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 TRITON, 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 Detergens 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 Detergens und denaturiert Proteine oft irreversibel. 

Zwitterionische Detergenzien wie CHAPS oder SB12 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
(mM)
Na
HLB
Trübungspunkt
(°C)

 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
 
 
 Lubrol 17A17
 
 
 
 15
 >70
 Octyl-ß-D-glucopyranodid
 292.4
 25
 84
 
 
 Synperionic F68
 ca. 8300
 0,04
 
 29
 
 Synperonic F108
 ca. 14000
 
 
 27
 
 Triton X-100
 ca. 625
 0,3
 140
 13,5
 63-69 (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-Dioctyl sulfosuccinat
 444,6
 0,6
 
 
 
 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 3 - 12
 335,6
 3,6
 55
 
 

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