Dans les expériences biochimiques et les cultures cellulaires, le choix du tampon approprié est l'une des étapes clés pour assurer l'exactitude et la stabilité de l'expérience.L'acide N'-bis (((2-éthanesulfonique)) et l'acide HEPES (4- ((2-hydroxyéthyl)-1-piperazine-éthanesulfonique) sont deux tampons couramment utilisés.Bien qu'ils jouent tous un rôle important dans l'ajustement du pH des solutions, leurs propriétés, les scénarios d'application et les précautions sont très différents.Voici une analyse détaillée des différences significatives entre le PIPES et le HEPES pour aider les chercheurs scientifiques et les techniciens de laboratoire à choisir et à utiliser correctement ces deux tampons..
一Propriétés chimiques et solubilité des pipes et des hépes
1. HEPES
(1) Propriétés chimiques: le HEPES est un tampon zwitterionique contenant des groupes d'acides aminés et sulfoniques dans sa structure moléculaire,qui lui permet de tamponner les changements de concentration d'ions hydrogène sur une large plage de pH (6.8-8.2) et maintenir la stabilité du pH de la solution.
(2) Solubilité: le HEPES est très soluble dans l'eau, ce qui lui permet d'être facilement utilisé dans une variété de systèmes expérimentaux biochimiques sans nécessiter d'étapes de dissolution supplémentaires.
2. tuyaux
(1) Propriétés chimiques: le PIPES est également un tampon idéal avec une plage de pH légèrement plus étroite que le HEPES, à 6,1-7.5L'anneau de pipérazine et les groupes d'acide sulfonique dans sa structure moléculaire lui donnent la capacité de tamponner le pH dans des conditions spécifiques.
(2) Solubilité: à la différence du HEPES, le PIPES lui-même est insoluble dans l'eau, mais soluble dans la solution aqueuse de NaOH.et ses propriétés de solubilité doivent être prises en compte dans les expériences réelles.
2Scénarios d'application et différences fonctionnelles entre les PIPES et les HEPES
1Application du HEPES
(1) Culture cellulaire: le HEPES est largement utilisé dans les milieux de culture cellulaire de divers types d'organismes, car il n'est pas toxique pour les cellules et n'interfère pas avec les réactions biochimiques normales.en particulier dans les systèmes expérimentaux qui nécessitent une longue période de temps pour maintenir une valeur de pH stable.
(2) Recherche sur les protéines et les enzymes: dans la recherche sur la stabilité des protéines, le HEPES est souvent utilisé comme tampon car il peut maintenir le pH de la solution constant pendant une longue période.qui est bénéfique pour le maintien de la structure et de la fonction des protéinesEn même temps, il est également utilisé dans la recherche de protéines et d'enzymes hautement volatiles et sensibles au pH.
(3) Biologie moléculaire: dans l'extraction d'ADN/ARN, les kits de diagnostic PCR et les kits de diagnostic biochimique, le HEPES est un composant tampon important pour assurer la stabilité du pH pendant l'expérience.
2Application des tuyaux
(1) Purification des protéines: le PIPES a des applications particulières dans le domaine de la purification des protéines,comme la purification de la tubuline par chromatographie à la phosphocellulose et la purification des protéines recombinantes liant le GTP ARF1 et ARF2 par filtration au gelSa caractéristique de ne pas former de complexes stables avec la plupart des ions métalliques lui permet de bien fonctionner dans les systèmes de solution contenant des ions métalliques.
(2) Analyse chromatographique: dans la chromatographie par échange de cations, le PIPES est souvent utilisé comme composant de tampon de liaison ou d'éluant,mais sa concentration doit être strictement contrôlée pour éviter les erreurs expérimentales causées par une résistance ionique excessive ou des changements de valeur de pKa.
(3) Expériences biochimiques spécifiques: bien que la gamme d'applications du PIPES soit relativement étroite, il joue un rôle irremplaçable en tant que tampon dans certaines expériences spécifiques.comme le phosphate de calcium et le système de précipitation de l'ADN, AFM et électroporation.
III. Précautions pour l'utilisation des tampons PIPES et HEPES
1Précautions à prendre pour le HEPES
(1) Interférence: bien que le HEPES n'interfère pas dans la plupart des cas avec les processus biochimiques, il interfère avec la réaction entre l'ADN et les enzymes de restriction,donc il ne convient pas pour les expériences qui nécessitent un contrôle précis de la découpe d'enzyme d'ADNDans le même temps, la méthode de Lowry n'est pas adaptée à la détermination de la teneur en protéines, ce qui peut affecter la précision des résultats de détermination.
(2) Sélection de la concentration: lors de l'utilisation du HEPES, la concentration appropriée doit être sélectionnée en fonction des exigences expérimentales.le milieu de culture contient souvent 20 mmol/L de HEPES pour obtenir une capacité de tamponage suffisante.
2Précautions à prendre pour les tuyaux
(1) Solubilité: Avant d'utiliser le PIPES, assurez-vous qu'il est complètement dissous dans la solution aqueuse de NaOH afin d'éviter l'interférence de particules non dissoutes dans l'expérience.
(2) Formation de radicaux libres: le PIPES peut former des radicaux libres, il n'est donc pas adapté à une utilisation dans des expériences qui doivent éviter les réactions redox.
(3) Dépendance de la concentration: la valeur de pKa du PIPES est dépendante de la concentration et sa résistance ionique est relativement importante.une attention particulière doit être accordée à la sélection et au contrôle de la concentration.
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