا ہے۔ . Kao نے N-Acyl-1 -N-hydroxy-β-alanine پر مبنی ایک ڈٹرجنٹ فارمولیشن تیار کی اور جلد کی کم جلن، زیادہ پانی کی مزاحمت اور داغ ہٹانے کی اعلی طاقت کی اطلاع دی۔
جاپانی کمپنی اجینوموٹو شیمپو، ڈٹرجنٹ اور کاسمیٹکس (شکل 13) میں L-glutamic ایسڈ، L-arginine اور L-lysine پر مبنی کم زہریلا اور آسانی سے انحطاط پذیر AAS استعمال کرتی ہے۔ پروٹین کی خرابی کو دور کرنے کے لیے صابن کے فارمولیشنز میں انزائم ایڈیٹیو کی صلاحیت کی بھی اطلاع دی گئی ہے۔ گلوٹامک ایسڈ، ایلانائن، میتھائلگلائسین، سیرین اور ایسپارٹک ایسڈ سے ماخوذ N-acyl AAS کو پانی کے محلول میں بہترین مائع صابن کے طور پر استعمال کرنے کی اطلاع دی گئی ہے۔ یہ سرفیکٹینٹس بالکل کم درجہ حرارت پر بھی چپکنے کی صلاحیت میں اضافہ نہیں کرتے ہیں، اور یکساں جھاگ حاصل کرنے کے لیے فومنگ ڈیوائس کے ذخیرہ کرنے والے برتن سے آسانی سے منتقل کیے جا سکتے ہیں۔
پوسٹ ٹائم: جون 09-2022