Dimetylsulfoxid (DMSO) – et løsemiddel med eksepsjonell permeabilitet
Dimetylsulfoksid (DMSO) er et fascinerende løsningsmiddel med en rekke unike egenskaper som gjør det til et verdifullt verktøy innen kjemi, biologi og medisin. Som et polart aprotisk løsningsmiddel med høy polaritet og dipolaritet kjennetegnes DMSO av en usedvanlig evne til å diffundere gjennom biologiske membraner. Denne egenskapen gjør DMSO til et svært nyttig hjelpemiddel i mange anvendelser.
Oppdagelsen og egenskapene til DMSO
DMSO ble først syntetisert i 1866 av den tyske kjemikeren Alexander Saytzeff. Imidlertid ble dets fulle potensial først anerkjent på 1960-tallet, da forskere oppdaget den bemerkelsesverdige permeabiliteten og løsningsmiddelegenskapene til dette molekylet.
DMSO er en fargeløs, oljete væske med en karakteristisk hvitløkslukt. Det er lett antennelig, men ikke eksplosivt. Kjemisk sett er det et polart aprotisk løsningsmiddel med et dipolmoment på 3,96 Debye. Denne høye dipolverdien gir DMSO en sterk evne til å løse polare og ioniske forbindelser. Samtidig kan det også ta opp upolare stoffer som fett, oljer og hydrokarboner.
En annen fascinerende egenskap ved DMSO er dets evne til å binde vann. Det kan ta opp til 3 vannmolekyler per DMSO-molekyl uten å miste sine løsningsmiddelegenskaper. Denne hydrofiliteten bidrar også til den høye permeabiliteten til DMSO.
Permeabiliteten til DMSO
Den fremragende egenskapen til DMSO er dets evne til å diffundere gjennom biologiske membraner. På grunn av sin polare natur og hydrofilitet kan DMSO lett trenge gjennom cellemembraner, hud og andre barrierer. Denne mekanismen er ennå ikke fullstendig forstått, men det antas at DMSO danner hydrogenbindinger med fosfolipidene i membranen og dermed øker permeabiliteten.
Denne egenskapen gjør DMSO til et verdifullt verktøy innen medisin og forskning. Det kan fungere som bærer for aktive stoffer som ellers ville blitt dårlig absorbert i kroppen. I tillegg kan DMSO selv brukes som et aktivt stoff, da det har betennelsesdempende, smertestillende og blodsirkulasjonsfremmende egenskaper.
Tekniske anvendelser av DMSO
Ved siden av medisinske anvendelser brukes DMSO også bredt i industri og forskning. På grunn av sine fremragende løseegenskaper er det et viktig løsemiddel for en rekke kjemikalier og aktive stoffer.
I halvlederindustrien brukes DMSO for eksempel som løsemiddel for fotolakker. I petrokjemi brukes det til å separere svovelforbindelser fra råolje og naturgass. DMSO brukes også i lakkproduksjon, tekstilforedling og papirindustri.
I tillegg er DMSO et nyttig løsemiddel i organisk syntese. Det kan løse både polare og upolare forbindelser og muliggjør dermed mange forskjellige kjemiske reaksjoner. Spesielt innen peptid- og oligonukleotidsyntese har DMSO vist seg å være et verdifullt hjelpemiddel.
DMSO i forskning
I forskning brukes DMSO også intensivt. På grunn av sin evne til å trenge gjennom cellemembraner er det et viktig verktøy innen cellebiologi og biokjemi. DMSO brukes ofte for å løse opp og stabilisere proteiner, nukleinsyrer og andre biologiske makromolekyler.
I tillegg brukes DMSO i kryokonservering. Det kan beskytte celler og vev mot skader forårsaket av isdannelse ved å fungere som frostvæske. Denne egenskapen gjør DMSO til et verdifullt hjelpemiddel innen stamcelleforskning og transplantasjonsmedisin.
Også innen analytisk kjemi spiller DMSO en viktig rolle. Det brukes ofte som løsemiddel for NMR-spektroskopiprøver, da det på grunn av sine lave egen-signaler letter analysen av prøver.
Konklusjon
Dimetylsulfoksid (DMSO) er et fascinerende løsemiddel med en rekke unike egenskaper. Dets fremragende permeabilitet gjennom biologiske membraner gjør det til et verdifullt verktøy innen medisin, biologi og forskning. Samtidig brukes DMSO også i mange industrielle anvendelser, hvor dets løselighet og stabilitet er en fordel.
Forskning og bruk av DMSO er et prakteksempel på hvordan oppdagelsen av uventede egenskaper ved kjemiske forbindelser kan føre til innovative anvendelser. DMSO er uten tvil et løsemiddel som også i fremtiden vil spille en viktig rolle innen vitenskap og teknologi.