编辑推荐：
研究人员探究非离子甘油三酯洗涤剂用于蛋白纯化和抗生素增效的效用，发现其聚集体形态等与应用性能的关联，意义重大。
在微观的生物化学世界里，洗涤剂可是个 “多面手”，它在生物研究的各个领域都发挥着独特作用。在细胞膜研究中，非离子洗涤剂能助力生物分子纯化以及药物递送；在结构生物学领域，糖类洗涤剂和寡聚甘油洗涤剂（OGDs）堪称 “黄金标准”，前者能将膜成分提取到球状胶束中，便于膜蛋白的亲和纯化和结构分析，后者则在膜蛋白复合物的纯化和质谱分析等方面表现出色。
然而，这个 “多面手” 也有让人头疼的地方。多年来，寻找合适的蛋白纯化洗涤剂就像一场艰难的探索之旅，大多靠经验来确定，不仅成功率低，还耗费大量成本。而且，关于化学连接子在洗涤剂中到底该算极性头部还是非极性尾部的延伸，一直没有定论，这也影响了洗涤剂设计策略的准确性。更让人困惑的是，那些能从大肠杆菌裂解膜中高效提取和纯化蛋白的洗涤剂，在增强抗生素对大肠杆菌的作用方面效果如何，此前也无人知晓。
为了解开这些谜团，来自德国柏林自由大学化学与生物化学研究所、多特蒙德工业大学的研究人员 Abhishek Kumar Singh、Marc Seewald 等人展开了深入研究，相关成果发表在《Communications Chemistry》上。
研究人员为开展此项研究，用到了多种关键技术方法。在洗涤剂合成方面，以烯丙基缩水甘油醚为起始原料，通过一系列化学反应，实现了线性和树枝状甘油三酯洗涤剂的模块化合成。利用多种分析技术，如动态光散射（DLS）测量胶束的扩散系数，低温电子显微镜观察聚集体形态，反相色谱比较洗涤剂极性，计算亲水亲油平衡（HLB）值评估整体极性。通过蛋白纯化实验和肉汤微量稀释法，分别研究洗涤剂对膜蛋白的纯化效果以及对抗生素的增效作用。
下面来看具体的研究结果：
- OGD 库的设计：研究人员知晓七种甘油三酯区域异构体，其中两种已用于膜蛋白纯化。为拓展结构 - 性质研究，他们设计了包含不同头部、连接子和尾部的洗涤剂库，并建立了线性甘油三酯洗涤剂区域异构体 c 的合成方法。
- 线性和树枝状甘油三酯洗涤剂的模块化合成：以烯丙基缩水甘油醚为起始原料，通过不同的反应路径，成功合成了含醚、硫醚、三唑和酰胺连接子的线性甘油三酯洗涤剂，还找到了合成区域异构体 a 的替代路线，为后续研究提供了多样的洗涤剂样本。
- 蛋白纯化和超分子化学：研究人员对比了洗涤剂的临界胶束浓度（cmc）、聚集体形态和相对蛋白产量，发现形成蠕虫状胶束的洗涤剂相对蛋白产量低，而形成球状胶束的洗涤剂也并非都适合蛋白纯化，其适用性受极性影响。
- 连接子极性和 HLB 值：通过反相色谱比较不同连接子的线性甘油三酯洗涤剂极性，确定了连接子对极性头部和非极性尾部的贡献，进而优化了 HLB 值计算，使 HLB 模型与洗涤剂结构和整体极性的联系更紧密。
- 对大肠杆菌的抗生素增效作用：研究人员利用肉汤微量稀释法研究洗涤剂对四环素、青霉素和环丙沙星等抗生素的增效作用，发现蛋白纯化中 “harsh” 的非离子洗涤剂（如短 C8 烷基链、高 cmc 值）在增强抗生素抗菌活性方面表现更好，而蠕虫状胶束洗涤剂无明显增效作用。
在研究结论与讨论部分，研究人员建立了线性甘油三酯洗涤剂的模块化化学，明确了蠕虫状胶束与蛋白纯化性能差的关联，优化了连接子极性和 HLB 值的分析，揭示了洗涤剂在蛋白纯化和抗生素增效间的矛盾关系。此项研究为超分子化学、膜研究、药物递送和抗生素配方中洗涤剂的设计提供了重要参考，也为后续研究不同细菌中洗涤剂的抗菌特性、探索洗涤剂与其他试剂的协同作用等奠定了基础，在生命科学和健康医学领域具有重要意义。
