مقاله دترجنت ها ،پاك كننده ها

[*mishi* 11,920]

دترجنت ها موادي هستند كه براي از بين بردن لكه هاي چربي و چرك از سطوح مختلف بكار مي روند . در قبل از آلكيل بنزن سولفانات به عنوان ماده اصلي براي توليد شوينده ها استفاده مي شد . به علت مقاومت تركيب ذكر شده در برابر فعاليت ميكروارگانيسم ها مقدار زيادي از آن به شكل اوليه خود همراه پساب از تصفيه خانه هاي فاضلاب خارج مي شود . كف آلودي پساب به علت وجود اين مواد است.

اين مواد باعث ممانعت از ورود اكسيژن از هوا به آب مي شوند كه علاوه براينكه از فرايند خود پالايي منابع آبي جلوگيري مي كنند بلكه هزينه تصفيه فاضلاب را نيز بالا مي برند . بعدها يافته شد كه با خطي كردن زنجيره سمت آلكيل مقاومت آنها در برابر باكتري هاي تجزيه كننده كمتر مي شود . پس از آن اين مواد جانشين آلكيل بنزن سولفانات شد و در كارخانه هاي توليد كننده مواد شوينده مورد استفاده قرار گرفت .

وجود فسفات به عنوان عامل ساختاري نيز داراي مشكلاتي است . اين مواد اثر سورفاكتانتها را بيشتر مكنند . ورود بيش از حد فسفات در درياچه ها آنها به سمت يوتروفي و به تدريج ديستروفي يا مراحل انتهايي توالي دريا چه پيش برده و موجبات نابودي اكوسيستم آبي مورد نظر را فراهم مي كند . پيشنهاد شده است كه نيتريلوتري استيك اسيد nitrilotriacetic acid به جاي فسفاتها در ساختار شوينده ها بكار رود كه اين عامل هم مسائل و مشكلات خاص خود را در محيط زيست دارد .

دترجنت ها مولکولهاي آمفيپاتيک (Amphipathic) هستند, يعني در ساختار خود هم گروه قطبي و هم گروه آب گريز دارند. اين مولکولها داراي گروهي قطبي در انتهاي يک زنجيره ي کربني طويل و آب گريز هستند. به همين دليل مولکولهاي آمفيپاتيک در آب رفتار منحصر به فردي از خود نشان مي دهند. گروه هاي قطبي آنها با مولکولهاي آب پيوند هيدروژني تشکيل مي دهند, در حاليکه زنجيره هاي هيدروکربني آنها, با ايجاد بر هم کنش هاي آب گريز, به يکديگر اتصال مي يابند. اين ساختار خاص به ميسل (Micelle) موسوم است. دترجنت ها به دليل همين خصوصيت آمفيپاتيک خود قادرند ترکيبات هيدروفوب را در آب حل کنند.

در بافر محلول سازي, دترجنت ها تقويت کننده ي اثر معرف هاي کائوتروپيک هستند. اين مواد در ممانعت از ايجاد بر هم کنش هاي آب گريز بين گروه هاي داخلي, که بر اثر عملکرد معرف هاي کائوتروپيک در معرض محيط خارجي قرار گرفته اند, نقش موثري در محلول سازي ايفا مي کنند. عدم حفاظت از اين گروه هاي آب گريز خطر از دست دادن پروتئينها را به دليل توده شدن در بر دارد. اين مسئله به خصوص در مورد پروتئين هاي هيدروفوبيك, نظير پروتئينهاي غشايي, که داراي چندين گروه آب گريز هستند, بارزتر است.

دترجنت ها در محلول ساختن پروتئين هاي غشايي مانند محيط دو لايه ي ليپيدي غشا هاي بيولوژيک عمل مي کنند. اين مواد از قسمت آب گريز خود داخل دولايه ي ليپيدي شده وبا گروه هاي آب گريز ايجاد پيوند مي کنند, همين امر پخش شدن اين گروه ها را در محيط آبي از طريق تشکيل ميسلهاي دترجنتي امکان پذير مي کند.

دترجنت ها بر اساس ماهيت سر قطبي خود به دترجنت هاي يوني, غير يوني و دو يوني طبقه بندي مي شوند.از اين ميان فقط دترجنت هاي غيريوني يا دويوني اجازة مهاجرت پروتئين ها را در ايزو الکتروفوکوسينگ مي دهند. دترجنت هاي يوني مثل "SDS" با "IEF" سازگاري ندارند.

از دترجنت هاي غير يوني که در الکتروفورز دوبعدي استفاده مي شوند "NP40" و "Triton X-100" در غلظتهاي بين 4-4/0% رايجترين ها هستند. دترجنت هاي دويوني از دسته سولفوبتائين ها (Sulfobetaines) نسبت به دترجنت هاي غير يوني ارجحيت دارند. سولفوبتائين ها اولين انتخاب براي انجام "IEF" هستند و در غلظتهاي بين 4-2% مورد استفاده قرار مي گيرند. از سولفوبتائين ها "3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate ,CHAPS" و آنالوگ هيدروكسيل آن "CHAPSO" و مشتقات سولفوبتائين هاي خطي نظير "SB3-10" و آميدوسولفوبتائين "ASB-14" هستند(شکل3-3). براي محلول سازي پروتئين هاي غشايي گاهي مواقع "Triton X-100" به مقدار کم, 5/0%, به يک دترجنت سولفوبتائين اضافه مي شود. البته برخي از پروتئين ها براي حل شدن به غلظت بالاي 4% از دترجنت ها نيازمندند.

 

به هر حال "SDS" رايج ترين دترجنت مورد استفاده در محلول سازي پروتئين هاست. خصوصيت شگفت انگيز "SDS" در محلول سازي پروتئينها ناشي از تمايل شديد آن درايجاد پيوند با پروتئينها است, به طوريکه تقريبا"يک مولکول "SDS" به هر دو اسيد آمينه موجود در مولکول پروتئين اتصال مي يابد. به اين ترتيب به خاطر سر آنيوني "SDS" ترکيب پروتئين و"SDS" بيشترين حلاليت در آب را خواهد داشت. ازديگر مزاياي استفاده از "SDS"، جلوگيري از تشكيل اوليگومرها است. گاهي اوقات ارگانيزم هايي با ديواره سلولي محكم, قبل از اينكه در بافر محلول سازي ليز شوند, به مدت 5 دقيقه در "SDS" 2-1% جوشانده مي شوند در استخراج بسياري از پروتئين هاي هيدروفوبيك نيز به درصد بالايي از SDS نياز است. به هرحال قبل از الكتروفورز اين "SDS" بايد با جايگزيني رقيب در بافر محلول سازي از آن خارج شود. براي اين کار در ابتدا نمونه حل شده در "SDS" با بافر محلول سازي رقيق مي شود تا جايگزيني دترجنت هاي رقيب با "SDS" صورت پذيرد. براي خارج ساختن "SDS" ممكن است بعد از محلول سازي, پروتئينها توسط روش "TCA Acetone" رسوب داده شوند. در صورت استفاده از اين روش ممكن است رسوب حاصل مجدداً به راحتي قابل حل شدن نباشد. اضافه كردن حجم كمي از سود 1/0 مولار مي تواند براي غلبه بر اين مشكل بسيار كارآمد باشد.