201030Image0096

zarys chemii kosmetycznej

hydroksyalkilosulfonianów. Budowę tych związków opisano wzorami ogólnymi na rycinie 179. Detergenty SAO są czynnikami myjącymi w szamponach, mydłach, a ich znaczenie rośnie z uwagi na relatywnie niski koszt ich przemysłowego wytwarzania. Detergenty SAO o prostym. 12-18-węglowym łańcuchu alkilowym podlegają łatwo procesowi wstępnej biodegradacji (w ciągu 3 dni), przy czym szybciej biodegrudowunc są alkcnosulfoniany niż hydroksyalkilosulfoniony. Mechanizm pełnej biodegradacji SAO jest jeszcze mało poznany. Przyjmuje się jednak, że w początkowym etapie tego procesu dochodzi do rozkładu SAO z wytworzeniem odpowiednich, dcsulfonowanych ketenów tłuszczowych (R-CH=C=0) oraz siarczanu nieorganicznego. Można zakładać, że powstające keteny ulegają z kolei hydrolizie do odpowiednich kwasów tłuszczowych (R—CH₂— COOH), które w analogii do mydeł są następnie biodcgradowanc w procesie ^-oksydacji (ryc. 242). Jednakże hipoteza ta nic została jeszcze dowiedziona eksperymentalnie.

Biodegradocjo olkilosiarczanów

Alkiłosiarczany (AS), czyli monoestry tłuszczowe kwasu siarkowego (ryc. 164), łatwo poddają się zarówno wstępnej, jak i pełnej biodegradacji. Swą aktywność powierzchniową zatracają one w ciągu kilku godzin lub kilku dni, czym przewyższają inne detergenty. Przykładowo, okres półtrwania soli sodowej siarczanu monolaurylowcgo (ryc. 165) w wodzie morskiej wynosi 6-8 godzin. W grupie detergentów AS nieznacznie łatwiej biodcgradowanc są związki o łańcuchach alkilowych 12-14-węglowych niż 16-18-węglowych, co można tłumaczyć lepszą rozpuszczalnością w wodzie homologów krótkołańcuchowych.

Proces biodegradacji AS (ryc. 243) zapoczątkowuje enzymatyczne rozerwanie wiązania sulfoestrowego przez różnorodne bakteryjne alkilosufatazy, co prowadzi do wytworzenia siarczanu nieorganicznego oraz I-rzędowego alkoholu tłuszczowego. W kolejnym etapie, przy udziale dehydrogenaz, następuje utlenienie alkoholu tłuszczowego do odpowiedniego aldehydu, a następnie kwasu tłuszczowego. Proces dalszej biodegradacji utworzonego kwasu tłuszczowego przebiega w analogii do omówionej już biodegradacji mydeł, poprzez ^-oksydację łańcucha alkilowego (ryc. 242).

Ryc. 243. Biodegradacja alkltoslarczanów (AS)

Biodegradacja óksyetylenowanych alkildśiarczanów

Podobnie jak estry alkilosiarczanowc (AS), również detergenty z grupy oksyetylenowa-nych alkilosiarczanów (OAS; ryc. 168), czyli monoestrów kwasu siarkowego z oksyctyle-nowanymi alkoholami tłuszczowymi, są podatne na procesy wstępnej i całkowitej biodegradacji (ryc. 244). Wstępna biodegradacja OAS przebiega łatwo, i to niezależnie od długości łańcucha alkilowego i liczby grup oksyctylcnowych. Proces ten ulega natomiast zahamowaniu w przypadku występowania rozgałęzień w łańcuchu alkilowym.

Przyjmuje się. że mechanizm biodegradacji OAS jest złożony i uzależniony od rodzaju mikroorganizmów zaangażowanych w ten proces. Biodegradacja OAS (ryc. 244) obejmuje rozerwanie wiązań eterowych (alkil-glikol, glikol-glikol) przez odpowiednie eterazy. przy czym faworyzowane jest rozszczepienie wiązania alkiloetcrowego. Należy przy tym podkreślić, że wiązania eterowe są znacznie trwalsze i mniej podatne na atak mikroorganizmów niż np. wiązania estrowe czy też sulfoestrowe.

Powstający w wyniku biorozkładu OAS alkohol tłuszczowy (ryc. 244) jest następnie bio-degradowany w analogii do alkoholi tłuszczowych uwalnianych z AS (ryc. 243). Biodegradacja odszczcpiająccgo się równolegle siarczanu polioksyetylcnowego może przebiegać natomiast wielokierunkowo. Jedna z hipotez zakłada, że siarczan polioksyctylcnowy ulega

^Ryc-^244> Biodegradacja siarczanów óksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych (OAS)

Rozdział 8

179