表面活性剂
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月桂基磺化琥珀酸单酯二钠(DLS)一、英文名:Disodium Monolauryl Sulfosuccinate二、化学名:月桂基磺化琥珀酸单酯二钠三、化学构造式:ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa四、产品特性1 .常温下为白色细腻膏体,加热后(>70βC)为透亮液体;2 .泡沫细密丰富;无滑时感,格外简洁冲洗;3 .去污力强,脱脂力低,属常见的温存性外表活性剂;4 .能与其它外表活性剂配伍,并降低其刺激性;5 .耐硬水,生物降解性好,性能价格比高。
五、技术指标:1 .外观(25βC):纯白色细腻膏状体2 .含量(%) :48.0—50.03 .Na2SO3 (%) :≤0.504 .PH 值11 %水溶液): 5.5—7.0六、用途与用量:1 .用途:配制温存高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面音、泡沫洁面*、泡沫剃须膏, 也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。
2 .推举用量:10—60%。
脂肪醵聚氧乙烯醒(3)磺基琥珀酸单酯二钠MES一、英文名:Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate二、化学名:脂肪醇聚氯乙烯酸(3)磺基琥珀酸单酯二钠三、化学构造式:RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa四、产品特性:1 .具有优良的洗涤、*化、分散、润湿、增溶性能;2 .刺激性低,且能显著降低其他外表活性剂的刺激性;3 .泡沫丰富细密稳定;性能价格比高;4 .有优良的钙皂分散和抗硬水性能;5 .复配性能好,能与多种外表活性剂和植物提取液(如皂角、首乌)复配,形成格外稳定的体系,创制自然用品;6 .脱脂力低,去污力适中,极易冲洗且无滑腻感。
五、技术指标:1 .外观(25℃):无色至浅**透亮粘稠液体2 .活性物(%) :30.0±2.03 .PH 值(1%) : 5.5-6.54 .色泽(APHA) :≤505 .Na2SO3 (%):≤0.36 .泡沫(mm) :≥150六、用途与用量:1、用途:制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它扮装品、洗涤日化产品等,还可作为*化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。
表面活性剂的定义
表面活性剂:定义和用途
表面活性剂,也称为界面活性剂,是一种化学物质,具有表面活性性质,能够调节液体间的相互作用,改善液体的界面性质,并具有良好的洗涤能力。
表面活性剂可以将液体分成脂肪族、非脂肪族和非水溶性组分。
它们的主要作用是使液体的界面活性性增强,使液体表面的粘着性降低,从而改善液体的洗涤能力。
表面活性剂的种类繁多,主要有极性表面活性剂、非极性表面活性剂、离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等。
不同的表面活性剂具有不同的性能,可以根据不同的应用需求来选择适当的表面活性剂。
表面活性剂有多种用途,主要用于清洁剂、润滑剂、染料、防结垢剂、抗结垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等。
举例来说,洗洁精中的表面活性剂可以改善洗洁精的洗涤能力,使污渍更容易清除;润滑剂中的表面活性剂可以减少摩擦,提高润滑性;防结垢剂中的表面活性剂可以阻止水中的沉淀物结块,防止水垢的形成等。
总之,表面活性剂是一种具有优良界面活性性质的物质,它可以改善液体的洗涤能力,并被广泛应用于清洁剂、润滑剂、染料、防结
垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等方面。
1.表面活性剂定义:在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力,改变物系的界面状态,能够产生润湿,乳化,起泡,增溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类:按离子类型:1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构:1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性,表面活性物质,表面活性剂:表面活性:使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质:具有表面活性的物质表面活性剂:一类表面活性物质,其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征:溶质在表面发生吸附,使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质:1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法:临界胶束浓度:开始形成胶束的最低浓度测定方法:1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值,有什么意义HLB值:亲水亲油平衡值意义:HLB值越大,亲水性越强;HLB只越小,亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面?表面活性剂分子形态,分子量和其润湿去活能力的关系?因素包括:亲水基;疏水基;分子形态;分子大小。
分子形态的影响:1.亲水基位于分子中间时,润湿性能比位于分子末端强,亲水基在末端的去活力强;2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能,但去活力较小分子大小的影响:分子量大的洗涤,分散,乳化性能好;分子量少的润湿,渗透作用好。
9.表面张力的定义:作用在表面单位长度边缘上的力。
10.表面张力的测定方法:滴重法;毛细管上升法;环法;吊片法;最大气泡法;滴外形法。
11.表面活性剂的结构特征:由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成,这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构,疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成,亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。
一、名词解释1.表面与界面:界面是指物质的相与相之间的交界面(约几个分子厚的过渡区)。
若其中一项为气体,这种界面通常称为表面。
2.表面活性剂:表面活性剂是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。
在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
3.表面活性:这种因表面正吸附而使液体表面张力降低的性质称为表面活性。
表面活性剂所具有的润湿和反润湿,渗透和防水,乳化和破乳,分散和凝聚,起泡和消泡,洗涤,抗静电,润滑以及增溶等一系列作用称为表面活性。
4.临界胶束浓度(cmc):表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration, cmc)。
5.Krafft点与浊点:对离子型表面活性剂,在温度较低时,表面活性剂的溶解度一般都较小,当达到某一温度时,表面活性剂的溶解度突然增大,这一温度被称为Krafft点。
对非离子型表面活性剂则不同,它存在浊点(cloud point),即一定浓度的表面活性剂溶液在加热过程中,表面活性剂突然析出使溶液浑浊的温度点。
6.特劳贝(Traube)规则:在稀水溶液中,当c很小时,γ-c略成直线,每增加一个一CH2一基团时,其负斜率约为原来的三倍。
7.效率和有效值:表面活性剂的效率(efficiency)由测定表面活性剂使水的表面张力明显下降至一定值时的所需浓度来度量的。
有效值(effectiveness) 是表面活性剂能使溶液的表面张力降低到可能达到的(一般在cmc附近)最小值(γcmc)。
8.酸值:是指中和1克脂肪中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
9.皂化值:是指水解1克油脂所需要氢氧化钾的克数。
10.冰山结构(iceberg sturcture):表面活性剂溶于水后,使水中原来的氢键结构重新排列,亲油基周围也形成一“整齐结构”,即所谓“冰山结构”。
1表面活性剂的概念当溶剂中溶入溶质时,溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化,水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变,如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加,一些低级醇则使水的表面张力略有下降,而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降,使液体表面张力降低的性质即为表面活性[1]。
表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质[2]。
1.2 表面活性剂的昙点对非离子型表面活性剂在水溶液中得溶解度随温度升高而下降,使溶液变浊,称此变浊温度为昙点(Cloud point),亦称浊点。
昙点是非离子型表面活性剂的特征值。
此类表面活性剂的昙点在70~100℃,例如吐温20为90℃;吐温60为76℃;吐温80为93℃。
吐温类产生昙点的原因是温度升高,聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂,水合能力下降,溶解度反而减小,溶液变浊出现昙点,冷却时氢键重新形成,又澄明。
在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越长,则昙点越低;在碳氢链长相同时,聚氧乙烯链越长则昙点越高。
1.2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的分子是由与水有亲和性的亲水基团(也称憎油基)和与油有亲和性的亲油基团(也称僧水基)构成的。
因此它既可以溶解在极性溶剂(最常用的溶剂是水)中,又可以溶解在非极性的油相中,具有两亲性质,被称为两亲分子[3]。
表面活性剂的非极性疏水基团一般是含有C8-C18碳的直链烃(也可能是环烃),如碳氢链、碳氟链、聚硅氧烷以及聚氧丙烯等;亲水基团种类很多,包括极性基团如淡基、硫酸基、磺酸基、磷酸基和季按基等。
表面活性剂的性质主要由亲水基团决定,因此通常按亲水基团的结构和性质进行分类。
1.3 表面活性剂的疏水性质表面活性剂不对称的分子结构,使其既具有亲水性又具有亲油性,溶于水后会产生疏水效应即:极性基或离子性亲水基团与水分子间产生强烈的相互吸引作用,而非极性疏水基团(碳氢链间)却有逃离水的趋势(一般认为只要溶质分子具有非极性基团,就会在水溶液中通过疏水作用而有逃水的趋势),分子间相互靠拢、缔合,从而逃离水的包围。
绪论1.表面活性物质:凡是能降低溶剂表面张力的物质——有机酸、醇、醛溶液2.非表面活性物质:不能降低溶剂表面张力的物质——NaCl、Na2SO4等3.表面活性剂:在浓度很低时能大大降低溶剂的表面张力,在浓度达到一定值时,随浓度的增加,表面张力不再变化或变化不明显的物质——C8以上有机酸、有机胺盐、磺酸盐、苯磺酸盐4.表面活性剂的功能:①在表(界)面上吸附,形成吸附膜②在溶液内部自聚,形成胶团5.表面活性剂分类:⑴阴离子型:极性基带负电——羧酸盐(RCOO-M+)、磺酸盐(RSO3-M+)、硫酸酯盐(ROSO3-M+)、磷酸盐(RPO4-M+)⑵阳离子型:极性基带正电——季铵盐(RN+R’3 A-)、胺盐(RnNHm+A-,m=1~3,n=1~3)⑶两性型:正电性基团主要为氨基、季铵基,负电性基团主要是羧基和磺酸基。
氨基酸型:R-NH(CH2)n-CH2COO- 甜菜碱型:RN+(CH3)2CH2COO-咪唑啉型:N----CH2----CH2|| |R——C————-N+——CH2CH2OH|CH2COO-⑷非离子型:极性基不带电①多元醇类化合物(蔗糖酯型、甘油酯型、失水山梨醇脂肪酸酯——司盘)②聚乙二醇型(OP型——烷基酚聚氧乙烯醚平平加型——脂肪醇聚氧乙烯醚吐温型——聚山梨酯)⑸混合型:两种亲水基团,一种带电,一种不带电醇醚硫酸盐 R(C2H4O)nSO4Na6.表面张力:作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力(N/m)第一章表面活性剂的功能及其作用1.临界溶解温度(Tk 克拉夫特点):离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升逐渐增加,当达到某一特定温度时,溶解度急剧陡升,该温度称为临界溶解温度2.Sa的浊点:非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升而降低,升至某一温度,溶液出现浑浊,经放置或离心可得到富胶团和贫胶团两个液相,这个温度称为该Sa的浊点(Tp)亲水基相同时,亲水基增加,亲水性升高,浊点升高;亲水基加成数固定,碳增加,亲油性升高,浊点降低。
常见的17种表面活性剂
一、阴离子型表面活性剂
1. 磺酸盐类:硫酸钠、硫酸钾、氢氧化钠等;
2. 聚氧化乙烯类:聚乙二醇醚(PEG)、聚乙二醇硫酸酯(PES)、聚氧乙烯乙基醚(POE)等;
3. 硫醇类:硫醇钠、硫醇钾、磷酸硫醇、硫酸硫醇等;
4. 氯化物类:氯化钠、氯化钾等;
5. 脂肪醇类:甘油、乙基己基醇、硬脂醇等;
6. 葡萄糖醇类:玉米醇、葡萄糖醇、甘露醇等;
7. 脂肪酸类:棕榈酸、肉豆蔻酸钠等;
8. 醚类:苯乙醇、异丁基羟基苯醚、异戊二基羟基苯醚等;
9. 芳香族表面活性剂:苯甲醚树脂、羟基乙基苯乙醚等。
二、阳离子型表面活性剂
1. 烷基氧基醚类:芳香族烷基氧基醚、烷基氧基醚磺酰脲等;
2. 羧基化合物类:氯化月桂基醇、苯甲酸钠、氯化磺酰胺等;
3. 叠氮化合物类:氯化二苯基硫磺酸酯、氯化硫酰胺等;
4. 其他类:聚乙二醇偶联剂、乙二胺四乙酸、氨基磺酸类等。
;。
表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
定义及应用表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。
溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。
表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护。
表面活性剂在许多行业配方中被用作性能添加剂,如个人和家庭护理,以及无数的工业应用中:金属处理、工业清洗、石油开采、农药等。
组成表面活性剂分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。
吸附性溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性;固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,极性固体表面可发生多层吸附表面活性剂的结构传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。
随着对表面活性剂研究的深入,目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。
无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。
分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基,有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
表面活性剂的名词解释
表面活性剂是一种在化学和物理领域中广泛使用的添加剂,也被称为表面活性物质或高分子活性物质。
它们可以改变液体的物理性质,从而使其更容易与其它液体和固体分子混合,并形成更加稳定的聚合物。
更重要的是,表面活性剂可以有效地保护和改善少量添加剂的物理和力学性质,并维持其稳定性。
表面活性剂的类型主要有三种:阴离子活性剂、阳离子活性剂和非离子活性剂。
阴离子活性剂是指含有负电荷的分子,它们在水中有很好的溶解度,可以在液体中形成聚合物。
阳离子活性剂含有正电荷,它们在液体中形成聚合物,而非离子活性剂则不含电荷,它们可以在液体中形成均匀的乳状液体。
表面活性剂在众多行业中都有重要的应用,其中最常见的应用包括家用化妆品和清洁剂、农药、纺织品助剂以及工业用的洗涤剂和润滑剂等。
它们可以帮助消解泥沙,改善液体的稳定性,保护和改善基质的物理和力学性质,防止结晶,降低表面张力,增强乳状液体的流变性,提高界面活性物质的稳定性,去除污染物并延长储存时间等。
表面活性剂的安全性取决于它的化学结构,部分活性剂会对人体和环境产生不良影响,因此在使用表面活性剂时应非常小心,避免受到污染物的危害。
此外,应按照产品说明书的指示和产品性能要求,遵循相关法律和法规,并正确使用和处理表面活性剂,以确保生产环境的安全性。
表面活性剂具有许多特性,可以改善液体的力学性能,减少表面
张力和结晶,防止物质的污染,提高乳状液体的流变性,延长储存时间等。
它们可以有效地改善少量添加剂的物理和力学性质,并维持其稳定性,因此是大多数工业生产中不可或缺的添加剂。
1、表面活性剂是农药助剂主要成分,农药助剂中以表面活性剂为活性组分的散剂、润湿剂、粘着剂等,其中重点有:分散剂、乳化剂、润湿渗透剂。
2、表面活性剂的HLB含义是表面活性剂分子中亲水基部分与疏水基部分的比值,也称为亲水亲油平衡值,其数值在0-40之间,该值大小与表面活性剂亲水亲油关系为HLB增大亲水减小,HLB减小亲友增大3、影响泡沫稳定性因素有影响:液膜厚度和表面膜强度4、临界胶团浓度的测定方法有:表面张力法、电导法、染料法、浊度法、光散射法5、表面活性剂广泛应用于钻井等各个生产环节中,其所发挥的重要作用是:保证钻井安全、提高原油采收率、油品质量和生产效率,以及节省运输,设备防护,开发油品品种和防止环境污染6、阳离子型表面活性剂有哪两类:胺盐型阳离子表面活性剂、季胺盐型阳离子表面活性剂7、两性离子表面活性剂是指:兼有阴离子性和阳离子性亲水基的表面活性剂8、胶团的加溶作用是指:能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度,加溶能力如何表示:表面活性剂溶液浓度9、分散作用概念是:一种或几种物质分散在另一种物质中形成分散体系的作用10 分散体系可分为哪三类:粗分散体系、胶体分散体系、分子分散体系11 乳液的鉴别方法有;12 表面活性剂在石油开采方面应用有:钻井液、固井液、原油破乳脱水用表面活性剂13 金属加工工业使用表面活性剂的目的是:提高产品质量、降低消耗、减轻劳动强度、改善劳动保护14 涂料是由哪几部分构成:成膜物质、溶剂、颜料助剂四部分组成15 影响表面活性剂洗涤作用的因素是:16 阳离子型表面活性剂的特性是,按亲水基团分为几类:17 纺织工业用表面活性剂都用在哪些工序中:纺纱、纺丝、上浆、针织、精炼、颜色、印花、整理18 当今各类燃料专用的添加剂有:润湿分散剂、消泡剂、流平剂、乳化剂、抗静电剂19 化妆品的概念:保护、修饰、梅美化人体,使容貌整洁,增加魅力,具有令人愉快香气,以涂、搽、撒、喷、洗、漱等方式使用的日常生活用品,分类:皮肤用、发用、美容、空腔卫生用化妆品二、判断题1、沾湿、铺展、浸湿的关系2、牛奶是乳状液的概念3、表面活性剂复配的影响因素4、表面活性剂在涂料方面的应用5、表面活性剂概念6、化妆品分类7、表面活性剂在制药工业中应用哪几方面1、阴离子表面活性剂的主要用途答:作为杀菌剂;在水溶液或有些溶液中形成胶团,降低溶液表面张力,有乳化、润湿、去污性能;中和纤维表面负电荷,减少摩擦产生的自由电子,具较好抗静电能力;降低纤维静摩擦系数,具有良好柔软平滑性,,克做纤维柔软整理剂2、表面活性剂在洗涤过程中起到什么作用答:表面活性剂已有单一品发展成为多元复合,以发挥其协同作用,使其性能得到相互补偿,能使去污能力好,加工时工艺上易处理。
表面活性剂在生物学或生物化学实验室使用的去污剂都是作用比较温和的表面活性剂(=表面活性成分),是用来破坏细胞膜(裂解细胞)以释放细胞内的可溶性物质。
它们可以破坏蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质、脂质-脂质之间的连接,使蛋白质发生结构上的变性,防止蛋白质结晶,另外在免疫学实验中还可避免非特异性吸附。
去污剂根据其特性可以分为好几类,因此科学研究中去污剂的选择很关键,取决于后续研究的具体内容。
实际应用中有众多不同的去污剂可以选择。
为了某些特殊的应用,新的去污剂被不断开发出来。
在这篇综述中,对一些最常用的去污剂的特点和应用进行了论述。
去污剂是由一个疏水尾端基团和一个极性亲水头端基团组成的有机化合物(图一A)。
在一定的温度条件下,以特定浓度溶解于水时,去污剂分子会形成胶束,疏水基团部分位于胶束内部,而极性亲水基团则在其外部(图一B)。
因此,胶束的疏水中心会结合到蛋白的疏水区域。
一个胶束中,去污剂分子的聚集数目,是用来评价膜蛋白溶解度的一个重要参数。
去污剂分子疏水区域的长度和其疏水性成正比,且去污剂的疏水区域非常恒定,而极性头端亲水基团是可变的,可据其特点,把去污剂分为三类:离子型(阴离子或阳离子型),两性离子型和非离子型(见表一)。
在特定的温度下,表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度,称之为临界胶束浓度(CMC)。
当去污剂低于临界胶束浓度时,只有单体存在;当高于临界胶束浓度时,胶束、单体以及其余不溶于水的非胶束相共存。
同样,胶束形成的最低温度称为临界胶束温度(CMT)。
因此,温度和浓度是去污剂两相分离和溶解性的重要参数。
一般来说,低亲脂或憎油的去污剂的临界胶束浓度会较高。
图 1.?去污剂单体的一般结构离子去污剂离子去污剂是由一个亲水链和一个阳离子或阴离子的极性头端基团组成。
此类去污剂的临界胶束浓度一般高于非离子去污剂。
此类去污剂活性较强。
十二烷基硫酸钠(SDS)阴离子去污剂: SDS是一种非常高效的表面活性剂,几乎可以使所有的蛋白质溶解。
它可以破坏蛋白质的非共价键,从而使蛋白质变性,并丧失天然构象和功能。
SDS以质量比:1与蛋白质结合(或一个SDS阴离子结合二个氨基酸分子),因此即使蛋白质样品处于等电点,SDS也能掩饰蛋白质此带电情况,使其带负电。
这是被广泛使用的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理所在。
通常,为了在SDS存在时完全裂解细胞,样品必须经过超声处理或若干次通过19G的针头,从而确保DNA的完全降解。
SDS会使蛋白质变性并破坏其三维结构,因此当研究中需要蛋白质的活性或蛋白质的相互作用存在时,不能使用SDS。
当使用离子去污剂时,此外还要注意一些事项,因为在不同离子强度的缓冲液中,它们的特性会随之改变(比如说,当氯化钠浓度从0增加到500mM时,去污剂的临界胶束浓度会从8mM降至。
另外,SDS在温度较低时会发生沉淀,这是因为它属于去污剂中临界胶束温度最高的一种,而且这种沉淀现象在钾盐存在的情况下会更加明显。
SDS的这种特性可以用来去除蛋白质样品中的SDS。
脱氧胆酸钠和胆酸钠即使没有一个极性头端基团,但是也归入离子去污剂的类别,是因为它们的极性基团分布在分子链的各个部分。
它们可以用来溶解细胞膜。
由于离子去污剂存在极性头部基团,因此不能通过离子交换色谱法去除它。
非离子去污剂非离子型去污剂的头端基团是没有极性的亲水基团。
它们被认为是比较温和的表面活性剂,它们可以破坏蛋白质-脂质以及脂质-脂质之间的连接,但是不能破坏蛋白质-蛋白质的连接,而且大多非离子去污剂不能使蛋白质变性。
因此,这种去污剂可以使蛋白质溶解和分离,但却保留了蛋白质的天然构象、功能以及它们的相互作用。
在分离膜蛋白的应用中,这是此类去污剂的优势所在。
图 2.?一些常用去污剂的结构和原理Triton家族Triton X-100是一个非离子表面活性剂的重要代表,并应用于大多免疫沉淀实验中。
这个家族的所有成员(Triton X100, Triton X114, Nonidet P40, Igepal CA-630) 非常相似,仅仅在每个胶束(分别为, , and )的平均单体数量和基于PEG(聚乙二醇)的头端基团的大小分布上有区别。
Triton X100来源于聚氧乙烯,并含有一个苯基疏水基团。
Triton X100临界胶束浓度较低,因此不易通过透析法去除。
其浊点是64摄氏度,在此温度下,可以观察到两相分离。
十二烷基麦芽糖苷(DDM)十二烷基麦芽糖苷(DDM)是一种糖苷表面活性剂,越来越多地被用来分离需要保留活性的疏水性膜蛋白。
已证明在此应用中,DDM比CHAPS或NP-40要高效地多。
DDM糖链的亲脂位点、的高临界胶束浓度以及在胶束界面形成的水样的微环境,这对于溶解和保持细胞膜疏水蛋白的稳定性非常关键。
洋地黄皂苷洋地黄皂苷从紫色毛地黄(洋地黄紫癜)中提取,可以用于分离真核细胞膜疏水蛋白。
肌氨酸和Triton X-100可以溶解细菌内部蛋白,但不是外部的细菌胞膜。
Tween家族Tween-20和Tween-80是具有脂肪酸的酯基团和长聚氧乙烯链的聚山梨酯表面活性剂。
它们临界胶束浓度很低,一般都是温和的表面活性剂,不仅不影响蛋白质活性,而且溶解蛋白的能力也高。
它们不是细胞裂解液的常见组分,但是通常见于免疫印迹和酶联免疫吸附实验中的洗涤缓冲液,因为它们可以最大程度地减少非特异性结合的抗体以及去除不结合的部分。
大多数离子去污剂会干扰紫外线(UV)分光光度法,特别是Triton X100,因为此类去污剂都含有一个可以吸收紫外线的苯环。
因此,280nm紫外线波长下检测蛋白质吸光度会变的不准确。
两性离子去污剂两性离子去污剂头端基团是亲水性,含有正负电荷各一个,因此呈现电中性。
它们一般是比非离子型更强烈的表面活性剂。
最典型的例子是3-1-烷磺酸,它比CHAPS更常见。
它的临界胶束浓度(室温下6mM)高,可以通过透析的方法高效去除。
在2-4%浓度的等电聚焦和二维电泳的样品制备中,经常使用。
CHAPSO和CHAPS不同,CHAPSO含有一个极性更强的头端基团,可以使它的可溶性更高。
因此,CHAPSO可以用于完整细胞膜蛋白的溶解。
离液剂各类离液剂是同类物质的表面活性剂,它们可以打破非共价的相互作用(氢键,偶极-偶极相互作用,疏水相互作用),使蛋白质发生可逆性变性。
单独使用尿素,或与硫脲或其它去污剂联合使用,在二维电泳或在蛋白组学研究中配制蛋白质的酶消化液中广泛使用。
此外,在使用尿素的时候需注意不能加热样品至37摄氏度以上,这会导致蛋白质的氨甲酰化。
用于分离膜蛋白的去污剂很多人对膜蛋白的分离比较感兴趣,但是分离膜蛋白和分离胞质蛋白、胞核蛋白不同,会出现一些特殊的问题。
主要原因有膜蛋白表达水平低且很难溶于水溶液,细胞膜具有比较复杂的脂质层及亲水、疏水区域。
为了提高膜蛋白的溶解性,首先应该选择临界胶束浓度较高的去污剂,另外缓冲液的体积也要足够大,这样才可以加足够多的去污剂去溶解样品中所有的膜蛋白。
根据此链接,每一个膜蛋白分子至少需要一个胶束,这样才足以模拟细胞膜的脂质环境(图1C-1D)。
原则上,通过调整温度和缓冲液中的盐浓度,以及利用去污剂的两相分离的特性,可以使膜蛋白有效地溶解。
此时,被胶束包绕的膜蛋白和去污剂一起发生沉淀,可溶性蛋白保留在上清中。
去污剂缓冲液出现两相分离的温度,称之为浊点。
除了温度的影响,浊点还受缓冲液中其它一些因素的影响,比如甘油和盐类(例如,Triton X114的浊点是23摄氏度,但是如果在去污剂缓冲液中添加了20%的甘油,浊点会降到4摄氏度)。
当某个蛋白质的稳定性受高温影响时,这就显得非常重要。
去污剂的选择良好的去污剂首先应该能够充分裂解细胞,溶解其中的蛋白,并对后续的实验研究没有影响。
对于想要得到保留天然构想的还是变性的蛋白质,这才是第二考虑的问题。
没有一种去污剂可以适用于所有的实验研究,即使应用于同一种实验技术,去污剂效果的好坏还取决于实验所分离的蛋白质(表格1)。
因此,通过尝试和失败经验,可以帮助我们找到最合适的去污剂,此外,还可以尝试使用去污剂的混合物。
需要再强调的是,配置新鲜的去污剂缓冲液也很重要,可以防止久置的去污剂缓冲液发生水解和氧化。
去污剂的去除残留去污剂的类型及浓度多少会对实验有一定影响,因此通常需要降低或者清除残留的去污剂。
为了实现此目标,可以使用尺寸排阻层析法或者透析法,但这基于胶束大小要不同于所分离的蛋白质分子大小,或者胶束要小(例如比较高的临界胶束浓度)到可以通过透析管。
此外,还可使用非极性微球或树脂结合去污剂、环糊精包合物,使用离子交换色谱法或蛋白质沉淀法。
但是,在去除去污剂后,要格外注意防止蛋白质的沉淀和聚集。
Triton X-100Thermo Fisher Pierce公司的Triton X-100常用来裂解细胞或组织样品以用于免疫印迹实验和免疫细胞化学。
来自Amresco公司的30%TritonX-100可以用于大鼠脊髓组织的匀浆。
JT Baker公司的Triton X-100可用于细胞的固定和破膜,从而使肌动蛋白骨架可见。
Packard的Triton-X用来溶解免疫组织化学技术中的一抗。
Sigma的Triton X-100,用于免疫组织化学技术中细胞的破膜、封闭液的配制,用于免疫印迹实验中细胞或组织样品的裂解和蛋白质的溶解,还可应用于PCR实验、脂质体融合实验、染色实验。
Tween-20在各种免疫学实验中,Tween-20经常用于洗涤缓冲液中,例如TBS-T,PBS-T。
Fisher公司的% Tween可用于酶联免疫吸附实验。
Amersham Pharmacia的Tween 20可用于免疫印迹实验。
来源于Bio-Rad的Tween 20可用来配制PBS-T缓冲液,用于免疫印迹实验或用于免疫组织化学实验中洗涤组织切片。
Sigma公司的Tween-20可以用于免疫印迹、酶联免疫吸附、免疫共沉淀、原位杂交、多重PCR 或其它实验技术。
SDSAmresco公司的SDS可用于SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
Bio-Rad的十二烷基硫酸钠的可用来制备放射免疫沉淀实验中的分析缓冲液。
的SDS可用于免疫印迹实验中的缓冲液配制。
SIGMA的SDS可用于制备体外辛酰化、Laemmli样品及2D-DIGE 实验的缓冲液。
NP-40Roche公司的NP-40可用于裂解细胞。
Sigma的NP-40可用于制备放射免疫沉淀实验中的缓冲液、细胞裂解液、以及免疫共沉淀实验中的RIPA缓冲液。
CHAPS来自Calbiochem的CHAPS(2%,质量体积比)可以用于鉴定卵巢癌的循环蛋白标记物的实验中。
Sigma公司的CHAPS可用于制备纯化小鼠重组蛋白proghrelin 的缓冲液、免疫共沉淀的缓冲液、裂解组织的缓冲液。