1,4-二氨基丁烷二盐酸盐:制备与实验室操作方案
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐:制备与实验室操作方案
1,4-Diaminobutane dihydrochloride是腐胺的盐酸盐形式,是一种天然存在的生物源多胺,在多胺代谢研究、交联化学及广泛的生化与合成应用中作为重要试剂使用。
- 化学名称
- 1,4-二氨基丁烷二盐酸盐(腐胺二盐酸盐)
- 产品编号
- D106194B
- 化学式
- C4H12N2·2HCl
- 分子量
- 161.07 g/mol
- 外观
- 白色至类白色结晶粉末
- 溶解性
- 易溶于水;微溶于乙醇
- 储存条件
- 在密封容器中于室温储存,防潮
概述与生化意义
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐,通常称为腐胺二盐酸盐,是腐胺(1,4-丁二胺)的稳定盐形式。腐胺是最简单的天然多胺之一,在多种生物体中由鸟氨酸通过鸟氨酸脱羧酶(ODC)催化或由精氨酸经胍丁胺途径生物合成。
作为一种生物源多胺,腐胺在细胞生长、增殖和分化中发挥关键作用。它是亚精胺和精胺的生物合成前体,这些高级多胺对核酸稳定、蛋白质合成调控和离子通道调节至关重要。与游离碱相比,二盐酸盐形式具有更好的稳定性和吸湿性控制,是实验室制备储备液的首选形式。
在研究中,1,4-二氨基丁烷二盐酸盐用于多胺代谢与转运研究、聚合物和树枝状大分子化学合成中的结构单元、交联反应,以及作为二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶相关酶学测定的底物或标准品。
材料与仪器
试剂:
- 1,4-二氨基丁烷二盐酸盐(阿拉丁,货号:D106194B)
- 超纯水(HPLC级或同等级别,≥18 MΩ·cm)
- 磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.4)或适合目标应用的缓冲液
- 0.22 µm无菌注射器过滤器(用于细胞培养应用)
仪器设备:
- 分析天平(可读性≤0.1 mg)
- 容量瓶(适当规格)
- 磁力搅拌器及搅拌子
- pH计(已校准)
- 适当的个人防护装备(PPE):丁腈手套、安全护目镜、实验服
- 通风橱(处理粉末形式时推荐使用)
分步制备操作方案
制备100 mM水溶液储备液:
- 操作前穿戴适当的个人防护装备(丁腈手套、安全护目镜、实验服)。
- 确定所需储备液体积(例如,制备10 mL 100 mM溶液需称取0.1610 g 1,4-二氨基丁烷二盐酸盐;MW = 161.07 g/mol)。
- 在分析天平上去皮称量干净的称量纸或微量离心管,精确称取所需质量的1,4-二氨基丁烷二盐酸盐。
- 将粉末转移至干净的容量瓶中,加入约目标体积80%的超纯水。
- 用磁力搅拌器轻轻搅拌至固体完全溶解,该化合物易溶于水。
- 若实验方案有要求,用稀NaOH或HCl调节pH值,并用已校准的pH计监测。
- 用超纯水定容至最终体积,充分混匀。
- 对于细胞培养或无菌应用,通过0.22 µm膜过滤器过滤除菌。
- 分装至适当储存容器中,并标注化合物名称、浓度、制备日期和操作者姓名缩写。
推荐储备液浓度:100 mM水溶液(稳定;可根据具体测定需要调整)。
工作液:使用前立即将储备液在适当的测定缓冲液中稀释至所需工作浓度。
安全、操作与储存
安全注意事项:
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐具有刺激性。应避免接触皮肤、眼睛或黏膜。特别是称量干粉时,应在通风良好的区域或通风橱中操作,以减少吸入暴露。
- 眼睛接触:立即用大量清水冲洗至少15分钟,并寻求医疗救治。
- 皮肤接触:用肥皂和水彻底清洗受影响部位。
- 吸入:立即转移至新鲜空气处,若症状持续请寻求医疗建议。
- 误食:不要催吐,立即寻求医疗救治。
储存:
将1,4-二氨基丁烷二盐酸盐储存于密闭容器中,置于室温、防潮、避光处。该化合物具有吸湿性,应尽量减少暴露于潮湿空气中。远离强氧化剂和酸类物质。
废弃处置:按照当地、地区和国家法规处置废弃物。完整的法规指导请参阅安全数据表(SDS)。
故障排除与应用说明
常见问题与解决方案:
| 问题 | 可能原因 | 建议措施 |
|---|---|---|
| 溶解性差 | 使用了与盐形式不相容的有机溶剂 | 以超纯水为主要溶剂;二盐酸盐具有高度水溶性 |
| pH超出预期范围 | 二胺特性导致溶液pH升高 | 用稀盐酸调节;使用前用已校准的pH计确认 |
| 粉末结块或结饼 | 储存过程中吸湿 | 使用后立即重新密封容器;使用干燥剂;快速称量 |
| 测定结果不一致 | 储备液降解或污染 | 重新制备新鲜储备液;过滤除菌;长期使用时将分装液储存于-20°C |
应用说明:
- 多胺代谢测定:用作二胺氧化酶(DAO)活性测定的底物,或作为基于HPLC的多胺定量内标。
- 细胞生物学:以受控浓度补充至细胞培养基中,研究多胺对增殖和分化的影响;使用经过滤除菌的溶液。
- 化学合成:作为聚合物、水凝胶和树枝状大分子合成中的二胺连接体或单体;若需要游离二胺,在偶联反应前用碱中和。
- 交联:转化为游离碱形式或调节pH后,与活化羧酸(如NHS酯)或醛类反应用于生物偶联应用。
常见问题
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐与腐胺游离碱有何区别?
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐是腐胺的盐酸盐,由两个氨基与盐酸质子化形成。与游离碱相比,盐形式更稳定、吸湿性更低,且更易于精确称量。对于需要游离碱的应用,可通过碱处理(如NaOH)并适当后处理,或将溶液pH调节至10以上来转化二盐酸盐。
如何为细胞培养实验制备无菌储备液?
将1,4-二氨基丁烷二盐酸盐溶于无菌超纯水或PBS中,配制至所需浓度(如100 mM)。完全溶解后,通过0.22 µm无菌注射器过滤器过滤至预灭菌容器中。尽可能分装为单次用量,并储存于-20°C以维持长期稳定性和无菌性。
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐与NHS酯交联化学兼容吗?
以盐形式存在时,氨基已被质子化,与NHS酯的反应活性较低。若要将其用于NHS酯交联反应,应使用非胺类缓冲液(如PBS或HEPES)将溶液pH调至7–8,使足够比例的游离氨基存在以进行亲核攻击。避免使用含胺缓冲液(如Tris),因为其会与反应竞争。
推荐的储存温度和保质期是多少?
将1,4-二氨基丁烷二盐酸盐储存于密封防潮容器中,置于室温。在适当储存条件下,固体至少稳定2年。制备好的水溶液储备液应分装并储存于-20°C,避免反复冻融。
1,4-二氨基丁烷二盐酸盐可用作二胺氧化酶测定的底物吗?
是的,腐胺(以其二盐酸盐形式)是二胺氧化酶(DAO,EC 1.4.3.6)的公认天然底物。它被DAO氧化脱氨生成4-氨基丁醛、过氧化氢和氨。二盐酸盐可直接溶于测定缓冲液中使用,无需预先转化为游离碱形式。
参考文献
- Tabor CW, Tabor H. Polyamines. Annual Review of Biochemistry. 1984;53:749-790. doi:10.1146/annurev.bi.53.070184.003533
- Pegg AE. Mammalian polyamine metabolism and function. IUBMB Life. 2009;61(9):880-894. doi:10.1002/iub.230
- Mondovì B, Rotilio G, Costa MT, et al. Diamine oxidase from pig kidney: improved purification and properties. European Journal of Biochemistry. 1967;2(3):353-358.
- Aladdin Scientific. Product datasheet: 1,4-Diaminobutane dihydrochloride, SKU D106194B. Aladdin Scientific.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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