Оценка синтезированных биосурфактантов как перспективных ингибиторов коррозии и альтернативных антибактериальных и противодерматофитных средств.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 2585 (2023) Цитировать эту статью

1520 Доступов

2 цитаты

23 Альтметрика

Подробности о метриках

В этом исследовании изучались различные поверхностно-активные вещества на основе аминокислот (ААС), также известные как биосурфактанты, в том числе N-додецил аспарагин натрия (AS), N-додецилтриптофан натрия (TS) и N-додецилгистидин натрия (HS) на предмет их потенциальных антикоррозионных свойств. , антибактериальные и противодерматофитные свойства. Химические и электрохимические методы были использованы для изучения эффективности ингибирования коррозии меди в растворе H2SO4 (1,0 М) при 298 К. Результаты показали их многообещающую эффективность ингибирования коррозии (% IE), которая варьировалась в зависимости от структуры и концентрации биоповерхностно-активных веществ, а также концентраций. агрессивной среды. Более высокие значения % IE объясняются адсорбцией поверхностно-активного вещества на поверхности меди и образованием защитной пленки. Адсорбция соответствовала изотерме адсорбции Ленгмюра. Освещены кинетика и механизмы коррозии меди, а также ее ингибирование исследованными ААС. ПАВ вели себя как ингибиторы смешанного типа с незначительным анодным приоритетом. Значения % IE, полученные методом снижения массы при 500 м.д. тестируемых поверхностно-активных веществ, были установлены равными 81, 83 и 88 для AS, HS и TS соответственно. Значения % IE, полученные с помощью всех примененных методов, были почти одинаковыми и увеличивались в порядке: TS > HS ≥ AS, что подтверждает достоверность этого исследования. Эти поверхностно-активные вещества также продемонстрировали сильную активность широкого спектра против патогенных грамотрицательных и грамположительных бактерий и дерматофитов. Наибольшую антимикробную активность проявлял HS, за ним следовали TS и AS. Чувствительность патогенных бактерий к тестируемым ААС варьировала. Наиболее чувствительными возбудителями оказались Shigella Dysenteriae и Trichophyton mantigrophytes. ГС проявлял наибольшую антибактериальную активность в отношении Shigelladysenteriae, Bacillus cereus, E.coli, K.pneumoniae и S.aureus за счет образования светлых зон диаметром 70, 50, 40, 39 и 35 мм соответственно. ААС также продемонстрировали сильную противогрибковую активность в отношении всех протестированных дерматофитных плесеней и грибов. ГС вызывал зоны ингибирования диаметром 62, 57, 56, 48 и 36 мм против Trichophyton mantigrophytes, Trichophyton rubrum, Candida albicans, Trichosporon cataneum и Cryptococcus neoformans соответственно. Минимальные летальные концентрации ААС колебались от 16 до 128 мкг/мл. HS продемонстрировал самое низкое значение (16 мкг/мл) в отношении тестируемых патогенов, за ним следовали TS (64 мкг/мл) и AS (128 мкг/мл). Таким образом, ААС, особенно HS, могут служить эффективным альтернативным антимикробным средством против пищевых патогенных бактерий и дерматофитных грибов, связанных с кожными инфекциями.

Металлическая коррозия, естественный процесс, представляет собой ухудшение металлических конструкций, прочности и внешнего вида, приводящее к огромным потерям для мировой экономики1,2,3,4,5,6. Ингибиторы коррозии используются для защиты металлических поверхностей7,8,9. Это специальные соединения, содержащие определенные функциональные группы, ароматические и/или гетероциклические кольца, плоскосопряженные структуры и гетероатомы. Эти особенности поддерживают их адсорбцию на металлических поверхностях, что также определяет эффективность ингибиторов10,11,12. Благодаря свойствам взаимодействия и воздействия на поверхность поверхностно-активные вещества широко используются в различных жизненно важных промышленных приложениях13,14,15,16,17. Более низкие значения критической концентрации мицеллообразования поверхностно-активных веществ облегчают их миграцию и адсорбцию на поверхности и ингибируют коррозию металлических поверхностей18,19. По этой причине многочисленные поверхностно-активные вещества использовались в качестве ингибиторов коррозии для защиты металлических материалов от коррозии20,21,22,23,24. Природные аминокислоты и жирные кислоты или их производные из олеохимического источника конденсируются для получения биоразлагаемых и биосовместимых поверхностно-активных веществ на основе аминокислот (ААС)14,15,16. Более низкая токсичность, эмульгирующие свойства и лучшая поверхностная активность ААС позволяют использовать их в пищевых продуктах25,26,27. Лучшие противогрибковые, антимикробные, поверхностные и экологически чистые свойства ААС по сравнению с традиционными поверхностно-активными веществами побуждают исследователей искать новые поверхностно-активные вещества14,15,16. Несколько ААС ранее были исследованы на предмет ингибирования металлических поверхностей, например, коррозии углеродистой стали в нейтральных и щелочных водных средах14, коррозии мягкой стали в HCl15, в нейтральных растворах16 и коррозии железа по Сабику в различных средах17.