Yoshimura et al. istraživao cmc gemini surfaktanata na bazi aminokiselina izvedenih iz cisteina i pokazao da se cmc smanjio kada je dužina ugljičnog lanca u hidrofobnom lancu povećana sa 10 na 12. Daljnje povećanje dužine ugljičnog lanca na 14 rezultiralo je povećanjem cmc, što je potvrdilo da dugolančani gemini surfaktanti imaju manju tendenciju agregiranja.

 

Faustino et al. izvijestili su o formiranju miješanih micela u vodenim otopinama anjonskih gemini surfaktanata na bazi cistina. Gemini surfaktanti su takođe upoređeni sa odgovarajućim konvencionalnim monomernim surfaktantima (C 8 Cys). Izjavljeno je da su cmc vrijednosti mješavine lipid-surfaktant niže od onih čistih surfaktanata. gemini surfaktanti i 1,2-diheptanoil-sn-gliceril-3-fosfoholin, vodotopivi fosfolipidi koji formiraju micele, imali su cmc u milimolarnom nivou.

 

Shrestha i Aramaki su istraživali stvaranje viskoelastičnih micela sličnih crvu u vodenim otopinama miješanih anjonsko-nejonskih surfaktanata na bazi aminokiselina u odsustvu soli s primjesom. U ovoj studiji, otkriveno je da N-dodecil glutamat ima višu Krafftovu temperaturu; međutim, kada je neutraliziran osnovnom aminokiselinom L-lizinom, stvorio je micele i otopina je počela da se ponaša kao Njutnova tečnost na 25 °C.

 

6.2 Dobra rastvorljivost u vodi

Dobra rastvorljivost AAS-a u vodi je posledica prisustva dodatnih CO-NH veza. To čini AAS biorazgradivijim i ekološki prihvatljivijim od odgovarajućih konvencionalnih surfaktanata. Rastvorljivost u vodi N-acil-L-glutaminske kiseline je još bolja zbog njene 2 karboksilne grupe. Rastvorljivost Cn(CA) 2 u vodi je također dobra jer postoje 2 jonske argininske grupe u 1 molekulu, što rezultira efikasnijom adsorpcijom i difuzijom na sučelju ćelije, pa čak i efektivnom inhibicijom bakterija pri nižim koncentracijama.

 

6.3 Kraftova temperatura i Kraftova tačka

Kraftova temperatura se može shvatiti kao specifično ponašanje u rastvorljivosti površinski aktivnih supstanci čija se rastvorljivost naglo povećava iznad određene temperature. Jonski surfaktanti imaju tendenciju stvaranja čvrstih hidrata, koji se mogu taložiti iz vode. Na određenoj temperaturi (tzv. Krafftova temperatura) obično se uočava dramatično i diskontinuirano povećanje rastvorljivosti surfaktanata. Kraftova tačka jonskog surfaktanta je njegova Kraftova temperatura na cmc.

 

Ova karakteristika rastvorljivosti se obično vidi za jonske tenzide i može se objasniti na sledeći način: rastvorljivost monomera bez tenzida je ograničena ispod Krafftove temperature sve dok se ne postigne Krafftova tačka, gde se njena rastvorljivost postepeno povećava usled formiranja micela. Da bi se osigurala potpuna rastvorljivost, potrebno je pripremiti formulacije surfaktanata na temperaturama iznad Krafftove tačke.

 

Kraftova temperatura AAS-a je proučavana i upoređena s onom konvencionalnih sintetičkih surfaktanata. Shrestha i Aramaki proučavali su Krafftovu temperaturu AAS-a na bazi arginina i otkrili da kritična koncentracija micela pokazuje ponašanje agregacije u obliku pre-micela iznad 2-5 ×10-6 mol-L-1 praćeno normalnim formiranjem micela (Ohta et al. sintetizirali su šest različitih tipova N-heksadekanoil AAS-a i raspravljali o odnosu između njihove Krafftove temperature i aminokiselinskih ostataka.

 

U eksperimentima je utvrđeno da se Krafftova temperatura N-heksadekanoil AAS povećava sa smanjenjem veličine aminokiselinskih ostataka (izuzetak je fenilalanin), dok se toplina rastvorljivosti (upijanje topline) povećava sa smanjenjem veličine aminokiselinskih ostataka (sa osim glicina i fenilalanina). Zaključeno je da je i u alanin i u fenilalaninskom sistemu DL interakcija jača od LL interakcije u čvrstom obliku N-heksadekanoil AAS soli.

 

Brito et al. odredio je Krafftovu temperaturu tri serije novih surfaktanata na bazi aminokiselina koristeći diferencijalnu skenirajuću mikrokalorimetriju i otkrio da je promjena trifluoracetatnog jona u jodid ion rezultirala značajnim povećanjem Krafftove temperature (oko 6 °C), sa 47 °C na 53 ° C. Prisustvo cis-dvostrukih veza i nezasićenost prisutnih u dugolančanim Ser-derivatima doveli su do značajnog smanjenja Krafftove temperature. Prijavljeno je da n-dodecil glutamat ima višu Krafftovu temperaturu. Međutim, neutralizacija sa baznom aminokiselinom L-lizinom rezultirala je stvaranjem micela u rastvoru koji su se ponašali kao njutnovske tečnosti na 25 °C.

 

6.4 Površinski napon

Površinski napon surfaktanata povezan je s dužinom lanca hidrofobnog dijela. Zhang et al. odredio površinski napon natrijum kokoil glicinata metodom Wilhelmy ploče (25±0,2)°C i odredio vrijednost površinskog napona pri cmc kao 33 mN-m -1 , cmc kao 0,21 mmol-L -1. Yoshimura et al. odredila površinsku napetost površinski aktivnih agenasa na bazi 2C n Cys tipa aminokiselina. Utvrđeno je da se površinska napetost na cmc smanjuje sa povećanjem dužine lanca (do n = 8), dok je trend obrnut za surfaktante sa n = 12 ili većim dužinama lanca.

 

Utjecaj CaC1 2 na površinski napon površinski aktivnih tvari na bazi dikarboksiliranih aminokiselina je također proučavan. U ovim studijama, CaC1 2 je dodan u vodene otopine tri dikarboksilovane surfaktanta tipa aminokiselina (C12 MalNa 2, C12 AspNa 2 i C12 GluNa 2). Uspoređene su vrijednosti platoa nakon cmc i utvrđeno je da se površinski napon smanjuje pri vrlo niskim koncentracijama CaC1 2 . Ovo je zbog efekta jona kalcijuma na raspored surfaktanta na granici gas-voda. površinske napetosti soli N-dodecilaminomalonata i N-dodecilaspartata, s druge strane, također su bile gotovo konstantne do koncentracije od 10 mmol-L -1 CaC1 2 . Iznad 10 mmol-L -1, površinski napon naglo raste, zbog stvaranja precipitacije kalcijeve soli surfaktanta. Za dinatrijevu sol N-dodecil glutamata, umjereno dodavanje CaC1 2 rezultiralo je značajnim smanjenjem površinske napetosti, dok kontinuirano povećanje koncentracije CaC1 2 više nije uzrokovalo značajne promjene.

Da bi se odredila kinetika adsorpcije AAS tipa gemini na granici gas-voda, dinamička površinska napetost je određena metodom maksimalnog pritiska mjehurića. Rezultati su pokazali da se za najduže vrijeme ispitivanja dinamička površinska napetost 2C 12 Cys nije promijenila. Smanjenje dinamičke površinske napetosti ovisi samo o koncentraciji, dužini hidrofobnih repova i broju hidrofobnih repova. Povećanje koncentracije surfaktanta, smanjenje dužine lanca kao i broja lanaca rezultiralo je bržim propadanjem. Rezultati dobiveni za veće koncentracije C n Cys (n = 8 do 12) su vrlo blizu γ cmc mjerenom Wilhelmy metodom.

 

U drugoj studiji, dinamičke površinske napetosti natrijum dilauril cistina (SDLC) i natrijum didekamino cistina su određene metodom Wilhelmy ploče, a pored toga, ravnotežne površinske napetosti njihovih vodenih rastvora određene su metodom zapremine kapi. Reakcija disulfidnih veza dalje je istraživana i drugim metodama. Dodatak merkaptoetanola u 0,1 mmol-L -1SDLC rastvor je doveo do brzog povećanja površinske napetosti sa 34 mN-m -1 na 53 mN-m -1. Budući da NaClO može oksidirati disulfidne veze SDLC u grupe sulfonske kiseline, nisu uočeni agregati kada je NaClO (5 mmol-L -1) dodat u otopinu 0,1 mmol-L -1 SDLC. Transmisiona elektronska mikroskopija i rezultati dinamičkog raspršenja svjetlosti pokazali su da u otopini nisu formirani agregati. Utvrđeno je da se površinski napon SDLC povećava sa 34 mN-m -1 na 60 mN-m -1 u periodu od 20 minuta.

 

6.5 Binarne površinske interakcije

U nauci o životu, brojne grupe su proučavale vibraciona svojstva mješavina kationskih AAS (surfaktanata na bazi diacilglicerol arginina) i fosfolipida na granici plin-voda, konačno zaključivši da ovo neidealno svojstvo uzrokuje prevalenciju elektrostatičkih interakcija.

 

6.6 Svojstva agregacije

Dinamičko raspršivanje svjetlosti se obično koristi za određivanje agregacijskih svojstava monomera na bazi aminokiselina i gemini surfaktanata pri koncentracijama iznad cmc, dajući prividni hidrodinamički promjer DH (= 2R H ). Agregati formirani od C n Cys i 2Cn Cys su relativno veliki i imaju široku distribuciju u poređenju sa drugim surfaktantima. Svi surfaktanti osim 2C 12 Cys tipično formiraju agregate od oko 10 nm. veličine micela gemini surfaktanata su znatno veće od onih njihovih monomernih parnjaka. Povećanje dužine lanca ugljikovodika također dovodi do povećanja veličine micela. ohta et al. opisao svojstva agregacije tri različita stereoizomera N-dodecil-fenil-alanil-fenil-alanin tetrametilamonijuma u vodenom rastvoru i pokazao da dijastereoizomeri imaju istu kritičnu koncentraciju agregacije u vodenom rastvoru. Iwahashi et al. istražen kružnim dihroizmom, NMR i osmometrijom tlaka pare Formiranje kiralnih agregata N-dodekanoil-L-glutaminske kiseline, N-dodekanoil-L-valina i njihovih metil estera u različitim otapalima (kao što su tetrahidrofuran, acetonitril, 1,4 -dioksan i 1,2-dihloretan) sa rotacionim svojstvima ispitan je kružnim dihroizmom, NMR i osmometrijom parnog pritiska.

 

6.7 Međufazna adsorpcija

Međufazna adsorpcija surfaktanata na bazi aminokiselina i njihovo poređenje sa svojim konvencionalnim parom također je jedan od pravaca istraživanja. Na primjer, ispitivana su međufazna adsorpcijska svojstva dodecil estera aromatskih aminokiselina dobivenih iz LET i LEP. Rezultati su pokazali da LET i LEP pokazuju niže površine na granici gas-tečnost i na interfejsu voda/heksan, respektivno.

 

Bordes et al. istraživali su ponašanje otopine i adsorpciju na granici plin-voda tri dikarboksilovane aminokiseline surfaktanta, dinatrijeve soli dodecil glutamata, dodecil aspartata i aminomalonata (sa 3, 2 i 1 atoma ugljika između dvije karboksilne grupe, respektivno). Prema ovom izvještaju, cmc dikarboksiliranih surfaktanata bio je 4-5 puta veći od one monokarboksilirane soli dodecil glicina. Ovo se pripisuje formiranju vodikovih veza između dikarboksiliranih surfaktanata i susjednih molekula kroz amidne grupe u njima.

 

6.8 Fazno ponašanje

Uočene su izotropne diskontinuirane kubične faze za površinski aktivne tvari pri vrlo visokim koncentracijama. Molekuli surfaktanta s vrlo velikim grupama glava imaju tendenciju da formiraju agregate manje pozitivne zakrivljenosti. marques et al. proučavao fazno ponašanje sistema 12Lys12/12Ser i 8Lys8/16Ser (vidi sliku 10), a rezultati su pokazali da sistem 12Lys12/12Ser ima zonu razdvajanja faza između regiona micelarnog i vezikularnog rastvora, dok sistem 8Lys8/16Ser Sistem 8Lys8/16Ser pokazuje kontinuiranu tranziciju (izduženi region micelarne faze između regiona male micelarne faze i regiona faze vezikule). Treba napomenuti da za region vezikula sistema 12Lys12/12Ser vezikule uvek koegzistiraju sa micelama, dok region vezikula 8Lys8/16Ser sistema ima samo vezikule.