表面活性剂分类及其他教材课件.ppt

1、表面活性剂分类表面活性剂分类 The Surfactant ToolKitCationic阳离子表面活性剂 S8，Nonionic非离子型表面活性剂 S2，S3，S10，S11，S12，S13，S14，S15，S16，S17，S18，S19，S20，S21，22，S23，S24，S25，Amphoteric两性表面活性剂 S9，Anionic阴离子表面活性剂 S1，S4，S5，S6，S7，HLB代表亲水-疏水平衡系数；数字越大，亲水性越强；只适用于非离子型的表面活性剂。表面活性剂定义及功能表面活性剂是一个比洗涤剂更流行的术语，通常作为润湿剂、增溶剂、表面活性剂是一个比洗涤剂更流行的术语，通常作

2、为润湿剂、增溶剂、乳化剂、分散剂和其他洗涤剂的总称。表面活性剂几乎总是使相同粒子乳化剂、分散剂和其他洗涤剂的总称。表面活性剂几乎总是使相同粒子分开到不同表面，从而减少同粒子之间的相互吸引作用。分开到不同表面，从而减少同粒子之间的相互吸引作用。定义定义：润湿润湿增溶增溶乳化乳化分散分散洗涤洗涤功能功能减少液体表面张力，这只是表面活性剂的一个功能。这样它通过减少相似相同分子之间相互吸引（例如水）和增加朝向不同表面的引力，这在重新建立干粉、干燥珠或生成固相试剂中非常重要。如果重组的速度和均匀度很重要，那么良好的润湿剂是必不可少的。S-15、S-24、S-16和S-06是非常好的润湿剂。能够增溶其他非

3、溶解质的物质都是表面活性剂。如果表面活性剂的浓度过高，则形成胶团结构。非水溶性分子被纳入胶团结构并被带到溶液的表面。通常情况下，试剂开发商都面临着进退两难，必须使用水不溶性物质溶到水溶液中或水溶性物质溶于有机溶剂中。具有增溶特性的表面活性剂可以解决任一问题。我们曾经使用S-01溶解重氮盐于丙酮中。润湿润湿增溶增溶乳化乳化分散分散两个或更多非互溶液体形成稳定的乳化剂是表面活性剂的特性。这有一点像胶团增溶，但由此产生的溶颗粒更大。有时候你想让试剂-油的形式进入水溶液中，可以使用下面几个表面活性剂；例如S-12、S-13、S-21、S-19和S-20等等，它们可以帮助你。保持不溶性微粒的悬浮是表面活

4、性剂的一个重要特性。这样可以防止不溶性微粒互相聚集在一起。颗粒越小，分散形成越稳定。你是否曾经在放大化生产中遇到过配好的试剂会沉淀析出，迄今始终没有解决？你最可怕的噩梦！有时候甚至最好的努力也不会让东西处于溶解状态中，那么你就需要一个具有良好的分散特性的表面活性剂。在这里S-09、S-05和S-17是很好的选择。洗涤洗涤表面活性剂具有从物体表面去除颗粒的能力。我们使用这个狭义定义来描述洗涤剂。把表面活性剂这个功能比作清洗织物中土壤的升降机。在试剂的研制设置中，它可以尽可能释放反应物从润湿的膜、滤纸、玻纤上等等。表面活性剂带有长的直碳链，例如S-06、S-07和S-22，其长的直碳链通常是最有效

5、的。金子垫金子垫应该经预处理，确保适宜的释放和稳定性能。垫的处理是浸泡在由蛋白、表面活性剂和聚合物构成的水溶液中，然后干燥。辅料垫辅料垫可以被化学药品浸渍减少样品成分差异、提高检测灵敏度。去污剂、增稠剂、阻滞剂和盐通常可以经干燥后加入样本垫。此工艺可以避免使用复杂的显影/追踪缓冲液，实现真正的一步检测。编号编号商品名商品名功能功能编号编号商品名商品名功能功能S-01Ninate 411可作为溶剂；良好的乳化剂。S-14Triton(tm) X-100乳化，润湿，分散 ；完全兼容酶S-02Pluorinic (tm) F68极好的增溶洗涤剂；可能不溶血的S-15Triton(tm) X305非溶

6、血的；完全可溶于水；良好的润湿剂和乳化剂S-03Zonyl(tm)FSN 100非常低浓度起到极好的润湿剂作用；可溶于30%醇类中S-16Silwet(tm) L7600非溶血的；基于硅胶；水溶性的，防雾性的S-04Aerosol(tm) OT 100%TMB 溶液系统中的有效成分，一种强的润湿剂和乳化剂，具有良好的防雾、防霉和分散性。S-17Rhodasur ON-870乳化剂，增溶剂，分散剂S-05Geropon(tm) T-77具有良好的润湿和分散性能S-18Cremophor(tm) EL非溶血的；溶剂兼容；乳化剂；增溶剂S-06Bio-Terge(tm) AS-40温和的，可作为溶剂

7、S-19Tween(tm) 20非溶血的；亲水性强；增溶剂；乳化剂S-07Standapoles-1强离子型表面活性剂S-20Tween(tm)80非溶血的；非常亲水；增溶剂；乳化剂S-08抗菌剂，溶剂兼容S-21Brij(tm) 35良好的乳化剂S-09Tetronic(tm) 1307溶血的；溶剂兼容；抗静电的；良好的消泡剂和分散剂S-22Chemalla-9增溶蛋白，与THESIT(tm)结构相同S-10Surfynol(tm) 465非溶血的；良好的润湿剂和消泡剂S-23Pluranic(tm) L64非溶血性；溶液兼容；极好的润湿剂；良好的乳化剂S-11Surfynol(tm) 48

8、5非溶血的；酶兼容；良好的润湿剂和消泡剂S-24Surfactant 10G非溶血性；完全兼容酶；低泡沫；良好的润湿剂S-12Igepal(tm) CA210溶液兼容；良好的乳化剂S-25Span(tm) 60油溶性，溶剂兼容，不溶于水S-13Triton(tm) X-45溶液兼容；良好的乳化剂和分散剂S-06：Bio-Terge AS-40. tmnBioTerge(tm)和Ninate(tm)是Stephen公司的注册商标。n在研发干相尿液检测产品中，我们使用这种表面活性剂可以有效解决一些润湿和可溶性的问题。在实验中会引起杂色反应和减缓反应时间。我们有一种非水溶性的指示剂，它在水溶液中重新

9、溶解，可以知道润湿和可溶性是否是主要问题所在。我们也知道目前的表面活性剂都被应用于pH 9的水溶液系统中在某种程度上得到帮助，因此开始多种合适的表面活性剂搭配选择势在必行。Bio-Terge AS-40，作为一种温和的阴离子型表面活性剂，其站在其他表面活性剂的头上。从外表看，其颜色反应明显更好，赢得有效的反应速度。S-04： Aerosol(tm) OT 100%nAerosol(tm)是美国Cyanamide公司的注册商标。n这种表面活性剂是维持TMB稳定性必不可少的。TMB是一氧化型的指示剂，它可以很容易地被过氧化为棕色，无论视觉或仪器都可以看出。加入Aerosol OT可终止TMB氧化过

10、程而呈深蓝色。这是Aerosol OT与TMB通过配位形成的络合物。这种复合物处于最高的氧化态，因此此时TMB非常稳定。Aerosol OT/TMB系统可溶于有机溶剂，如甲苯。它还可溶于水溶液，例如TMB-HCl将作为指示剂形式。S-16： Silwet(tm) L7600nSilwet(tm)和Triton(tm)是Union Carbide公司的注册商标。n这是唯一一个基于硅氧烷的表面活性剂，具有非常强大的湿润的能力。S-16是为数不多的能润湿聚四氟乙烯(PTFE)表面的表面活性剂。它非常容易溶于水和多种有机溶剂。我们发现这种表面活性剂在开发固相全血诊断试剂中非常有用， 因为在高抗红细胞比

11、容中容易产生偏差。而S16在许多测试过的表面活性剂中是唯一一种可以消除这种偏差。普遍认为这种表面活性剂在抗红细胞测试平板表面通过其强烈的作用干扰抗红细胞。这表面活性剂是完全不溶血的。通常使用浓度是从0.01至1%。S-10：Surfybnot 465；S-11：Surfybnot 485nSurfynol(tm)是Air Products and Chemicals公司的注册商标。n这对表面活性剂对红细胞很温和，可以作为吸附或过滤红细胞的材料。这两种表面活性剂无论是单独使用作为乳化剂还是与其它乳化作用的表面活性剂一起使用，都能提高乳胶悬浮液的稳定性。它们具有的低发泡、高湿润特性是实现将材料均匀

12、包被于膜上的最佳选择。虽然两者水中的溶解度都是大于1%，但由于Surfybnot 485亲水-疏水平衡系数较高，因此较为溶于水；Surfynol 465表面张力比Surfybnot 485 稍低一点。表面活性剂在胶体金试剂中的应用提高精密度；使显色均匀；加快润湿提高精密度；使显色均匀；加快润湿辅料垫；均匀吸收浸胶；辅料垫；均匀吸收浸胶；加快反应时间；阻止反应物沉淀；使加快反应时间；阻止反应物沉淀；使酶稳定化酶稳定化/激活酶；加快溶解原料；激活酶；加快溶解原料；兼容有机溶剂；再现样品吸收；消泡兼容有机溶剂；再现样品吸收；消泡作用。作用。分散难溶试剂；乳化油性试剂；均匀分散难溶试剂；乳化油性试剂；

13、均匀润湿膜；加快复溶反应物润湿膜；加快复溶反应物优势优势常用高分子物质n表面活性剂不是改进产品性能和生产工艺的唯一材料。高分子聚合物，离子强度，功能材料，杀菌剂和防腐剂都可能是你完成目标的关键成分。n高聚物的作用：延长试剂的有效期；使试剂稳定化；使酶稳定化；封闭非特异结合；封装试剂；控制释放试剂；促进血液分离；调节粘度和孔隙；成膜剂/增稠剂；媒染指示剂；非溶血试剂；稳定化试剂；溶于有机溶剂；可重复吸收样品；耐盐。编号编号商品名商品名功能功能P-01PVP K-30酶的稳定剂；封装-缓释剂；粘合剂，稳定剂，保护胶体，成膜剂。P-02PVP K-90葡萄糖（血糖）测试的稳定剂，封装-缓释剂；粘合剂

14、，稳定剂，保护胶体，成膜剂。P-03GANTREZ AN-139稳定剂，媒染指示剂。尿比重测试反应物。清除成膜剂，分散剂，保护胶体。P-04POLYOX WSR-301温和的稳定剂，悬浮剂，耐盐性P-05PEG 8000温和的稳定剂P-06GANTREZ AN-119媒染指示剂P-07ELVANOL 71-50粘性，空隙调整剂（例如封闭膜）。P-08PVP/VA S360湿润剂，稳定剂P-09TELEOSTEAN GELATIN非特异性蛋白结合的封闭剂P-10CARBOPO EZ-1稳定剂，增稠剂P-11KLUCEL EEF增稠剂，促进血液分离，不溶于血液P-12CELLULOSE GUM 7

15、LF增稠剂，促进血液分离，不溶于血液P-13FLEXAN 130耐盐，可作为葡萄糖（血糖）测试的增稠剂P-14VISCARIN GP 309可作为检测葡萄糖的稳定剂。常用作粘结剂，乳化稳定剂，成膜剂，护发剂和增稠剂，被用于化妆品和个人护理品P-15UCAR 456成膜剂，不溶于血液P-16NATROSOL 250LR增稠剂，促进血液分离，不溶于血液PVP海藻糖(Trehalose)分子量：分子量：378.3 分子式：分子式：C12H22O112H2O物化性质：物化性质：n白色粉状结晶；n水溶解性68.9 g/100 mL (20C)； 140.1 g/100 mL (50C)； 602.6 g

16、/100 mL (90C)；n溶于热乙醇，不溶于醚稳定性：稳定性：37可保存12个月。D-海藻糖结构式海藻糖结构式n昆虫的主要血糖，由两个葡萄糖通过异头体羟基失水而形成的非还原性二糖。有3种不同的异构体：-、-和-。n1832年由Wiggers将其从黑麦的麦角菌中首次提取出来，随后发现海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品。n科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹。海藻

17、糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。n海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。n自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。牛血清白蛋白(BSA)nBovine Serum Albumin

18、n是血液的主要成分，分子量68kD。等电点4.8。含氮量16%，含糖量0.08%。仅含已糖和已糖胺，含脂量只有0.2%。白蛋白由581个氨基酸残基组成，其中35个半胱氨酸组成17个二硫键，在肽链的第34位有一自由巯基。n白蛋白可与多种阳离子、阴离子和其他小分子物质结合。血液中的白蛋白主要起维持渗透压作用、PH缓冲作用、载体作用和营养作用。n加入BSA可起到生理和机械保护作用和载体作用。在抗体制备过程中作为载体蛋白，用于半抗原的偶联用于半抗原的偶联，也常作为测量蛋白质含量的标准曲线用于电泳或色谱层析。卵清白蛋白(OVA)lOvalbuminl蛋清中的主要糖蛋白(45 kDa)。其一级结构和立体结

19、构均与血清中的丝氨酸蛋白酶抑制剂家族的成员同源。鸡卵清蛋白由385个氨基酸残基组成，仅有一条杂合型糖链。lOVA常作为蛋白添加剂用于提高生物药或疫苗等的稳定性，或在抗体制备过程中作为载体蛋白，用于半抗用于半抗原的偶联原的偶联，也常作为蛋白分子量标准用于电泳或色谱层析。酪蛋白(Casein)n酪蛋白是PI为pH4.6的两性蛋白质，为非结晶、非吸潮性物质，常温下在水中可溶解0.8-1.2%，微溶于25水和有机溶剂，溶于稀碱和浓酸浓酸中，能吸收水分。当浸入水中则迅速膨胀，但分子不结合。若加入氨，碱及其盐时，则可分散溶解于水中；可溶于强酸、二乙醇胺、吗啉、尿素、甲酰胺、热苯酚和土耳其红油。酪蛋白在酸性

20、条件下是沉淀状态，若要加强其可溶性，应该适当提高pH。加几滴1M NaOH到casein粉末上，放置片刻，加水或者buffer，然后加热。Western Blotting常用含3%的酪蛋白的TBS作封闭剂。但封闭剂有时会和抗体发生非特异性反应，所以如果条件允许的话，最好用点杂交的方法测试封闭剂是否与抗体发生非特异性反应，推荐使用sigma的Blotting Casein。 封闭剂的设计封闭原理是利用无关蛋白封闭膜上未结合的位点，防止抗体与膜的非特异性结合。ELISA使用酪蛋白的浓度不同文献叙述不一致，大致在1-5范围，也有个别或高至10或低至0.05%，我认为浓度过低封闭效果可能不理想，过高反

21、而会适得其反，引起非特异性结合，设计缓冲液建议使用0.1-3，若设计封闭液建议0.5-5 。在标金时，随着特异蛋白的结合，交联物必须用适当的试剂进行稳定，通常使用BSA、明胶、PEG或Casein。使用稳定剂有双重功能，一是可通过封闭胶体表面未和特异性蛋白结合的位点而减少非特异性反应；二是有助于形成更稳定的悬液。 常见的能够降低蛋白质结合的物质包括：一竞争蛋白竞争蛋白质结合位点质结合位点的物质，如酪蛋白、BSA、OVA、人血清白蛋白、动物血清；二干扰氢键的形成干扰氢键的形成的物质，如甲酰胺、尿素；三影响疏水作用形成三影响疏水作用形成的物质（如Tween、Triton、Brij）。人工合成的结合

22、物比如聚乙二醇、聚乙烯醇以及聚乙烯吡咯烷酮也可以影响蛋白质的结合，它们的作用机理可能是抑制一个或多个蛋白质与抑制一个或多个蛋白质与NC膜结合的共同作膜结合的共同作用的结果用的结果。常见缓冲溶液Na2HPO4-KH2PO4Na2HPO4-NaH2PO4H2BO3-Na2B4O7KH2PO4-NaOHNa2CO3-NaHCO3Na2B4O7-NaOHHAc-NaAcTris-HClBuffer缓冲溶液是一种能在加入少量酸或碱和水时减小缓冲溶液是一种能在加入少量酸或碱和水时减小pHpH变动的体变动的体系，从而维持体系中抗原、抗体等生物活性分子的最佳环境。系，从而维持体系中抗原、抗体等生物活性分子的最

23、佳环境。能使生物材料保持生物活性的缓冲液至关重要，在体外诊断试剂的设计中，典型缓冲液有：10mM PB、 10mM PBS、硼酸缓冲液、含盐硼酸缓冲液以及醋酸钠缓冲液等。由于受抗原抗体等电点的影响，缓冲液pH值的选择对保持抗原抗体的最佳活性非常关键。此外，缓冲液的选择完全取决于具体的生物材料。某种材料可以在pH7.4的PBS中保持良好的活性和令人满意的保质期，但是相同的缓冲液和pH却会使另一种材料彻底丧失活性。因此在缓冲液的选择方面并没有一个通用的规则，只有实验结果才真正具有指导意义。新产品开发的喷膜工作缓冲液为：10mM PH7 PB + 3% CH3OH + 3%海藻糖海藻糖醇类的存在有助

24、于NC膜的重湿润，减少NC膜可能带有的静电，而可以降低溶液中的蛋白质稳定性。在基于膜的免疫分析中，3-5%的甲醇可以极大地提高检测性能。Na2HPO4-NaH2PO4(0.2M)pH0.2M NaH2PO4(ml)0.2M Na2HPO4(ml)pH0.2M NaH2PO4(ml)0.2M Na2HPO4(ml)5.793.56.56.945.055.05.892.08.07.038.062.05.990.010.07.133.067.06.087.712.37.228.072.06.185.015.07.323.077.06.281.518.57.419.081.06.377.522.57.

25、516.084.06.473.526.57.613.087.06.568.531.57.710.590.56.662.537.57.88.591.56.756.543.57.9793.06.851.049.08.05.394.7Na2HPO412H2O分子量：358.22； NaH2PO42H2O分子量：156.03Na2HPO4-KH2PO4 (1/15M)pH1/15M NaH2PO4(ml)1/15M KH2PO4(ml)pH1/15M NaH2PO4(ml)1/15M KH2PO4(ml)5.793.56.56.945.055.05.892.08.07.038.062.05.990.0

26、10.07.133.067.06.087.712.37.228.072.06.185.015.07.323.077.06.281.518.57.419.081.06.377.522.57.516.084.06.473.526.57.613.087.06.568.531.57.710.590.56.662.537.57.88.591.56.756.543.57.9793.06.851.049.08.05.394.7Na2HPO42H2O分子量：178.05；KH2PO4分子量：136.09 KH2PO4-NaOH(0.05M)pH0.2M KH2PO4(ml)0.2M NaOH(ml)H2O(m

27、l)5.850.37223.6286.050.57023.4306.250.86023.1406.451.26022.7406.651.78022.2206.852.36521.6357.052.96321.0377.253.50020.5007.453.95020.0507.654.28019.7207.854.52019.4808.054.68019.320H2BO3-Na2B4O7pH0.2M C6H8O7 (ml)0.2M Na3C6H5O7 (ml)7.49.01.07.68.51.57.88.02.08.07.03.08.26.53.58.45.54.58.74.06.09.02.

28、08.0硼砂Na2B4O7H2O，分子量：381.43；0.05M溶液（=0.2M硼酸根）硼酸H2BO3，分子量：61.84注意：硼砂易失去结晶水，必须在带塞的瓶中保存。硼酸硼酸硼砂缓冲液（硼砂缓冲液（0.2M硼酸根）硼酸根）Na2B4O7-NaOHpH0.2N NaOH (ml)0.05M Na3C6H5O7 (ml)H2O (ml)9.36.050144.09.411.050139.09.623.050127.09.834.050116.010.043.050107.010.146.050104.0硼砂Na2B4O7H2O，分子量：381.43；0.05M溶液（=0.2M硼酸根）注意：硼砂

29、易失去结晶水，必须在带塞的瓶中保存。硼砂硼砂氢氧化钠缓冲液（氢氧化钠缓冲液（0.05M硼酸根）硼酸根）Na2CO3-NaHCO3Na2CO3分子量：分子量：105.99 Na2CO310H2O分子量：分子量：286.2Na2HCO3分子量：分子量：84.01注意：注意：Ca2+，Mg2+存在时不得使用Tris-HCl(0.05M,25)三羟甲基氨基甲烷三羟甲基氨基甲烷分子式：分子式： NH2C(CH2OH)3 分子量：分子量：121.14注意：注意：Tris溶液可从空气中吸收二氧化碳，使用时注意将瓶盖严。Tris-HCl(0.05M,25)pH0.1M Tris(ml)0.1N HCl(ml)

30、H2O(ml)pH0.1M Tris(ml)0.1N HCl(ml)H2O(ml)7.15045.74.38.15026.223.87.25044.75.38.25022.927.17.35043.46.68.35019.930.17.45042.08.08.45017.232.87.55040.39.78.55014.735.37.65038.511.58.65012.437.67.75036.613.48.75010.339.77.85034.515.58.8508.541.57.95032.018.08.9507.043.08.05029.220.8HAc-NaAc(0.2M)pH0.2M CH2COOH(ml)0.2M CH2COONa(ml)2.69.250.753.88.801.204.08.201.804.27.352.654.46.303.704.65.104.904.84.105.905.03.007.005.22.107.905.41.408.605.60.909.105.80.609.40NaAc3H2O分子量：136.09