Klassifizierung von Detergenzien
Detergenzien können nach ihrer Ladung wie folgt klassifiziert werden:
Nichtionische Detergenzien enthalten ungeladene hydrophile Kopfgruppen, die entweder aus Polyoxyethylen-Einheiten wie in BRIJ oder TERGITOL, PEG-Sorbitan-Einheiten wie in TWEEN oder glycosidischen Gruppen wie in Octyl-ß-D-glucosid, Dodecyl-ß-D-maltosid oder Digitonin bestehen. Sie sind gut geeignet, um Lipid-Lipid- und Lipid-Protein-Wechselwirkungen zu brechen, brechen aber normalerweise keine Protein-Protein-Wechselwirkungen. Im Vergleich zu ionischen Detergenzien denaturieren sie in der Regel keine Proteine und werden daher häufig zur Isolierung biologisch aktiver Membranproteine eingesetzt.
Ionische Detergenzien enthalten eine Kopfgruppe, die entweder positiv oder negativ geladen ist. So trägt z. B. das anionische Detergenz Natriumdodecylsulfat (SDS) eine negativ geladene Sulfatgruppe an einer linearen C12-Kohlenwasserstoffkette. SDS gilt als ein sehr starkes und biologisch aggressives Tensid. Es ist in der Lage, Proteine zu denaturieren, indem es intra- und intermolekulare Wechselwirkungen aufbricht und so deren biologische Aktivität zerstört. Andere anionische Detergenzien wie die Gallensäuresalze Na-Cholat und Na-Desoxycholat haben eine starre steroidale Kernstruktur. Sie tragen keine klar definierte polare Kopfgruppe, der ein hydrophober Schwanz (wie z. B. SDS) gegenübersteht. Die polaren Gruppen sind auf verschiedene Teile des Moleküls verteilt, was zu einer polaren und unpolaren Seite führt, z. B. trägt Na-Desoxycholat eine Carboxylatgruppe am Ende einer kurzen Kohlenwasserstoffkette und zwei Hydroxylgruppen an der Steroidstruktur. Die Gallensäuren sind weniger denaturierend als die ionischen Alkyl-Detergenzien, was möglicherweise auf ihre starre Steroidringstruktur zurückzuführen ist.
Kationische Detergenzien haben eine positiv geladene Kopfgruppe, die oft eine quaternäre Ammoniumgruppe ist, z. B. trägt CTAB eine Trimethylammoniumgruppe an einer C16-Kohlenwasserstoffkette. Es ist ebenfalls ein starkes Detergenz und denaturiert Proteine oft irreversibel.
Zwitterionische Detergenzien wie CHAPS oder ASB-14 kombinieren die Eigenschaften von ionischen und nichtionischen Detergenzien. Sie tragen eine positiv und eine negativ geladene Gruppe, haben aber wie nichtionische Tenside keine Nettoladung (bei CHAPS und Sulfobetainen im pH-Bereich von 2 -12). Außerdem fehlt ihnen die Leitfähigkeit und elektrophoretische Mobilität und sie binden nicht an Ionenaustauscherharze. Sie sind jedoch in der Lage - wie ionische Detergenzien - Protein-Protein-Wechselwirkungen aufzubrechen.
Detergenzien - Übersicht
Detergenzien |
MW |
CMIC
|
Na |
HLB |
Trübungspunkt
|
Nichtionische Detergenzien |
|||||
Brij 35 |
ca. 1200 |
0,09 |
40 |
16,9 |
|
Digitonin |
1229,3 |
0,67 - 0,73 |
60 |
0,4 |
|
Dodecyl-ß-D-maltosid |
510,6 |
0,15 |
98 |
|
|
Octyl-ß-D-glucopyranodid |
292.4 |
25 |
84 |
|
|
Synperionic F68 |
ca. 8300 |
0,04 |
|
29 |
|
Synperonic F108 |
ca. 14000 |
|
|
27 |
|
Tergitol 15-S-9 |
ca. 607 |
0,086 |
|
13,3 |
57,5 -62,5 (1 % in H2O) |
Tween 20 |
|
0,059 |
|
16,7 |
76 (3 % in 1 N NaCl Lösung |
Tween 80 |
|
0,01 |
|
15,0 |
65 (3 % in 1 N NaCl Lösung |
Ionische Detergenzien |
|||||
CTAB |
364,5 |
0,92 |
61 |
|
|
Na-cholate |
430,5 |
7 - 16 |
2 - 7 |
18 |
|
Na-deoxycholat |
414,6 |
2,4 - 4 |
2 - 19,9 |
16 |
|
Na-N-lauroylsarcosinat |
293,4 |
13,7 |
|
|
|
SDS |
288,4 |
8,1 |
60 |
40 |
|
Zwitterionische Detergenzien |
|||||
ASB-14 |
434,7 |
8 |
|
|
|
ASB-16 |
432,7 |
8 |
|
|
|
CHAPS |
614,9 |
4,2 - 6,5 |
9 - 10 |
|
|
SB 3 - 10 |
307,5 |
25 - 40 |
41 |
|
|
SB 12 |
335,6 |
3,6 |
55 |
|
|