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膠束化
洗滌劑作為膠束與蛋白質和膜相互作用Micelli-
當表面活性化合物形成非共價時，就會發生離子化
溶液中的簇；這個過程是由疏水效應驅動的（1）
當將非極性基團引入水溶液中時
由現有的水分子形成的氫鍵網絡
被破壞，水分子圍繞
滿足氫鍵的非極性實體（圖3A）這一結果
在本體水相As中熵的不利降低中
額外的非極性基團被添加到溶液中，它們自身-
關聯，從而減少
相對于單分散態來說是復雜的（圖3B）現在，更少
水分子需要在收集的周圍重新排列
非極性基團因此，與絡合物相關的熵
不如單分散洗滌劑不利。簡而言之，
疏水締合和膠束的形成是由
對本體水相有利的熱力學效應（26
蛋白質的溶解取決于
溶液中的膠束膠束通常被認為是球形的
形狀上然而，現在人們意識到它們是不對稱的
并且具有“粗糙"的表面，烷基尾部無組織
瞬時插入散裝溶液（圖4A）（27-29）
膠束通常直徑為幾納米-
分子量小于100kDa的洗滌劑膠束是動態的
結構；膠束內的洗滌劑單體是恒定的，
與溶液中的游離洗滌劑單體快速交換盡管
洗滌劑膠束提取蛋白質的分子細節
從一個膜還沒有全理解，它通常是
接受一旦蛋白質溶解，洗滌劑
分子在疏水性跨膜周圍形成環面
域（圖4B）（8）
臨界膠束濃度（CMC）
考慮洗滌劑時，膠束化是一個關鍵現象
應用每種洗滌劑都有其關鍵的特點
膠束濃度；以上洗滌劑的濃度
這些單體自組裝成非共價聚集體（稱為
膠束）（1，30，31）CMC實際上不會在單一濃度下發生-
濃度，但更確切地說，在狹窄的濃度范圍內當-
總洗滌劑濃度低于CMC，洗滌劑單體
在散裝溶液中是免費的。然而，隨著上面添加更多的洗滌劑
CMC，所有額外的洗滌劑單體都會進入膠束中
需要注意的是，當總洗滌劑濃度為
大于CMC，則存在單體洗滌劑濃度
等于CMC并且膠束洗滌劑濃度等于：
【總洗滌劑濃度】——CMC CMC可確定
通過包括表面張力測量在內的多種方法（32）
和染料（即苯胺基-1-萘磺酸[ANS]）結合
實驗（33）當使用膜蛋白時
經驗法則是在至少2倍的洗滌劑濃度下工作
CMC和洗滌劑：蛋白質重量與重量之比至少為4:1
此外，當從天然膜中溶解蛋白質時
建議在遠高于CMC的洗滌劑濃度下工作
以及以10:1的洗滌劑：脂質摩爾：摩爾比因此，CMC
規定了在各種蛋白質中需要添加多少洗滌劑
和膜制劑
有幾個物理化學因素會影響CMC
給定洗滌劑的CMC通常隨著加氫量的增加而降低-
洗滌劑的堿度增加其他直接影響
CMC具有疏水性和親水性的特點
基團和溶液添加劑，如電解質
親水基團對CMC的影響
親水性頭部基團的變化影響洗滌劑CMC in
一般來說，含有離子頭基團的洗滌劑具有較高的CMC
比那些含有非離子頭基團的要多（1）這是由于電子-
相鄰洗滌劑頭組之間的電子排斥
膠束中的單體含有兩性離子的洗滌劑
頭部群體的CMC往往比那些包含
離子頭基團
疏水基團對CMC的影響
疏水基團的物理特性也可以具有
對特定洗滌劑CMC的不同影響通常
CMC隨著烷基鏈中碳原子數的增加而減少
增加至約16至18個碳（對于直鏈
烷基）（1）超過這一點，洗滌劑會變成類脂的，不會
形成離散的膠束根據經驗，對于離子洗滌劑
將單個亞甲基添加到疏水性的兩半尾部
CMC對于非離子和兩性離子洗滌劑，添加
亞甲基使CMC相對于
母體CMC通常，支鏈疏水性上的碳原子
鏈對CMC的影響約為碳原子對CMC影響的一半
直鏈苯環與碳氫化合物的加成
鏈相當于大約35個亞甲基一輛碳汽車-
與對應的相比，bon雙鍵增加了CMC-
ing飽和化合物；具有順式雙鍵的化合物具有
比具有反式雙鍵的化合物更高的CMC當
將氧或羥基添加到疏水基團
CMC增加了這些極性基團之間的亞甲基基團
親水性頭組對
CMC，就像在沒有極性基團氟碳化合物的情況下一樣
往往具有比氫化碳更低的CMC（1
電解質對CMC的影響
電解質往往會降低洗滌劑溶液的CMC
例如，陰離子洗滌劑SDS的CMC約為
6mM；然而，在150mM NaCl的存在下，CMC減少
至1 4mM（34）發現CMC進一步降低至0 9mM
在添加350mM NaCl時，已經顯示出類似的效果
用于其他陰離子洗滌劑，包括月桂酸鉀和鈉
癸基硫酸酯（34）在添加鹽時CMC的還原也具有
已顯示用于陽離子洗滌劑，包括十二烷基銨
氯化物、癸基三甲基溴銨和十六烷基三甲基銨-
硫酸銨（34，35）存在CMC的還原
離子洗滌劑的電解質可能是由于
離子頭群周圍的電子環境Addition
電解質的減少了相似電荷之間的排斥
膠束中的離子頭基團，因此洗滌劑
單體可以緊密堆積，CMC減少（1）
在含有非離子清潔劑的溶液中添加鹽也可以-
降低CMC值例如，Triton X-100在水溶液中的CMC
溶液為0 24mM在0 5M或1 0M NaCl存在下，CMC為
分別降至0 14 mM和0 08 mM（36）對于壬基葡糖-
側，CMC從水溶液中的6.9mM減少到2.6
mM在1 5 M NaCl中（37）這些不帶電的CMC的減少
洗滌劑可能是由于電解質對水的影響-
疏水部分高度水合的電解質（即Cl-）是
水結構制造商；它們會“鹽化"疏水基團，
因此，它們傾向于減少具有
小電荷：半徑比（即SCN-和i-），是水結構破壞-
ers；它們傾向于在疏水基團中“成鹽"。因此，離子可能
增加或減少非離子洗滌劑的CMC（1-36-38）
濁點
濁點是非離子表面-
tant溶液分離成富含洗滌劑的相和洗滌劑
差相（1，25，27）分離顯示為
溶液溫度的升高有利于膠束的形成；這個
膠束的快速生長和胞間吸引可能
導致形成可以從中沉淀出來的大顆粒
溶液，從而導致濁度這種相分離是反向的-
非極性添加劑（即碳氫化合物）往往
增加濁點，而極性化合物（即醇類）
并且鹽傾向于降低濁點（1）低濁點可能
可用于膜蛋白純化（39-41）例如，Triton
X-114有一個接近室溫的濁點這個性質
可以進行兩相水/洗滌劑提取
從膜蛋白中分離水溶性蛋白（39，42）
然而，只有極少數的非離子洗滌劑具有
云點低于50°C
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