Le DMSO (diméthylsulfoxyde) se distingue comme un solvant polaire aprotique polyvalent en biochimie, largement reconnu pour sa capacité à solubiliser les composés hydrophobes et à permettre la cryoconservation sans perturber les réseaux de liaisons hydrogène. Son profil physicochimique unique le rend indispensable en biologie moléculaire, en chimie des protéines et dans les applications de recherche pharmaceutique.
Propriétés chimiques
Le DMSO, de formule moléculaire (CH₃)₂SO, est un liquide incolore et inodore caractérisé par un point de fusion de 18,5°C, un point d’ébullition de 189°C et une densité de 1,10 g/mL. Le groupe fonctionnel S=O fortement polaire (constante diélectrique d’environ 47) permet au DMSO d’agir comme accepteur de liaison hydrogène, tout en étant dépourvu de capacité donneuse de proton.
Il est hygroscopique et totalement miscible à l’eau ainsi qu’à la plupart des solvants organiques. Le DMSO pénètre rapidement les membranes biologiques, favorisant la délivrance intracellulaire des composés dissous, tout en conservant une nucléophilicité relativement faible, ce qui le rend adapté aux réactions de type SN2 et aux essais enzymatiques. Le DMSO de qualité laboratoire (>99,9 % de pureté, grade biologie moléculaire) contient généralement moins de 0,1 % d’eau, limitant les interférences dans les protocoles expérimentaux sensibles à l’humidité.
Applications biochimiques
En biologie moléculaire, le DMSO est couramment utilisé à des concentrations de 5 à 10 % pour la cryoconservation des cellules, y compris les cellules souches et les bactéries. En s’intégrant aux réseaux aqueux, il réduit la formation de cristaux de glace et limite les dommages induits par les espèces réactives de l’oxygène (ROS) lors des cycles de congélation–décongélation.
Dans les applications de culture cellulaire, le DMSO solubilise des molécules hydrophobes telles que les lipides, les stéroïdes et les antibiotiques, généralement à des concentrations finales ≤0,1–0,5 % afin d’éviter les effets cytotoxiques. Il améliore également l’amplification PCR des matrices riches en GC et facilite l’extraction des protéines membranaires tout en préservant leur intégrité structurale.
En biochimie des protéines, le DMSO favorise le repliement des protéines à partir d’agrégats et contribue à la stabilisation des anticorps dans les essais ELISA. En recherche métabolique, il constitue un solvant efficace pour les intermédiaires hydrophobes, notamment les esters de cholestérol et d’autres molécules dérivées des lipides.
