유망한 부식 억제제 및 대체 항균제 및 항피부염제로서 합성된 생물계면활성제의 평가

May 10, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 2585(2023) 이 기사 인용

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이 연구에서는 잠재적인 부식 방지를 위해 나트륨 N-도데실 아스파라긴(AS), 나트륨 N-도데실 트립토판(TS) 및 나트륨 N-도데실 히스티딘(HS)을 포함하여 생물계면활성제라고도 알려진 다양한 아미노산 기반 계면활성제(AAS)를 조사했습니다. , 항균 및 항피부사균 특성. 298K에서 H2SO4(1.0M) 용액의 구리 부식 억제 효능을 조사하기 위해 화학적 및 전기화학적 기술이 사용되었습니다. 결과는 생물계면활성제 구조와 농도 및 농도에 따라 달라지는 유망한 부식 억제 효율(% IE)을 나타냅니다. 부식성 매체. 더 높은 % IE 값은 구리 표면의 계면활성제 흡착과 보호 필름 생성에 기인합니다. 흡착은 Langmuir 흡착 등온선과 일치했습니다. 구리 부식의 역학 및 메커니즘과 검사된 AAS에 의한 부식 억제가 밝혀졌습니다. 계면활성제는 양극 우선순위가 낮은 혼합형 억제제로 작용했습니다. 테스트된 계면활성제 500ppm에서 중량 감소 기술로 얻은 % IE 값은 AS, HS 및 TS에 대해 각각 81, 83 및 88로 설정되었습니다. 적용된 모든 기법에서 획득된 % IE의 값은 거의 일관되었으며 TS > HS ≥ AS 순서로 증가하여 본 연구의 타당성을 확립했습니다. 이들 계면활성제는 또한 병원성 그람 음성균, 그람 양성균 및 피부사상균에 대해 강력한 광범위한 활성을 나타냈습니다. HS가 가장 높은 항균 활성을 나타냈고, TS, AS가 그 뒤를 이었습니다. 병원성 박테리아의 민감도는 테스트된 AAS에 따라 다양했습니다. Shigella dysenteriae와 Trichophyton mantigrophytes가 가장 민감한 병원체로 밝혀졌습니다. HS는 각각 직경 70, 50, 40, 39, 35 mm의 투명대를 형성하여 Shigella dysenteriae, Bacillus cereus, E. coli, K. pneumoniae 및 S. aureus에 대해 가장 높은 항균 활성을 나타냈습니다. AAS는 또한 테스트된 모든 피부사상균 곰팡이에 대해 강력한 항진균 활성을 나타냈습니다. HS는 Trichophyton mantigrophytes, Trichophyton rubrum, Candida albicans, Trichosporon cataneum 및 Cryptococcus neoformans에 대해 각각 직경 62, 57, 56, 48 및 36mm의 억제 영역을 발생시켰습니다. AAS의 최소 치사 농도는 16~128μg/ml 범위였습니다. 테스트된 병원체에 대해 HS가 16μg/ml로 가장 낮은 값을 나타냈고, TS(64μg/ml), AS(128μg/ml)가 그 뒤를 이었습니다. 따라서 AAS, 특히 HS는 식품 매개 병원성 박테리아 및 피부 감염 관련 피부 사상균에 대한 효과적인 대체 항균제 역할을 할 수 있습니다.

자연적인 과정인 금속 부식은 금속 구조, 강도 및 외관이 저하되어 세계 경제에 막대한 손실을 초래하는 것입니다1,2,3,4,5,6. 부식 억제제는 금속 표면을 보호하기 위해 사용됩니다7,8,9. 이는 특정 작용기, 방향족 및/또는 헤테로고리 고리, 평면 공액 구조 및 헤테로원자를 포함하는 특수 화합물입니다. 이러한 기능은 억제제의 효율성을 결정하는 금속 표면의 흡착을 지원합니다. 계면 및 표면 영향 특성으로 인해 계면활성제는 다양한 필수 산업 응용 분야에 광범위하게 사용됩니다. 계면활성제의 임계 미셀 농도 값이 낮을수록 표면으로의 이동과 흡착이 촉진되고 금속 표면 부식이 억제됩니다. 이러한 이유로 수많은 계면활성제가 부식으로부터 금속 재료를 보호하기 위한 부식 억제제로 사용되었습니다. 천연 아미노산과 지방산 또는 함유화학 소스의 파생물을 응축하여 생분해성 및 생체 적합성 아미노산 기반 계면활성제(AAS)를 제조합니다. AAS의 낮은 독성, 유화 특성 및 더 나은 표면 활성은 식품 응용을 가능하게 합니다25,26,27. 전통적인 계면활성제에 비해 AAS의 더 나은 항진균성, 항균성, 표면 활성 및 환경 친화적인 특성은 연구자들이 새로운 계면활성제를 찾도록 촉구합니다14,15,16. 중성 및 알칼리성 수성 매체의 탄소강 부식, HCl의 연강 부식, 중성 용액의 연강 부식 및 다양한 매체의 Sabic 철 부식과 같은 금속 표면 억제에 대해 이전에 몇 가지 AAS가 조사되었습니다.