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Introdução aos surfactantes
Os surfactantes possuem uma estrutura molecular anfifílica: uma extremidade contém um grupo hidrofílico, referido como cabeça hidrofílica, enquanto a outra extremidade contém um grupo hidrofóbico, conhecido como cauda hidrofóbica. A cabeça hidrofílica permite que os surfactantes se dissolvem na água em sua forma de monômero.
O grupo hidrofílico é frequentemente um grupo polar, que pode ser um grupo carboxil (-COOH), um grupo de ácido sulfônico (-SO3H), um grupo amino (-NH2), aminas e seus sais, grupos hidroxila (-OH), grupos amidas ou links de éter (-O-) como outros exemplos de grupos polares de hidrófilos polares.
O grupo hidrofóbico é tipicamente uma cadeia de hidrocarbonetos não polares, como cadeias de alquil hidrofóbicas (R- para alquil) ou grupos aromáticos (AR- para aril).
Os surfactantes podem ser categorizados em surfactantes iônicos (incluindo surfactantes catiônicos e aniônicos), surfactantes não iônicos, surfactantes anfotéricos, surfactantes mistos e outros. Nas soluções de surfactantes, quando a concentração do surfactante atinge um determinado valor, as moléculas de surfactante formam vários agregados ordenados conhecidos como micelas. O processo de micelização, ou formação de micelas, é uma propriedade fundamental crucial das soluções de surfactantes, pois muitos fenômenos interfaciais importantes estão associados à formação de micelas.
A concentração na qual os surfactantes formam micelas em solução é referida como a concentração crítica de micelas (CMC). As micelas não são fixas, estruturas esféricas; Em vez disso, eles exibem extrema irregularidade e mudanças de forma dinâmica. Sob certas condições, os surfactantes também podem exibir estados de micela reversa.
Fatores que influenciam o CMC:
- Estrutura do surfactante
- Tipo e presença de aditivos
- Temperatura
Interações entre surfactantes e proteínas
As proteínas contêm grupos não polares, polares e carregados, e muitas moléculas anfifílicas podem interagir com proteínas de várias maneiras. Dependendo das condições, os surfactantes podem formar agregados organizados moleculares com diferentes estruturas, como micelas ou micelas reversas, que interagem de maneira diferente com as proteínas.
As interações entre proteínas e surfactantes (surfactantes de proteína, PS) envolvem principalmente interações eletrostáticas e interações hidrofóbicas. Os surfactantes iônicos interagem com as proteínas principalmente através das forças eletrostáticas do grupo polar e das interações hidrofóbicas da cadeia de carbono alifático, que se liga às regiões polares e hidrofóbicas da proteína, formando os complexos PS.
Os surfactantes não iônicos interagem principalmente com proteínas através de forças hidrofóbicas, onde as cadeias hidrofóbicas interagem com as regiões hidrofóbicas das proteínas. A interação pode influenciar a estrutura e a função do surfactante e da proteína. Portanto, o tipo e a concentração de surfactantes, juntamente com o contexto ambiental, determinam se os surfactantes estabilizam ou desestabilizam proteínas, bem como se eles promovem agregação ou dispersão.
Valor HLB dos surfactantes
Para que um surfactante exiba sua atividade interfacial única, ele deve equilibrar os componentes hidrofóbicos e hidrofílicos. O HLB (equilíbrio hidrofilo-lipófilo) é uma medida do equilíbrio hidrofílico-lipofílico de surfactantes e serve como um indicador das propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas dos surfactantes.
O valor HLB é um valor relativo (variando de 0 a 40). Por exemplo, a parafina possui um valor de HLB de 0 (sem componente hidrofílico), o polietileno glicol tem um valor de HLB de 20, e os SDs altamente hidrofílicos (dodecilsulfato de sódio) têm um valor de HLB de 40. O valor HLB pode servir como uma referência orientadora ao selecionar surfistas. Um valor mais alto de HLB indica melhor hidrofilicidade, enquanto um valor mais baixo do HLB sugere pior hidrofilicidade.
Hora de postagem: set-10-2024 de setembro