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胶束化
洗涤剂作为胶束与蛋白质和膜相互作用Micelli-
当表面活性化合物形成非共价时，就会发生离子化
溶液中的簇；这个过程是由疏水效应驱动的（1）
当将非极性基团引入水溶液中时
由现有的水分子形成的氢键网络
被破坏，水分子围绕
满足氢键的非极性实体（图3A）这一结果
在本体水相As中熵的不利降低中
额外的非极性基团被添加到溶液中，它们自身-
关联，从而减少
相对于单分散态来说是复杂的（图3B）现在，更少
水分子需要在收集的周围重新排列
非极性基团因此，与络合物相关的熵
不如单分散洗涤剂不利。简而言之，
疏水缔合和胶束的形成是由
对本体水相有利的热力学效应（26
蛋白质的溶解取决于
溶液中的胶束胶束通常被认为是球形的
形状上然而，现在人们意识到它们是不对称的
并且具有“粗糙"的表面，烷基尾部无组织
瞬时插入散装溶液（图4A）（27-29）
胶束通常直径为几纳米-
分子量小于100kDa的洗涤剂胶束是动态的
结构；胶束内的洗涤剂单体是恒定的，
与溶液中的游离洗涤剂单体快速交换尽管
洗涤剂胶束提取蛋白质的分子细节
从一个膜还没有全理解，它通常是
接受一旦蛋白质溶解，洗涤剂
分子在疏水性跨膜周围形成环面
域（图4B）（8）
临界胶束浓度（CMC）
考虑洗涤剂时，胶束化是一个关键现象
应用每种洗涤剂都有其关键的特点
胶束浓度；以上洗涤剂的浓度
这些单体自组装成非共价聚集体（称为
胶束）（1，30，31）CMC实际上不会在单一浓度下发生-
浓度，但更确切地说，在狭窄的浓度范围内当-
总洗涤剂浓度低于CMC，洗涤剂单体
在散装溶液中是免费的。然而，随着上面添加更多的洗涤剂
CMC，所有额外的洗涤剂单体都会进入胶束中
需要注意的是，当总洗涤剂浓度为
大于CMC，则存在单体洗涤剂浓度
等于CMC并且胶束洗涤剂浓度等于：
【总洗涤剂浓度】——CMC CMC可确定
通过包括表面张力测量在内的多种方法（32）
和染料（即苯胺基-1-萘磺酸[ANS]）结合
实验（33）当使用膜蛋白时
经验法则是在至少2倍的洗涤剂浓度下工作
CMC和洗涤剂：蛋白质重量与重量之比至少为4:1
此外，当从天然膜中溶解蛋白质时
建议在远高于CMC的洗涤剂浓度下工作
以及以10:1的洗涤剂：脂质摩尔：摩尔比因此，CMC
规定了在各种蛋白质中需要添加多少洗涤剂
和膜制剂
有几个物理化学因素会影响CMC
给定洗涤剂的CMC通常随着加氢量的增加而降低-
洗涤剂的碱度增加其他直接影响
CMC具有疏水性和亲水性的特点
基团和溶液添加剂，如电解质
亲水基团对CMC的影响
亲水性头部基团的变化影响洗涤剂CMC in
一般来说，含有离子头基团的洗涤剂具有较高的CMC
比那些含有非离子头基团的要多（1）这是由于电子-
相邻洗涤剂头组之间的电子排斥
胶束中的单体含有两性离子的洗涤剂
头部群体的CMC往往比那些包含
离子头基团
疏水基团对CMC的影响
疏水基团的物理特性也可以具有
对特定洗涤剂CMC的不同影响通常
CMC随着烷基链中碳原子数的增加而减少
增加至约16至18个碳（对于直链
烷基）（1）超过这一点，洗涤剂会变成类脂的，不会
形成离散的胶束根据经验，对于离子洗涤剂
将单个亚甲基添加到疏水性的两半尾部
CMC对于非离子和两性离子洗涤剂，添加
亚甲基使CMC相对于
母体CMC通常，支链疏水性上的碳原子
链对CMC的影响约为碳原子对CMC影响的一半
直链苯环与碳氢化合物的加成
链相当于大约35个亚甲基一辆碳汽车-
与对应的相比，bon双键增加了CMC-
ing饱和化合物；具有顺式双键的化合物具有
比具有反式双键的化合物更高的CMC当
将氧或羟基添加到疏水基团
CMC增加了这些极性基团之间的亚甲基基团
亲水性头组对
CMC，就像在没有极性基团氟碳化合物的情况下一样
往往具有比氢化碳更低的CMC（1
电解质对CMC的影响
电解质往往会降低洗涤剂溶液的CMC
例如，阴离子洗涤剂SDS的CMC约为
6mM；然而，在150mM NaCl的存在下，CMC减少
至1 4mM（34）发现CMC进一步降低至0 9mM
在添加350mM NaCl时，已经显示出类似的效果
用于其他阴离子洗涤剂，包括月桂酸钾和钠
癸基硫酸酯（34）在添加盐时CMC的还原也具有
已显示用于阳离子洗涤剂，包括十二烷基铵
氯化物、癸基三甲基溴铵和十六烷基三甲基铵-
硫酸铵（34，35）存在CMC的还原
离子洗涤剂的电解质可能是由于
离子头群周围的电子环境Addition
电解质的减少了相似电荷之间的排斥
胶束中的离子头基团，因此洗涤剂
单体可以紧密堆积，CMC减少（1）
在含有非离子清洁剂的溶液中添加盐也可以-
降低CMC值例如，Triton X-100在水溶液中的CMC
溶液为0 24mM在0 5M或1 0M NaCl存在下，CMC为
分别降至0 14 mM和0 08 mM（36）对于壬基葡糖-
侧，CMC从水溶液中的6.9mM减少到2.6
mM在1 5 M NaCl中（37）这些不带电的CMC的减少
洗涤剂可能是由于电解质对水的影响-
疏水部分高度水合的电解质（即Cl-）是
水结构制造商；它们会“盐化"疏水基团，
因此，它们倾向于减少具有
小电荷：半径比（即SCN-和i-），是水结构破坏-
ers；它们倾向于在疏水基团中“成盐"。因此，离子可能
增加或减少非离子洗涤剂的CMC（1-36-38）
浊点
浊点是非离子表面-
tant溶液分离成富含洗涤剂的相和洗涤剂
差相（1，25，27）分离显示为
溶液温度的升高有利于胶束的形成；这个
胶束的快速生长和胞间吸引可能
导致形成可以从中沉淀出来的大颗粒
溶液，从而导致浊度这种相分离是反向的-
非极性添加剂（即碳氢化合物）往往
增加浊点，而极性化合物（即醇类）
并且盐倾向于降低浊点（1）低浊点可能
可用于膜蛋白纯化（39-41）例如，Triton
X-114有一个接近室温的浊点这个性质
可以进行两相水/洗涤剂提取
从膜蛋白中分离水溶性蛋白（39，42）
然而，只有极少数的非离子洗涤剂具有
云点低于50°C
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