傳統(tǒng)表面活性劑，特別是陽離子表面活性劑對水生生物具有很強(qiáng)的毒性。其急性毒性是由于表面活性劑在細(xì)胞-水界面處的吸附-離子相互作用現(xiàn)象。降低表面活性劑的cmc通常導(dǎo)致表面活性劑更強(qiáng)的界面吸附，通常導(dǎo)致其急性毒性升高。表面活性劑疏水鏈的長度增加也導(dǎo)致表面活性劑急性毒性增大。大部分AAS對人體和（特別是對海洋生物）低毒或無毒，適合做為食品成分、藥物和化妝品。很多研究者證明氨基酸表面活性劑對皮膚溫和且無刺激。已知基于精氨酸的表面活性劑比其傳統(tǒng)對應(yīng)物的毒性要低。

　　Brito等研究了基于氨基酸的兩親物的物理化學(xué)性質(zhì)和毒質(zhì)以及它們 [ 衍生自酪氨酸（Tyr）、羥基脯氨酸（Hyp）、絲氨酸（Ser）和賴氨酸（Lys）] 自發(fā)形成的陽離子囊泡，并給出它們對Daphnia magna（IC 50 ）的急性毒性數(shù)據(jù)。他們合成了十二烷基三甲基溴化銨（DTAB）/Lys-衍生物和/或Ser-/Lys-衍生物混合物的陽離子囊泡，并測試其生態(tài)毒性和溶血潛力，結(jié)果表明，所有AAS及其含有囊泡的混合物均比傳統(tǒng)表面活性劑DTAB的毒性要低。

　　Rosa等研究了DNA與穩(wěn)定的基于氨基酸的陽離子囊泡的結(jié)合（association）。與傳統(tǒng)陽離子表面活性劑（通常表現(xiàn)為有毒性）不同，陽離子氨基酸表面活性劑的相互作用看起來似乎無毒。該陽離子AAS基于精氨酸，其與某些陰離子表面活性劑組合能自發(fā)形成穩(wěn)定囊泡�；�于氨基酸的緩蝕劑也報(bào)道為無毒。這些表面活性劑很容易合成且純度很高（高達(dá)99%）、成本低廉、易于生物降解，且在水介質(zhì)中可完全溶解。多項(xiàng)研究表明，在腐蝕方面，含硫的氨基酸表面活性劑更加出色。

　　Perinelli等在近期研究中報(bào)道了與傳統(tǒng)表面活性劑相比，鼠李糖脂具有令人滿意的毒理特征。已知鼠李糖脂可作為滲透增強(qiáng)劑（permeability enhancer）。他們也報(bào)道了鼠李糖脂對大藥物的上皮滲透性的影響。

　　表面活性劑的抗菌活性可通過最低抑菌濃度進(jìn)行評價(jià)�；�于精氨酸的表面活性劑的抗菌活性已被詳細(xì)研究。發(fā)現(xiàn)革蘭氏陰性菌對基于精氨酸的表面活性劑的抵抗能力要比革蘭氏陽性菌的要強(qiáng)。表面活性劑的抗菌活性通常由于酰基鏈內(nèi)存在羥基、環(huán)丙烷或不飽和鍵而增大。Castillo等研究表明�；�鏈的長度以及正電荷決定了的HLB值（親水親油平衡），這些確實(shí)對其膜的能力有影響。Nα-酰基精氨酸甲酯是另一類重要的陽離子表面活性劑，其具有廣譜抗菌活性且易于生物降解，毒性較小或無毒。研究基于Nα-�；�精氨酸甲酯的表面活性劑與1,2-二棕櫚酰-sn-丙三氧基-3-磷酸膽堿和1,2-雙十四酰-sn-丙三氧基-3-磷酸膽堿，模型膜，以及與活體（living organisms）在有無外部屏障的情況下的相互作用，結(jié)果表明該類表面活性劑具有良好的抗菌活性。

　　Kamimura，Shida等和Kubo等廣泛研究了氨基酸表面活性劑的生物降解性，發(fā)現(xiàn)N-�；�氨基酸很容易生物降解，分解變成氨基酸和脂肪酸。

　　與對應(yīng)的支鏈表面活性劑（如雙精氨酸化合物）相比，只含有一個疏水鏈的表面活性劑相對更容易生物降解。通常表面活性劑越疏水，其生物降解性越差。Akinari等合成了基于脂肪酸的AAS并研究其物理化學(xué)性質(zhì)和生物降解性。這些表面活性劑的生物降解實(shí)驗(yàn)表明,超過14天其微生物降解介于57%~73%之間。Zhang等使用不同的緩沖溶液制備了基于脫氧膽酸鈉和氨基酸 [例如甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、賴氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）] 的生物表面活性劑的超水凝膠混合物，結(jié)果其對多重刺激（multi-stimuli environments）具有獨(dú)特的選擇性，其易于生物降解并且pH，使其有望作為染料或藥物輸送的載體。

　　Nogueira等研究了5種基于賴氨酸的陰離子型AAS，它們彼此的差別在于具有不同的反離子，測試了其在不同pH范圍、濃度以及潛伏期的情況下對細(xì)胞膜的能力。為達(dá)到該目的，他們使用一個標(biāo)準(zhǔn)的溶血試驗(yàn)來當(dāng)作核內(nèi)體的膜（endosomal membrane）的模型。結(jié)果了這些表面活性劑在核內(nèi)體的pH范圍內(nèi)具有pH的溶血活性以及更好的動力學(xué)。

　　眾所周知，表面活性劑能夠與細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙層發(fā)生相互作用。血紅細(xì)胞是最常用作參考模型的細(xì)胞膜之一，用來研究表面活性劑導(dǎo)致的細(xì)胞抵抗?jié)B透（osmotic resistance）的基本機(jī)理。通過監(jiān)測3種基于精氨酸的陽離子型AAS和5種基于賴氨酸的陰離子型AAS對低滲溶血的作用，Pérez等研究了表面活性劑與膜相互作用的機(jī)理。結(jié)果表明氨基酸表面活性劑表現(xiàn)出不同的抗溶血行為。這些化合物的物理化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性決定了其具有作用，防止低滲溶血。陽離子表面活性劑的cmc與其最大限度地防止低滲溶血所對應(yīng)的濃度之間存在著良好的相關(guān)性。相比之下，陰離子表面活性劑則沒有觀察到相關(guān)性�；�于賴氨酸的表面活性劑，彼此差別僅僅是反離子不同，而這種差別決定了其到底具有抗溶血效力還是具有溶血活性。

　　毒理學(xué)研究表明，基于精氨酸的單體表面活性劑和gemini表面活性劑對紅細(xì)胞膜的能力取決于尺寸和疏水性。

　　Pinheiro和Faustino討論了紅細(xì)胞與具有不同反離子（Li + ,Na + , K + , Lys + 和Tris+ ）的N α ,N ε -二辛基賴氨酸鹽之間的相互作用。表面活性劑與紅細(xì)胞膜之間的相互作用隨濃度不同呈截然相反的雙向模式：在低濃度區(qū)防止低滲溶血，而在高濃度區(qū)則引起溶血。

　　表面活性劑的流變性質(zhì)對決定及預(yù)測其在不同行業(yè)中的應(yīng)用具有非常重要的作用，這些行業(yè)包括食品、制藥、石油開采、個人護(hù)理品和家庭護(hù)理品等。已有許多研究討論了氨基酸表面活性劑的粘彈性與cmc之間的關(guān)系。

　　AAS可作為殺蟲劑、除草劑，它和植物生長劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。甜菜堿酯表面活性劑是一類陽離子表面活性劑，可用作“臨時殺蟲劑”，容易水解成無害成分。一項(xiàng)美國專利報(bào)道了一種草坪殺蟲劑，利用提取自柏科（Cupressaceae mily）植物的精制油與一種氨基酸衍生表面活性劑溶液的混合物合成而得；其中，氨基酸衍生表面活性劑在所述溶液中占溶液重量的20%~50%。非離子型AAS的除草作用也有報(bào)道。

　　當(dāng)前，人們對基于氨基酸的洗滌劑配方的需求在全球范圍內(nèi)不斷增加。眾所周知，AAS具有更佳的清洗能力、發(fā)泡能力和織物柔軟性能，這使其適用于家用洗滌劑、洗發(fā)水、沐浴露等等用途。據(jù)報(bào)道，天冬氨酸衍生的一種兩性AAS是一種具有螯合性的高效洗滌劑。使用由N-烷基-β-氨基乙氧基酸組成的洗滌劑成分發(fā)現(xiàn)能減少對皮膚的刺激性。據(jù)報(bào)道，由N-椰油基-β-氨基丙酸鹽組成的液體洗滌劑配方是對金屬表面上的油跡很有效的一種清潔劑。一種氨基羧酸類表面活性劑C 14 CHOHCH 2 NHCH 2 COONa，也被證明具有更佳的洗滌能力并用于清洗紡織品、地毯、頭發(fā)、玻璃等等。已知2-羥基-3-氨基丙酸-N，N-乙酰乙酸衍生物具有很好的絡(luò)合能力因而能賦予漂白劑以穩(wěn)定性。

　　基于N-（N’-長鏈�；�-β-丙氨酰基）-β-丙氨酸的洗滌劑配方被報(bào)道具有更佳的洗滌能力和穩(wěn)定性、泡沫易且使織物具有良好的柔順性。Keigo和Tatsuya在專利中報(bào)道了基于�；�氨基酸的洗滌劑配方的制備。Kao調(diào)制了基于N-酰基-1-N-羥基-β-丙氨酸的洗滌劑配方并報(bào)道其對皮膚的刺激性很低，耐水性高并具有很高去污力。

　　日本“味之素（Ajinomoto）”公司使用低毒且易降解的基于L-谷氨酸、L-精氨酸和L-賴氨酸的AAS作為洗發(fā)水、洗滌劑和化妝品的主成分（圖13）。在洗滌劑配方中酶添加劑去除蛋白質(zhì)污物的能力也有報(bào)道。由谷氨酸、丙氨酸、甲基甘氨酸、絲氨酸和天冬氨酸衍生的N-�；鵄AS被報(bào)道其在水溶液中可作為優(yōu)良的液體清潔劑。這些表面活性劑即使在非常低的溫度下也絲毫不增加黏度，能夠很容易地從發(fā)泡裝置的儲存容器中傳送過來因而得到均一的泡沫。

　　兩性型AAS通常用作潤滑劑。其具有低摩擦系數(shù)以及對親水表面極佳的粘附性，使其適合作為理想的潤滑劑。很多研究者制備并研究了AAS的潤滑特性，特別是谷氨酸。

　　藥物載體以及功能脂質(zhì)體的制備近年來，很多研究者都報(bào)道了合成的�；�氨基酸/肽作為藥物載體的能力，并可用于制備具有脂肽配體的功能性脂質(zhì)體。與傳統(tǒng)的卵磷脂脂質(zhì)體相比，長脂肪鏈的N α -�；�氨基酸的囊泡也顯示出對溶質(zhì)的包封率。

　　基因治療是目前生命科學(xué)中一項(xiàng)重要的技術(shù)，它可以安全地將選定的基因引入活細(xì)胞中。gemini表面活性劑有可能作為生物活性運(yùn)輸?shù)妮d體。使用標(biāo)準(zhǔn)的肽化學(xué)可很容易地合成出基于賴氨酸和2,4-二氨基丁酸的陽離子型gemini表面活性劑。

　　McGregor等制備了一類新型的gemini型氨基酸表面活性劑，將其作為一種將基因傳遞到細(xì)胞中的載體。初步結(jié)果表明，將這些gemini型氨基酸表面活性劑與二油酰磷脂酰乙醇胺（DOPE）結(jié)合能夠合成出不同尺寸和脂質(zhì)構(gòu)成的脂質(zhì)體。研究表明DOPE/表面活性劑混合物在水中形成的懸濁液能得到脂囊泡（lipid vesicles）的混合物，其具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，粒子直徑約500 nm。不同摩爾比的DOPE/表面活性劑混合物（50/50、60/40和70/30）對熒光素酶在中國倉鼠卵巢（CHO）細(xì)胞中的表達(dá)其影響水平相當(dāng)。膠體尺寸和gemini表面活性劑的構(gòu)成對活體模型中傳遞最優(yōu)的基因表達(dá)很重要。

　　Pena等評估了低量的基于半胱氨酸的AAS及其對應(yīng)gemini的DNA轉(zhuǎn)染率。這些表面活性劑沒有顯示細(xì)胞毒性，與市面上的同類產(chǎn)品相比，它們能更有效地轉(zhuǎn)染CHO-K1（中國倉鼠卵巢）細(xì)胞。

　　由于具有顯著的抗病毒活性，脂氨基酸（lipoamino acids）已經(jīng)引起研究人員的重視。某些�；�氨基酸衍生物也被報(bào)道可以流感神經(jīng)氨酸酶（influenza neuraminidase）。一些N α -棕櫚�；�的氨基酸/肽當(dāng)并入模型膜內(nèi)，會影響轉(zhuǎn)變溫度（transition temperature）（從雙層向六角聚集的轉(zhuǎn)變）。

　　通過脂肪酸（如月桂酸）與酯化了的二元氨基酸（如精氨酸）經(jīng)縮合得到的AAS衍生的陽離子表面活性劑，可開發(fā)用于抵御微生物，同時也發(fā)現(xiàn)這些陽離子表面活性劑能有效對抗病毒染。另外，將N-α-月桂酰-L-精氨酸乙酯加入到皰疹病毒1型（Herpes virus type 1）、牛痘病毒（Vaccinia virus）和牛副流感病毒3型（bovine parainfluenze 3 virus）的培養(yǎng)物中會導(dǎo)致培養(yǎng)物中的病毒有機(jī)體幾乎消除殆盡，該效應(yīng)從5~60 min可以觀察到。

　　AAS被用于多種個人護(hù)理產(chǎn)品的配方。N-椰油酰甘氨酸鉀被發(fā)現(xiàn)對皮膚溫和并用于面部清潔，以除去污泥和彩妝。N-�；�-L-谷氨酸有兩個羧基，因而水溶性更佳。在這些AAS中，基于C 12 脂肪酸的AAS被廣泛用于面部清潔，以清除污泥和彩妝。具有C 18 鏈的AAS可被用作護(hù)膚品中的乳化劑。N-月桂酰基丙氨酸鹽已知能制造出對皮膚無刺激性的膏狀泡沫，因此可用來配制嬰兒護(hù)理產(chǎn)品。用在牙膏中的基于N-月桂酰的AAS具有與肥皂類似的良好去垢能力，以及很強(qiáng)的酶功效（enzyme-inhibiting efficacy）。

　　在過去的幾十年里，化妝品、個人護(hù)理產(chǎn)品和藥物對于表面活性劑的選擇，一直著重考慮低毒性、溫和性、觸感輕柔以及安全性。這些產(chǎn)品的消費(fèi)者對潛在的刺激性、毒性和因素有著深刻的認(rèn)識。

　　如今，由于AAS與傳統(tǒng)對應(yīng)物相比在化妝品和個人護(hù)理產(chǎn)品中有很多優(yōu)點(diǎn)，其用來配制許多洗發(fā)水、染發(fā)劑和浴皂�；�于蛋白質(zhì)的表面活性劑具有個人護(hù)理產(chǎn)品必備的理想特性。有些AAS具有成膜能力，而另一些則具有良好的發(fā)泡能力。

　　氨基酸是重要的天然存在于角質(zhì)層中的保濕因子。當(dāng)表皮細(xì)胞死亡時，它們就會成為角質(zhì)層的一部分，而細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)會逐漸降解為氨基酸。這些氨基酸然后被進(jìn)一步輸送到角質(zhì)層內(nèi)，吸收脂肪或類似脂肪的物質(zhì)進(jìn)入表皮角質(zhì)層，從而提高皮膚表面的彈性。在皮膚中大約50%的天然保濕因子是由氨基酸和吡咯烷酮組成的。

　　膠原蛋白是一種常見的化妝品成分，它也含有氨基酸，可以保持皮膚柔軟。皮膚粗糙和暗沉等皮膚問題很大程度上是由于缺乏氨基酸造成的。一項(xiàng)研究表明，將一種氨基酸和軟膏混合在一起可以緩解皮膚燒傷，而受影響的區(qū)域會恢復(fù)到正常狀態(tài)，不會變成瘢痕瘤。

　　氨基酸也被發(fā)現(xiàn)對護(hù)理受損的角質(zhì)層非常有用。頭發(fā)干燥沒有光澤可能說明了嚴(yán)重受損的角質(zhì)層中的氨基酸濃度有所下降。氨基酸具有穿透角質(zhì)層進(jìn)入毛干的能力，并從皮膚吸收水分。基于氨基酸的表面活性劑的這種能力使它們在洗發(fā)水、染發(fā)劑、軟發(fā)劑、護(hù)發(fā)劑中非常有用，而且氨基酸的存在使頭發(fā)變得強(qiáng)韌。

　　AAS在微生物提高原油采收率中也很有用。一種菌株，Brevibacterium aureum MSA13，合成了一種AAS，有潛力應(yīng)用于微生物提高原油采收率。該表面活性劑以十八酸為疏水部分，親水基由1個四肽（4個氨基酸組成的短序列：pro-leu-gly-gly）組成。另1個例子涉及的微生物提高原油采收率是在海洋中，所用的表面活性劑為一種由放線菌（actinobacterium）MSA13 制造出的表面活性劑。

　　基于氨基酸的可聚合表面活性劑在合成手性納米粒子方面也很有用。Preiss等報(bào)道了基于氨基酸的具有可聚合片段的手性表面活性劑的合成，然后開發(fā)用于制備手性表面官能化的納米粒子。同時測試其作為成核劑（nucleating agents）的潛力用于氨基酸外消旋混合物的對映選擇性結(jié)晶化（以外消旋的天冬酰胺為模型體系）。通過比較不同疏水尾的手性表面活性劑所合成的粒子，結(jié)果表明只有由可聚合表面活性劑組成的手性納米粒子才能夠在對映選擇性結(jié)晶過程中有效地充當(dāng)成核劑。

　　AAS也能用于形成PEDOT [ 聚（3,4-乙烯二氧噻吩）] 膜。PEDOT膜的制備是通過在含有N-月桂酰肌氨酸鈉（一種環(huán)保型AAS）的水溶液中直接陽極氧化EDOT（3,4-乙烯二氧噻吩）。除了上述應(yīng)用以外，AAS也被用于優(yōu)化干洗工藝，優(yōu)化后的干洗工藝使用二氧化碳且其作為手性溶劑。

　　Van Roosmalen等通過使用二氧化碳以及AAS將干洗工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并研究了各種參數(shù)對清洗的影響。所研究參數(shù)包括清洗時間、溫度以及機(jī)械作用的功率。同時研究了CO 2 、異丙醇、水和表面活性劑的使用量的影響。

　　AAS的自組裝導(dǎo)致形成具有手性表面的膠束。AAS膠束的這一性質(zhì)（超級別的手性）使它們適用于非對稱有機(jī)合成。通過表面活性劑模板法制備介孔材料，手性膠束還可以賦予介孔材料以手性，使其介孔具有手性�；�于二羧基的AAS也可表現(xiàn)為表面活性的螯合劑。已有觀察表明二羧基的AAS與二價(jià)離子（比如鈣離子）的相互作用依賴于兩個羧基之間的距離。

　　例如，N-�；�谷氨酸鹽的2個羧基之間有2個仲碳和1個叔碳基因，不能與鈣離子形成內(nèi)螯合物，且在水中不能與高濃度的鈣離子形成沉淀。螯合性表面活性劑的結(jié)合特性也可用于礦物浮選。含鈣的礦物，如方解石和磷灰石，可通過羧基之間距離適當(dāng)?shù)母∵x試劑分離出來。N-烷基AAS是真正的兩性表面活性劑，其能在cmc處提供極低的表面張力，這是由于形成了由交替的陰離子型和陽離子型組成的自組裝體。這是表面活性劑的膠束化驅(qū)動質(zhì)子化的代表性的例子。

　　AAS也可用于設(shè)計(jì)開關(guān)型表面活性劑（switchable suctants）。這類AAS中最知名的例子是半胱氨酸衍生物，其能通過可逆過程很容易地轉(zhuǎn)換成胱氨酸衍生物。例如，長鏈的N-酰基胱氨酸是一種高表面活性的gemini表面活性劑，能被轉(zhuǎn)變?yōu)榘腚装彼嵫苌�物。二硫蘇糖醇的表面活性很差，通過一個氧化反應(yīng)也能恢復(fù)成gemini表面活性劑。從一個狀態(tài)向另一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變也可通過電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)。

　　AAS的大規(guī)模生產(chǎn)是否經(jīng)濟(jì)可行是一個首要考慮的問題。在生產(chǎn)過程中涉及的生物技術(shù)工藝并不容易產(chǎn)生成本效益，特別是對于需要大量使用表面活性劑的領(lǐng)域，如石油和應(yīng)用。物質(zhì)的純化是另一個必須解決的問題，這對于制藥、化妝品和食品應(yīng)用是必需的。除了這些缺點(diǎn)之外，AAS的變性和分解也不可忽視，而且其活性很大程度上受鹽溶液的影響。

　　很多研究人員提出了解決這些問題的方法。通過使用廢棄的底物（在消除其污染影響之后），可削減其生產(chǎn)的總成本。發(fā)展有效的生物工藝并且成功進(jìn)行優(yōu)化也是必需的，這包括對培養(yǎng)條件的優(yōu)化、低成本的回收工藝，使得生產(chǎn)及回收最大化。

　　自從1909年首次研究簡單AAS的合成，AAS的研究目前已經(jīng)擴(kuò)展到陽離子、陰離子、非離子和兩性的生產(chǎn)，及其詳細(xì)的表征以及評估其物理化學(xué)性質(zhì)。AAS已被證明在不同工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，而且由于其潛在的結(jié)構(gòu)多樣性所帶來的性質(zhì)多樣性，未來其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。已有實(shí)例表明，利用AAS的手性，使得膠束模板法制備的介孔材料的表面具有手性。在合適的領(lǐng)域，選擇表面活性劑時，AAS的易降解性和非毒性可使其優(yōu)于傳統(tǒng)的合成表面活性劑。

　　AAS面臨的主要挑戰(zhàn)是其生產(chǎn)成本過高和以及在分離出高純度的產(chǎn)物上有一定難度。通過選擇合適的可再生底物進(jìn)行替代，以及設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)且可量化的工藝，很多研究人員正努力應(yīng)對這些問題。鑒于其結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)的多樣性，在不久的將來，AAS有可能在多種不同工業(yè)領(lǐng)域被廣泛接受并商品化。