Detergenzextraktion

Detergenzextraktion ist ein biochemisches Verfahren zur Extraktion und Solubilisierung von hydrophoben oder membranassoziierten Bestandteilen durch den Einsatz von Detergentien. Sie dient dazu, Membranproteine, Lipide oder andere schwer lösliche Biomoleküle aus biologischen Matrizen zu isolieren, indem Lipiddoppelschichten durch amphiphile Detergentien destabilisiert und in gelöster Form gehalten werden.

Prinzip und Auswahl: Detergentien sind amphiphil und bilden in Wasser Mizellen, wodurch hydrophobe Bereiche in Membranen umhüllt und gelöst werden. Die Wahl des Detergens richtet sich nach gewünschter Proteinstruktur, Stabilität und nachfolgender Analytik. Nicht- oder schwachionische Detergentien (z. B. Triton X-100, NP-40) schonen Proteine besser, während starke ionische Detergentien (z. B. SDS) proteinspezifisch löslich, aber oft denaturierend wirken.

Typen: Häufig verwendet werden Nichtionische Detergentien (Triton X-100, NP-40, Digitonin), Zwitterionische Detergentien (CHAPS) und Ionische Detergentien (SDS). Für Membranprotein-Analysen kommt oft eine abgestufte Vorgehensweise zum Einsatz, bei der zuerst mildere Detergentien zur Extraktion genutzt und anschließend stärkere Detergentien für weitere Schritte eingesetzt werden.

Ablauf: Proben werden zerstückelt, Detergent in die Lösung gegeben, inkubiert und durch Zentrifugation von unlöslichen Bestandteilen getrennt. Die lösliche Fraktion wird weiter verwendet oder Detergentien müssen entfernt oder ausgetauscht werden (Dialyse, Gel-F Filtration, Adsorptionsmittel), um Kompatibilität mit nachfolgenden Analysen sicherzustellen.

Anwendungen: Membranprotein-Extraktion, Proteomik, Lipidanalyse, biotechnologische Produktreinigung sowie methodische Aufreinigung von hydrophoben Molekülen.

Vorteile und Grenzen: Vorteile sind effektive Solubilisierung hydrophober Bestandteile und Kompatibilität mit einigen Analysesystemen; Nachteile umfassen Störung von Assays, Proteininstabilität und die Notwendigkeit der Detergententfernung vor bestimmten Nachweistechniken. Sicherheit und Entsorgung von Detergentien sollten gemäß Vorschriften erfolgen.