表面活性劑

1、表面活性劑表面活性劑在生物學(xué)或生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的去污劑都是作用比較溫和的表面活性劑（=表面活性成分），是用來(lái)破壞細(xì)胞膜（裂解細(xì)胞）以釋放細(xì)胞內(nèi)的可溶性物質(zhì)。它們可以破壞蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)脂質(zhì)、脂質(zhì)脂質(zhì)之間的連接，使蛋白質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變性，防止蛋白質(zhì)結(jié)晶，另外在免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)中還可避免非特異性吸附。去污劑根據(jù)其特性可以分為好幾類，因此科學(xué)研究中去污劑的選擇很關(guān)鍵，取決于后續(xù)研究的具體內(nèi)容。實(shí)際應(yīng)用中有眾多不同的去污劑可以選擇。為了某些特殊

2、的應(yīng)用，新的去污劑被不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)。在這篇綜述中，對(duì)一些最常用的去污劑的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了論述。去污劑是由一個(gè)疏水尾端基團(tuán)和一個(gè)極性親水頭端基團(tuán)組成的有機(jī)化合物（圖一A）。在一定的溫度條件下，以特定濃度溶解于水時(shí)，去污劑分子會(huì)形成膠束，疏水基團(tuán)部分位于膠束內(nèi)部，而極性親水基團(tuán)則在其外部（圖一B）。因此，膠束的疏水中心會(huì)結(jié)合到蛋白的疏水區(qū)域。一個(gè)膠束中，去污劑分子的聚集數(shù)目，是用來(lái)評(píng)價(jià)膜蛋白溶解度的一個(gè)重要參數(shù)。去污劑分子疏水區(qū)域的長(zhǎng)度和其疏

3、水性成正比，且去污劑的疏水區(qū)域非常恒定，而極性頭端親水基團(tuán)是可變的，可據(jù)其特點(diǎn)，把去污劑分為三類：離子型（陰離子或陽(yáng)離子型），兩性離子型和非離子型（見(jiàn)表一）。在特定的溫度下，表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度，稱之為臨界膠束濃度（CMC）。當(dāng)去污劑低于臨界膠束濃度時(shí)，只有單體存在；當(dāng)高于臨界膠束濃度時(shí)，膠束、單體以及其余不溶于水的非膠束相共存。同樣，膠束形成的最低溫度稱為臨界膠束溫度（CMT）。因此，溫度十二烷基硫酸鈉（SDS）陰離子

4、去污劑：SDS是一種非常高效的表面活性劑，幾乎可以使所有的蛋白質(zhì)溶解。它可以破壞蛋白質(zhì)的非共價(jià)鍵，從而使蛋白質(zhì)變性，并喪失天然構(gòu)象和功能。SDS以質(zhì)量比1.4:1與蛋白質(zhì)結(jié)合（或一個(gè)SDS陰離子結(jié)合二個(gè)氨基酸分子），因此即使蛋白質(zhì)樣品處于等電點(diǎn)，SDS也能掩飾蛋白質(zhì)此帶電情況，使其帶負(fù)電。這是被廣泛使用的變性聚丙烯酰胺凝膠電泳的原理所在。通常，為了在SDS存在時(shí)完全裂解細(xì)胞，樣品必須經(jīng)過(guò)超聲處理或若干次通過(guò)19G的針頭，從而確保DNA的

5、完全降解。SDS會(huì)使蛋白質(zhì)變性并破壞其三維結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)研究中需要蛋白質(zhì)的活性或蛋白質(zhì)的相互作用存在時(shí)，不能使用SDS。當(dāng)使用離子去污劑時(shí)，此外還要注意一些事項(xiàng)，因?yàn)樵诓煌x子強(qiáng)度的緩沖液中，它們的特性會(huì)隨之改變（比如說(shuō)，當(dāng)氯化鈉濃度從0增加到500mM時(shí)，去污劑的臨界膠束濃度會(huì)從8mM降至0.5mM。另外，SDS在溫度較低時(shí)會(huì)發(fā)生沉淀，這是因?yàn)樗鼘儆谌ノ蹌┲信R界膠束溫度最高的一種，而且這種沉淀現(xiàn)象在鉀鹽存在的情況下會(huì)更加明顯。SDS的這

6、種特性可以用來(lái)去除蛋白質(zhì)樣品中的SDS。脫氧膽酸鈉和膽酸鈉即使沒(méi)有一個(gè)極性頭端基團(tuán)，但是也歸入離子去污劑的類別，是因?yàn)樗鼈兊臉O性基團(tuán)分布在分子鏈的各個(gè)部分。它們可以用來(lái)溶解細(xì)胞膜。由于離子去污劑存在極性頭部基團(tuán)，因此不能通過(guò)離子交換色譜法去除它。非離子去污劑非離子去污劑非離子型去污劑的頭端基團(tuán)是沒(méi)有極性的親水基團(tuán)。它們被認(rèn)為是比較溫和的表面活性劑，它們可以破壞蛋白質(zhì)脂質(zhì)以及脂質(zhì)脂質(zhì)之間的連接，但是不能破壞蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的連接，而且大多非離