Micelární koloidní roztoky Proč je roztok mýdla zakalený a odstraňuje špínu? Jak fungují saponáty? Jak funguje bublifuk? 1
Micelární koloidní roztoky roztoky nízkomolekulárních látek s difilním (polárně-nepolárním) charakterem Polární část molekuly Hydrofobní část molekuly Tyto látky mají schopnost měnit povrchové napětí kapalin nazývají se proto také povrchově aktivní látky neboli tenzidy 2
Záporný náboj - aniontový tenzid mýdla, saponáty Kladný náboj - kationtový tenzid kvartérní amoniové soli s jedním dlouhým uhlíkatým řetězcem Typy tenzidů (dle charakteru polární části molekuly) Kladný i záporný náboj - amfoterní tenzid fosfatidylcholin fosfatidylserin Bez nábojeneiontový tenzid polyethylenglykol Triton 3
Chování tenzidů v roztoku Při nízké koncentraci se adsorbují na povrchu polární kapaliny (rozhraní fází) Sniţují povrchové napětí Jak se bude chovat tenzid v nepolární kapalině? 4
Při větší koncentraci - tvorba micel Micelární koloidní roztok 5
Aniontové tenzidy Mýdlo je typickým aniontovým tenzidem. Vyrábí se alkalickou hydrolýzou tuků (zmýdelnění). nepolární řetězec natrium-stearát (sodium stearate) C Na polární konec Mýdlo není ester, je to sůl vyšší mastné kyseliny 6
Mýdlo se vyrábí z podřadných tuků tallow (směs TAG) N a H sodium tallowate (směs Na-solí MK obsažených v loji) Anglicko-český minislovníček sodium = sodík (Na), sodný (Na + ) tallow = hovězí lůj lard = vepřové sádlo coco = coconut = kokos, kokosový tuk palm = palma; kernel = jádro (ořechů aj.) palm kernel = palmový jádrový tuk 7
Co je v mýdle? Tenzidy sodium tallowate sodium palm kernelate sodium lardate sodium cocoate a podobné Pomocné látky NaCl (zahušťovadlo) Ti 2 (inertní plnidlo) glycerol (zvlhčovadlo) olej, parafin (změkčovadlo) EDTA (váţe Ca 2+, okyseluje) parfémy, barviva (CI) a další 8
Další aniontové tenzidy alkyl-sulfát sodný S N a alkansulfonát sodný S N a Jsou součástí saponátů 9
Příklady použití aniontových tenzidů Tenzid Dodecylbenzensulfonát Triethanolaminbenzensulfonát Laurylsulfát sodný Laurylsulfát lithný Laurylethersulfát sodný Diethanolamin cetylfosfát Aplikace Prostředky na mytí nádobí Autošampóny Šampony, zubní pasty Pěny na koberce Pěna do koupele Kosmetické emulgátory 10
Kationtové tenzidy Tetraalkylamonné soli s jedním nebo dvěma výrazně dlouhými alkyly R 2 R 1 + N X - R 3 R 1 N + C l - R 2 Uţití: antiseptika, dezinfekční prostředky (Septonex, Ajatin) Součást aviváţí 11
Jak působí vlasový kondicionér? Zvlhčené bílkoviny vlasu (keratin) mají na svém povrchu záporný náboj Tenzid se naváţe na povrch vlasu svým kladným nábojem Hydrofobní část tenzidu vytvoří povrchový obal vlasu Vlas se stává na povrchu hydrofobní mizí vliv statické elektřiny, vlas je hebký, měkký + + + + + + + + + - -- - - - - - - - -- - - -- vlas kationtový tenzid 12
Antibakteriální účinek kationtových tenzidů Bílkoviny buněčné membrány mají obvykle záporný náboj. Kationtový tenzid se váţe na tyto bílkoviny a narušuje jejich funkci. Různé tenzidy působí na různé typy bakterií, v závislosti na skupinách navázaných na kvartérní dusík. becně však současně dochází i k poškození jiných biologických systémů (kůţe, ) 13
Příklady použití kationtových tenzidů Tenzid Distearyldimethyl amonium chlorid Lauryltrimethylamonium chlorid Cetyltrimethylamonium chlorid Alkyltrimethylamonium methosulfát Dodecyldimethylamonium chlorid Aplikace Průmyslové změkčovadlo Šampony Antibakteriální účinek Vlasový kondicionér Fungicid 14
Přirozené tenzidy Fosfolipidy C C H 2 Fosfatidylcholin C C H C H 2 P C H 2 C H 2 C H 3 N C H 3 C H 3 Fosfolipidové dvojvrstvy 15
Liposomy Uměle připravené uzavřené váčky tvořené lipidovou dvojvrstvou a izolovaným vnitřním kompartmentem obsahujícím vodný roztok. Vznikají např. působením ultrazvuku na vodnou suspensi vhodných polárních lipidů Transport léčiv nebo nukleových kyselin. Do buněk pronikají endocytosou. brázek převzatý z: http://www.dermaviduals.de/english/publications/special-actives/strong-effectsphospholipids-in-cosmetics.html 16
becná struktura lipoproteinu Apoproteiny Fosfolipidy Cholesterol neesterifikovaný Apoproteiny Triacylglyceroly Estery cholesterolu jádro obal 17
Přirozené tenzidy Ţlučové kyseliny H H H - C Kyselina cholová Trávení lipidů v tenkém střevě 18
Proč má žlučová kyselina charakter tenzidu? Prostorové uspořádaní nepolární tetracyklický skelet polární skupiny ( H a C ) 19
Účinek tenzidů solubilizační emulgační <500 nm >500 nm Do nitra micely se zabuduje omezené mnoţství nepolární fáze roztok zůstává koloidní (částice do 500 nm) Stabilizace kapének v emulzi roztok má charakter hrubé disperze 20
Hrubé disperze Suspenze nerozpustné částice v kapalném prostředí Emulze dvě nemísitelné kapaliny (krev, lékové formy... chranné koloidy - stabilizují suspenze o/v v/o olej ve vodě voda v oleji Emulgátory - stabilizují emulze 21
Příklady emulzí Emulze/Typ Polární fáze Nepolární fáze Emulgátor Mléko o/v voda (90 %) mléčný tuk (3 %) kasein, fosfolipidy Máslo v/o voda (20 %) mléčný tuk (80 %) kasein, fosfolipidy Margariny v/o voda (~20 %) rostl. olej (~80%) diacylglyceroly Krémy o/v voda tekutý parafin cetylalkohol aj. Masti v/o voda parafin lanolin aj. 22
Pasty Koncentrované formy suspenze (>25% suspendované tuhé látky) Polotuhá konzistence Pouţití: zubní pasty, místně aplikované lékové formy 23