膜蛋白的提取是蛋白质提取的一个特例。在膜蛋白的提取和纯化过程中常会用到去垢剂，在去垢剂的帮助下使膜蛋白溶解。

      去垢剂是一种一端亲水一端疏水的两性双极性小分子，可在水中溶解。除了胆酸盐以外，去垢剂分子通常是由线形或带有分枝的碳氢化合物尾部和结构各不相同的亲水性头部组成。

      去垢剂的一个重要特性是可以形成分子团结构，成簇的去垢剂分子将亲水性的头部向外。它在水溶液中一般是以胶体粒子的形式存在。溶解的膜蛋白与去垢剂分子结合成团，膜蛋白的疏水区或穿膜区被去垢剂分子覆盖，使其能与水性缓冲液相溶。

      去垢剂能形成胶束的最低浓度称为临界胶束离子浓度（critical micelle concentration，CMC），大于CMC值以后去垢剂会发生不同程度上的聚集，当浓度达到一定以后甚至会单独聚集为一相。高CMC值的去垢剂在稀释时可形成单体分子，这样可通过透析迅速地去除去垢剂分子。另外，去垢剂形成的微胶粒的分子质量对于透析、凝胶过滤色谱及非变性电泳都是非常重要的。温度、pH、离子强度、多价金属离子的存在，以及有机溶剂和去垢剂的纯度均可影响去垢剂的CMC值。

      理想情况下，去垢剂的选择不应该只考虑它的纯度，以及大量应用时的成本，还应该使去垢剂的用量是否足以充分溶解蛋白质而不使其发生不可逆的变性。

      另外，如何将多余的去垢剂从已溶解的膜蛋白碎片中分离出来是去垢剂选择的又一标准。使用去垢剂将膜蛋白从生物膜中提取出来，要综合考虑去垢剂的有效性、纯度、成本和来源等。

      尽管高浓度的去垢剂往往引起蛋白质的变性，但是在去除去垢剂后可使蛋白质复性。为了避免蛋白质变性，可使用浓度低于0.1%的非离子型去垢剂。常用去垢剂的特性如下表所示：

（一）离子型去垢剂

      离子型去垢剂包括一个带电荷的头部，带阳离子电荷的为阳离子去垢剂，带阴离子电荷的为阴离子去垢剂。这一类型去垢剂的缺点是使蛋白质高度变性，但是使用这种类型的去垢剂可使蛋白质以单体的形式被分离，对于测定蛋白质的分子质量较为方便。

（1）SDS或十二烷基硫酸锂（LiDS）

      这是两种阴离子型去垢剂，LiDS的优点是在4℃可溶解，而SDS则不溶。要使1mg的膜蛋白完全溶解，需要用10mg或更多的LiDS。

值得注意的是，在含钾离子的缓冲液和含硫酸铵的缓冲液中使用这种去垢剂，在室温下易发生沉淀。溶液中盐离子的浓度可明显地影响去垢剂CMC值，如SDS，当NaCl浓度在0～0.5mol/L时，其CMC值从8mmol/L降至0.5mmol/L。

（2）胆酸钠和脱氧胆酸钠

      胆酸钠和脱氧胆酸钠为阴离子型去垢剂，与其他离子型去垢剂相比，其对蛋白质的变性作用较弱。

      去垢剂浓度高于临界胶束浓度可以形成两类分子团：初级胶束（包括9个分子）和二级胶束（包括9～60个分子）。与其他去垢剂不同的是，在临界胶束浓度值以上游离的胆酸盐和脱氧胆酸盐单体分子可累积。这类去垢剂分子的pKa为8～9，在pH低于7.5时，去垢剂分子的酸性形式将发生沉淀。二价阳离子也可使脱氧胆酸钠沉淀。

（二）非离子型去垢剂

      非离子型去垢剂带有非极性的亲水头部，对蛋白质和蛋白质间的相互作用干扰较弱，对于分离功能性的蛋白质复合物较为有利。与离子型去垢剂相比，其对蛋白质的变性作用较弱，然而在这种去垢剂中蛋白质易发生聚集。

（1）曲拉通X-100

      当曲拉通X-100质量浓度为1%～3%（质量分数）许多蛋白质活性保持不变。对于膜蛋白，需用10倍或更高浓度的曲拉通X-100来溶解。曲拉通X-100在280nm处有强的紫外吸收值。

（2）曲拉通X-114

      当温度在20℃以上时，蛋白质溶液中加入2%（质量分数）曲拉通X-114可使蛋白质分离，可溶性的蛋白质仍在液相中，而膜蛋白则进入去垢剂相中。

（3）辛葡糖苷

      与曲拉通 X-100相比，辛葡糖苷具有很多优点。20～45mmol/L辛葡糖苷即足够用来溶解膜蛋白；辛葡糖苷具有高的CMC值，因此很容易从溶液中被去除。

（4）吐温20

      吐温20通常在固相免疫细胞化学反应如免疫印迹中用来阻断非特异性蛋白质的相互作用。在做蛋白质印迹时，用吐温20封闭膜上的未结合位点可以降低抗性的非特异性结合。相对吐温80来说，吐温20更温和一些。

（三）两性去垢剂

      两性去垢剂带有正、负离子的头部，与非离子去垢剂相比，可减少蛋白质和蛋白质间互相作用的干扰，及离子型去垢剂使蛋白质变性的作用。

      常用的两性离子去垢剂有CHAPS｛3-［（3-胆固醇氨丙基）二甲基氨基］-1-丙磺酸｝和Zwittergent3-14等，其中CHAPS不干扰离子交换色谱和等点聚焦电泳，含CHAPS的蛋白质溶液可以冻存。