ฉบับที่แล้วผมได้กล่าวแนะนำข้อมูลเบื้องต้นของ detergents ที่ใช้ในเชิงชีวเคมีและชีววิทยาไปแล้วนำครับ ในฉบับนี้ผมก็จะแนะนำและพูดถึง detergents ประเภทต่างๆให้น้องๆได้ทราบกัน

จากโครงสร้างทั่วๆไปของ detergents ที่ผมได้แนะนำไป น้องๆคงเห็นแล้วว่าเราสามารถสร้าง detergents ได้มากมายหลายชนิด เพียงแค่สลับสับเปลี่ยน polar head group และ hydrophobic tails ในส่วนของ hydrophobic tails นั้น ส่วนมากก็จะมีคุณสมบัติเหมือนๆกัน คือไม่ชอบน้ำ และคอยแต่จะหันเข้าหากัน แต่ไอ้เจ้า polar head group นี่สิ มันมีคุณสมบัติได้มากมาย ดังนั้นการจำแนกประเภทของ detergents เค้าจึงแบ่งโดยใช้เจ้า polar head group นี่แหล่ะเป็นเกณฑ์ detergents ประเภทใหญ่ๆที่เรามักจะพบเห็นกันมีดังต่อไปนี้

Ionic Detergents

ชื่อก็คงจะบอกอยู่แล้วนะครับ detergents ประเภทนี้นั้นเป็นพวกที่มี polar head group ที่มีประจุ สามารถนำไฟฟ้าได้ดี ไม่ว่าจะประจุบวก หรือประจุลบ ตัวอย่างที่น้องๆหลายคนคงจะรู้จักดีของ detergents ประเภทนี้ก็คือ SDS (sodium dodecyl sulfate) และ CTAB (cetyl trimethyl-ammonium bromide) โดยที่ SDS นั้นมีประจุลบของ sulfate เป็น polar head group ในขณะที่ CTAB นั้นมีประจุบวกของ trimethyl-ammonium

Bile Acid Salts

Bile acid salts เป็น detergents ที่มี polar head group เป็นประจุลบ แต่ในส่วนของ hydrophobic tail นั้นเป็น สารประเภท steroids ตัวอย่างที่เห็นกันบ่อยใน detergents ประเภทนี้ก็คือ DOC (deoxycholate) จริงๆแล้ว detergents พวกนี้ก็น่าจะถือได้ว่าเป็น ionic detergents พวกหนึ่งได้เหมือนกัน แต่ว่าในส่วนที่เป็น steroid นั้น บางครั้งก็มีหมู่ที่มีขั้วเช่น OH group อยู่ด้วย ดังนั้น detergents พวกนี้จึงไม่มีส่วนที่มีขั้วและไม่มีขั้วแยกจากกันอย่างชัดเจนเหมือน ionic detergents

Non-ionic Detergents

เห็นแค่ชื่อน้องๆก็คงจะเดาได้เลยนะครับว่า detergents พวกนี้นั้น ส่วนที่เป็น polar head group นั้นไม่มีประจุ นำไฟฟ้าไม่ได้ เช่น polyoxyethylene moiety ของ Triton หรือหมู่น้ำตาล (glycosidic groups) เช่นใน octyl glucoside โดยทั่วไปแล้ว detergents พวกนี้นั้นไม่แรงพอที่จะสามารถที่จะทำลาย interactions ระหว่าง protein complexes ได้ ดังนั้น มันจึงถูกใช้เพื่อละลาย membrane lipid และแยก membrane proteins ในสภาพที่ protein เหล่านั้นยัง active อยู่ บางคนอาจจะเรียก detergent ประเภทนี้ว่า non-denaturant detergents

Zwitterionic Detergents

Detergents พวกนี้รวมคุณสมบัติของทั้ง ionic และ non-ionic detergents ไว้ในตัว detergents ประเภทนี้เช่น CHAPS นั้นไม่มีประจุ ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของ non-ionic detergents แต่มันสามารถที่จะสลาย protein-protein interaction ใน protein complexes ได้ อันเป็นคุณสมบัติของ ionic detergents

คุณสมบัติทั่วๆไปของ detergents ที่ควรรู้จัก

Critical Micelle Concentration หรือ CMC

CMC คือปริมาณความเข้มข้นของ detergents ในสารละลายที่ต่ำที่สุดที่ detergents ยังคงสภาพ monomer อยู่ ความเข้มข้นที่สูงกว่าจุด CMC นี้จะทำให้ monomer ของ detergents รวมตัวกันกลายเป็น micelle (จำได้มั้ยครับ จากฉบับที่แล้วว่า micelle คืออะไร ถ้าจำไม่ได้กลับไปอ่านดูนะครับ) ค่า CMC จะต่ำถ้า detergents นั้นมีส่วนที่เป็น hydrophobic tail ยาวๆ

Kraft Point

ที่อุณหภูมิต่ำๆนั้น detergents จะอยู่ในรูปของ crystal ที่ไม่ละลายน้ำ จะมีแค่ส่วนเล็กๆที่ละลายน้ำในรูปของ monomer ปริมาณของ crystal และ monomer ที่ละลายน้ำนี้จะอยู่ในภาวะสมดุล ที่นี้เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น detergents ที่อยู่ในรูปของ crystal ก็จะละลายน้ำได้มากขึ้นจนถึงจุด CMC อุณหภูมิที่ทำให้ monomers ของ detergents ถึงจุด CMC นี้เรียกว่า Critical Micellar Temperature หรือ CMT และอุณหภูมิที่ทำให้สารละลาย detergents มีทั้ง crystal, monomers, และ micelles นั้นเรียกว่า Kraft Point โดยทั่วๆไปแล้ว Kraft Point จะเป็นอุณหภูมิเดียวกับ CMT

Aggregation Number

ก็คือจำนวนของ monomer โมเลกุลของ detergents ในหนึ่ง micelle อันนี้น้องๆคงเดาได้ง่ายๆว่าถ้าขนาด monomer ของ detergents นั้นใหญ่ aggregation number ก็จะน้อย ถ้าขนาด monomer เล็ก aggregation number ก็จะมาก

เรื่องราวคร่าวๆเกี่ยวกับ detergents ที่จะนำมาเสนอกับน้องๆก็คงมีแค่นี้ล่ะครับ เนื้อหาอาจจะยากแก่การเข้าใจไปบ้างสำหรับน้องๆที่ไม่คุ้นเคย หรือน้องๆ ม.ปลายที่ยังไม่เคยศึกษาวิชาชีวเคมี ก็ขออภัยไว้ด้วยนะครับ :)