Nárazníky zboží - Goods buffers - Wikipedia
Dobré nárazníky (taky Dobré nárazníky) je dvacet pufrovací prostředky pro biochemické a biologický výzkum vybraný a popsaný Norman Dobrý a kolegové v letech 1966–1980.[1][2][3] Většina nárazníků byla nová zwitterionický sloučeniny připravené a testované společností Good a spolupracovníky poprvé, i když některé (MES, ADA, BES, Bicine ) byly známé sloučeniny dříve biologové přehlížené. Před Goodovou prací bylo biologům přístupných málo vodíkových iontových pufrů mezi pH 6 a 8 a často se používaly velmi nevhodné, toxické, reaktivní a neúčinné pufry. Mnoho Goodových pufrů se stalo a zůstává klíčovým nástrojem v moderních biologických laboratořích.
Kritéria výběru
Bylo dobré hledat pufrovací sloučeniny, které splňovaly několik kritérií, která by mohla mít hodnotu v biologickém výzkumu.
- pK.A: Protože většina biologických reakcí probíhá téměř neutrálně pH mezi 6 a 8 by měly ideální vyrovnávací paměti pK.A hodnoty v této oblasti, aby tam byla zajištěna maximální vyrovnávací kapacita.
- Rozpustnost: Pro snadnou manipulaci a protože biologické systémy jsou ve vodných systémech, byla vyžadována dobrá rozpustnost ve vodě. Nízká rozpustnost v nepolární rozpouštědla (tuky, oleje a organická rozpouštědla) byla rovněž považována za prospěšnou, protože by to mělo tendenci bránit akumulaci pufrovací sloučeniny v nepolárních kompartmentech v biologických systémech: buněčné membrány a další oddíly buněk.
- Nepropustnost membrány: V ideálním případě pufr nebude snadno procházet buněčnými membránami, což také sníží akumulaci sloučeniny pufru uvnitř buňky.
- Minimální účinky solí: Vysoce iontové pufry mohou v některých biologických systémech způsobovat problémy nebo komplikace.
- Vlivy na disociaci: Měl by existovat minimální vliv koncentrace pufru, teploty a iontového složení média na disociaci pufru.
- Dobře vychované kationové interakce: Pokud se tvoří nárazníky komplexy s kationtový ligandy, vytvořené komplexy by měly zůstat rozpustné. V ideálním případě alespoň některé z pufrovacích sloučenin nevytvoří komplexy.
- Stabilita: Nárazníky by měly být chemicky stabilní, odolné enzymatický a neenzymatická degradace.
- Biochemická inertnost: Pufry by neměly ovlivňovat nebo se účastnit žádných biochemických reakcí.
- Optická absorbance: Pufry by neměly absorbovat viditelné nebo ultrafialový světlo na vlnových délkách delších než 230 nm aby nerušil běžně používané spektrofotometrické testy.
- Snadná příprava: Pufry by měly být snadno připraveny a čištěny z levných materiálů.
Seznam nárazníků Gooda
Následující tabulka uvádí pK.A hodnoty při 20 ° C. Hodnoty se mění o ca. 0,01 na stupeň teploty. [1][3] Goodův původní papír z roku 1966 měl dvě starší vyrovnávací paměti (označeny kurzíva) pro srovnání. V roce 1972 Good zveřejnil druhý seznam se třemi dalšími nárazníky, označenými a v roce 1980 bylo přidáno dalších pět.
Buffer pK.A Datum přidáno MES 6.15 1966 Bis-tris metan 6.60 ADA 6.62 1966 Bis-tris propan 6.80 TRUBKY 6.82 1966 ACES 6.88 1966 MOPSO 6.95 1980 Cholaminchlorid 7.10 1966 MOPS 7.15 1972 BES 7.17 1966 TES 7.5 1966 HEPES 7.55 1966 DIPSO 7.6 1980 MOBS 7.6 Acetamidoglycin 7.7 1966 TAPSO 7.6 1980 ČAJ 7.8 POPSO 7.85 1980 HEPPSO 7.9 1980 EPS 8.0 HEPPS 8.1 1972 Tricin 8.15 1966 Tris 8.2 1966 Glycinamid 8.2 1966 Glycylglycin 8.2 1966 HEPBS 8.3 Bicine 8.35 1966 TAPS 8.55 1972 AMPB 8.8 CHES 9.3 CAPSO 9.6 AMP 9.7 CAPS 10.4 CABS 10.7
Všechna pufrovací činidla dosahují své funkce, protože obsahují kyselou skupinu (acetát, fosfát, sulfonát ..) nebo bazickou skupinu (amino, pyridyl ..). Důsledkem toho je, že mohou tvořit komplexy s biologicky důležitými ionty Na+, K.+, Mg2+ a Ca2+ a může soutěžit o kovový iont obsažený v a metaloprotein. Good ve skutečnosti uvedl, že „je možné, že hledání univerzální biologické inertnosti je marné.“
Piperazin obsahující pufry (TRUBKY, HEPES, POPSO a EPPS ) mohou tvořit radikály a je třeba se jim při studiích redoxních procesů v biochemii vyhnout.[4][5]
Tricin je fotooxidovaný podle flaviny, a proto snižuje aktivitu flavon enzymy za denního světla. Volné kyseliny ADA, POPSO a PIPES jsou špatně rozpustné ve vodě, ale jsou velmi dobře rozpustné jako monosodné soli. ADA absorbuje UV světlo pod 260 nm a ACES jej absorbuje při 230 nm a níže.
Během let, pK.As a další termodynamické hodnoty mnoha Goodových nárazníků byly důkladně prozkoumány a přehodnoceny.[6]Norman Good a jeho spolupracovníci obecně přitahovali pozornost vědecké komunity k možnosti a výhodám používání zwitterionický nárazníky v biologickém výzkumu. Od té doby byly zkoumány další zwitteriontové sloučeniny, včetně AMPSO, CABS, CHES, CAPS a CAPSO v biologickém kontextu.
Viz také
Reference
- ^ A b Dobře, Norman E .; Winget, G. Douglas; Winter, Wilhelmina; Connolly, Thomas N .; Izawa, Seikichi; Singh, Raizada M. M. (1966). "Vodíkové iontové pufry pro biologický výzkum". Biochemie. 5 (2): 467–477. doi:10.1021 / bi00866a011. PMID 5942950.
- ^ Dobře, Norman E .; Izawa, Seikichi (1972). "Vodíkové iontové pufry". Metody Enzymol. 24: 53–68. doi:10.1016 / 0076-6879 (72) 24054-x. PMID 4206745.
- ^ A b Ferguson, W. J .; Braunschweiger, K. I .; Braunschweiger, W. R .; Smith, J. R.; McCormick, J. J .; Wasmann, C. C .; Jarvis, N. P .; Bell, D. H .; Dobré, N. E. (1980). "Vodíkové iontové pufry pro biologický výzkum". Anální. Biochem. 104 (2): 300–310. doi:10.1016/0003-2697(80)90079-2. PMID 7446957.
- ^ Grady, J. K .; Chasteen, N. D .; Harris, D. C. (1988). "Radikály z" Good's "buffers". Anální. Biochem. 173 (1): 111–115. doi:10.1016/0003-2697(88)90167-4. PMID 2847586.
- ^ Kirsch, M .; Lomonosova, E. E .; Korth, H.-G .; Sustmann, R .; de Groot, H. (1998). „Tvorba peroxidu vodíku reakcí peroxynitritu s HEPES a souvisejícími terciárními aminy. Důsledky pro obecný mechanismus“. J. Biol. Chem. 273 (21): 12716–12724. doi:10.1074 / jbc.273.21.12716. PMID 9582295.
- ^ Goldberg, R .; Kishore, N .; Lennen, R. (2002). "Termodynamické veličiny pro ionizační reakce pufrů" (PDF). J. Phys. Chem. Čj. Data. 31 (2): 231–370. Bibcode:2002JPCRD..31..231G. doi:10.1063/1.1416902. Archivovány od originál (PDF) dne 06.10.2008.