Dalam percobaan biokimia dan kultur sel, memilih buffer yang tepat adalah salah satu langkah kunci untuk memastikan akurasi dan stabilitas percobaan.N'-bis (((2-ethanesulfonic acid)) dan HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinethanesulfonic acid) adalah dua penyangga yang umum digunakanMeskipun mereka semua memainkan peran penting dalam menyesuaikan pH larutan, sifat mereka, skenario aplikasi dan tindakan pencegahan sangat berbeda.Berikut adalah analisis rinci tentang perbedaan signifikan antara PIPES dan HEPES untuk membantu peneliti ilmiah dan teknisi laboratorium memilih dan menggunakan kedua buffer ini dengan benar..
一Sifat kimia dan kelarutan pipa dan HEPES
1. HEPES
(1) Sifat kimia: HEPES adalah buffer zwitterionic yang mengandung gugus asam amino dan sulfonik dalam struktur molekulnya,yang memungkinkannya untuk meredam perubahan konsentrasi ion hidrogen pada rentang pH yang luas (6.8-8.2) dan menjaga stabilitas pH larutan.
(2) Kelarutan: HEPES sangat larut dalam air, yang memungkinkan untuk dengan mudah digunakan dalam berbagai sistem eksperimen biokimia tanpa perlu langkah-langkah larutan tambahan.
2. pipa
(1) Sifat kimia: PIPES juga merupakan penyangga ideal dengan rentang penyangga pH yang sedikit lebih sempit daripada HEPES, pada 6,1-7.5Cincin piperazine dan gugus asam sulfonik dalam struktur molekulnya memberinya kemampuan untuk buffer pH di bawah kondisi tertentu.
(2) Kelarutan: Tidak seperti HEPES, PIPES sendiri tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan NaOH berair.dan sifat kelarutan harus dipertimbangkan dalam percobaan yang sebenarnya.
2Skenario aplikasi dan perbedaan fungsional antara pipa dan HEPES
1Aplikasi HEPES
(1) Kebudayaan sel: HEPES banyak digunakan dalam media kultur sel berbagai jenis organisme karena tidak beracun untuk sel dan tidak mengganggu reaksi biokimia normal,terutama dalam sistem eksperimen yang membutuhkan waktu yang lama untuk mempertahankan nilai pH yang stabil.
(2) Penelitian protein dan enzim: Dalam penelitian stabilitas protein, HEPES sering digunakan sebagai buffer karena dapat menjaga pH larutan tetap untuk waktu yang lama,yang bermanfaat untuk menjaga struktur dan fungsi proteinPada saat yang sama, juga digunakan dalam penelitian protein dan enzim yang sangat mudah menguap dan sensitif pH.
(3) Biologi molekuler: Dalam ekstraksi DNA/RNA, kit diagnostik PCR dan kit diagnostik biokimia, HEPES adalah komponen penyangga penting untuk memastikan stabilitas pH selama eksperimen.
2Aplikasi pipa
(1) Pemurnian protein: PIPES memiliki aplikasi khusus di bidang pemurnian protein,seperti pemurnian tubulin menggunakan kromatografi fosfoselulosa dan pemurnian protein pengikat GTP rekombinan ARF1 dan ARF2 dengan penyaringan gelKarakteristiknya tidak membentuk kompleks stabil dengan sebagian besar ion logam membuatnya bekerja dengan baik dalam sistem larutan yang mengandung ion logam.
(2) Analisis kromatografi: Dalam kromatografi pertukaran kation, PIPES sering digunakan sebagai komponen penyangga pengikat atau eluen,tetapi konsentrasinya perlu dikontrol secara ketat untuk menghindari kesalahan eksperimen yang disebabkan oleh kekuatan ion yang berlebihan atau perubahan nilai pKa.
(3) Percobaan biokimia khusus: Meskipun rentang aplikasi PIPES relatif sempit, ia memainkan peran yang tak tergantikan sebagai penyangga dalam beberapa percobaan khusus,seperti kalsium fosfat dan DNA sistem presipitasi, AFM dan percobaan elektroporasi.
III. Tindakan pencegahan untuk penggunaan buffer PIPES dan HEPES
1.Perawatan untuk HEPES
(1) Interferensi: Meskipun HEPES tidak mengganggu proses biokimia dalam kebanyakan kasus, ia mengganggu reaksi antara DNA dan enzim pembatasan,jadi tidak cocok untuk percobaan yang membutuhkan kontrol yang tepat dari pemotongan enzim DNAPada saat yang sama, metode Lowry tidak cocok untuk menentukan kandungan protein, yang dapat mempengaruhi akurasi hasil penentuan.
(2) Pilihan konsentrasi: Ketika menggunakan HEPES, konsentrasi yang tepat harus dipilih sesuai dengan persyaratan eksperimen.media budidaya sering mengandung 20mmol/L HEPES untuk mencapai kapasitas buffering yang cukup.
2. Keamanan untuk pipa
(1) Kelarutan: Sebelum menggunakan PIPES, pastikan bahwa ia benar-benar larut dalam larutan cair NaOH untuk menghindari gangguan partikel yang tidak larut dalam percobaan.
(2) Pembentukan radikal bebas: PIPES dapat membentuk radikal bebas, sehingga tidak cocok untuk digunakan dalam eksperimen yang perlu menghindari reaksi redoks.
(3) Ketergantungan konsentrasi: Nilai pKa PIPES tergantung pada konsentrasi, dan kekuatan ionnya relatif besar.perhatian khusus harus diberikan pada pemilihan dan kontrol konsentrasi.
Kontak Person: Maggie Ma
Tel: +0086 188 7414 9531