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·196· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
2 应用研究进展 分,能提升它们的吸水性。有机磷化合物类表面活
性剂通常作为乳化剂的组分用到日用化学品中 [40] ,
近年来,化学家们在以上反应机理方面开展的 因为其与人类皮肤特有的亲和性以及安全性,对皮
大量卓有成效的研究工作,反应日臻成熟。从上述 肤无任何的不良刺激,备受青睐,成为人们常用化
综述来看,反应具有经典成熟、界面友好、经济性 妆品、洗发香波及沐浴乳的主要成分 。同时由于
[6]
好、环境友好以及易于工业化等特点。从其性能来 有机磷化合物类表面活性剂的生物相容性和降解
看,α-氨基膦酸酯、α-羟基膦酸酯以及 ω-官能化的 性,不仅对环境友好,且具有生物安全性。与常用
氨基磷酸酯等衍生物均具有除草、抗菌、抗肿瘤等 的离子型表面活性剂相比,含磷表面活性剂可抑制
生物活性,将其引入药物分子可作为药物的有效载 皮肤中水分的蒸发达到保湿的效果。通过磷酰化反
体,并可以增强药物的脂溶性,促进细胞对药物的 应合成磷酸酯化合物,用于提高维生素 C 的稳定性,
吸收。在三次采油中,基于磷酸酯表面活性剂良好 在化妆品中,添加质量分数 2%左右的维生素 C 磷酸
的乳化性能,能迅速将岩石表面的原油分散、剥离, 酯镁能明显减轻色斑,美白皮肤且无任何刺激性 [41] 。
形成水包油型乳状液,从而改善油水两相的流度比, 随着人们年龄的增长,胶原纤维和弹性纤维数
提高波及系数。因此,在新材料、新能源以及生命 量和质量随之减少,使得皮肤松弛而产生皱纹。目
科学等方面具有巨大的应用潜力。 前美容抗皱的方法有很多,但本质均是增加胶原纤
2.1 生命科学 维和弹性纤维数量和质量。此过程中需要用 Masson
在生物体中,一些磷酸的衍生物作为核酸、辅 氏三色染色法 [42] 测定胶原纤维及弹性纤维的数量和
酶的组成部分 [34] ,对生命活动有着极其重要的意义。 质量,其中主要染色成分是磷钼酸和磷钨酸,磷钼
一方面磷酸二酯将 DNA 和 RNA 之间的核糖核苷酸连 酸作用于胶原纤维,磷钨酸作用于纤维胶质、神经
接起来形成载体物质在生物体内调控遗传信息 [35] ; 胶质等,促进组织有选择的染色,减少背景和核的
另一方面在含有磷酸或焦磷酸等含磷物质作辅酶的 染色,使得背景清晰 [43] 。
条件下,生物体才能完成大多数的细胞内酶促反应。 2.3 航空航天
与此同时,含磷酸脂的磷化合物参与了生命体内的 近年来,随着航空航天产业的快速发展,对质
大多数新陈代谢过程 [36] 。大多数蛋白酶的活性是靠 量、效率及绿色生产提出了更高的要求。如飞机制
磷酰化和去磷酰化来完成的 [37] ,可逆蛋白磷酰化反 造是极其复杂的工程,它是集高、精、尖技术于一
应是生物信息在细胞内传递的主要方式,是细胞生 身的高端产业,也是制造工业中最为复杂的高技术
长、代谢、癌变和增殖的调控中心 [14] 。细胞酶可逆 产品之一,因此飞机的清洗保洁也是保持飞机良好
共价修饰最重要的是对靶蛋白的磷酸化,由腺嘌呤 性能的重要环节 [44] 。但国内航空企业几乎都是采用
核苷三磷酸(ATP)供给磷酸基和能量,磷酸基转 较传统的人工清洗方式进行清洗,仍然处于落后状
移到靶蛋白特异的酪氨酸、苏氨酸或丝氨酸残基上, 态。清洗方式不仅成本高、效率低、磨损零件、对
蛋白的脱磷酸是由蛋白磷酸酶催化水解反应将磷脱 环境也有一定污染,而且对工作人员来说劳动强度
下 [38] 。含磷化合物也参与了 ATP 能量转移过程,磷 大、技术含量低,且有毒有害物质会危害工作人员
酸肌酸水解过程中释放的能量将腺嘌呤核苷二磷酸 的身体健康 [45] ;更重要的是这种清洗方式导致飞机
(ADP)和磷酸合成 ATP。有机磷化合物以连接作 管件受到清洗环境恶化的二次污染,使得其不易达
用形成载体、辅酶作用以及水解提供能量等方式参 到规定的高清洁程度 [46] 。随着科学技术的发展与进
与生物体内的生命活动,其化学本质均属于磷酰化 步,航空航天领域对飞机、卫星等的清洁程度提出
反应。因此,磷元素对研究生命体的起源与进化具 了更高要求,传统清洗方式的清洁程度已不能满足
有十分重要的意义。 当前需求 [47] 。因此对其表界面材料进行改性形成“三
2.2 高端日化 防”材料 [48] ,提高防水、防油和防污能力的研究有
表面活性剂在日化产品中主要起乳化、分散、 着重大的理论意义和实践应用价值,既满足国防建
增溶、润湿等作用。近年来,随着经济的快速发展, 设和经济发展的需要,而且积极响应了国家“绿色
[49]
传统日化产品已不能满足人们日益对美好生活的追 化学” 的倡议。纳米改性的磷酸酯型表面活性剂 [50]
求,高端日化产品除在分子结构与功能上多样化外, 应用于此,可达到表面形成“三防”(防水、防油、
另一重要特征是相容性与友好性,含磷化合物因与 防污)材料的要求。
细胞膜磷脂化合物结构相似具有良好相容性 [39] 而成 2.4 医学医药
为高端日化研究的方向。研究表明,化妆品及其他 由于有机磷化合物良好的生物和药物活性,引
吸水性产品中添加有机磷化合物类表面活性剂成 起医学医药领域工作者和研究者的研究兴趣。研究