实验方案(Protocols)

胞苷-5'-单磷酸(5′-CMP):制备与使用规程

Cytidine 5'-monophosphate(5′-CMP) 是一种嘧啶核苷单磷酸,在核酸代谢、唾液酸生物合成及磷脂合成中发挥关键作用,是生化、细胞生物学和糖生物学研究中的重要试剂。

化学名称
胞苷5'-单磷酸(5′-CMP)
分子式
C₉H₁₄N₃O₈P
分子量
323.20 g/mol
货号
C100916
储存条件
于−20 °C干燥避光保存
溶解性
易溶于水;建议在中性至弱碱性pH条件下配制水溶液储液

材料与仪器

开始操作前,请准备以下材料:

  • 5′-CMP(货号:C100916)——Aladdin Scientific,使用前于−20 °C保存
  • 新鲜制备的超纯水(I型水)
  • 分析天平(精度 ≤ 0.1 mg)
  • 经标准缓冲液校准的pH计
  • 用于pH调节的1 M NaOH和1 M HCl溶液
  • 低吸附微量离心管或相应体积的容量瓶
  • 0.22 µm注射器滤器(适用于需要无菌过滤的场合)
  • 涡旋混合仪和/或磁力搅拌器
  • 冰桶或冷却模块(制备过程中保持溶液低温)

若储液用于细胞培养或酶学分析,请确保所有玻璃器皿和塑料耗材均无核酸酶污染。

储液制备

按以下步骤制备100 mM 5′-CMP标准储液:

  1. 计算所需质量。配制10 mL、100 mM储液所需质量:质量(g)= 0.1 mol/L × 0.010 L × 323.20 g/mol = 0.3232 g。
  2. 精确称量。开瓶前将试剂瓶在室温平衡至少15分钟,以防止冷凝水进入。在低吸附微量离心管中去皮后称取所需量的5′-CMP粉末。
  3. 溶解。加入约终体积80%的超纯水,在室温下涡旋或轻柔搅拌至完全溶解。5′-CMP易溶于水,常规条件下无需加热。
  4. 调节pH。用已校准的pH计,以1 M NaOH或1 M HCl将溶液调至所需pH(大多数生化应用通常为pH 7.0–7.4)。
  5. 定容至终体积。将溶液转移至容量瓶,用超纯水定容至终体积(10 mL),充分混匀。
  6. 过滤(可选)。用于细胞培养时,在无菌条件下过0.22 µm注射器滤器。
  7. 分装与储存。分装至低吸附离心管中,于−20 °C储存,有效期最长12个月;避免反复冻融。

注意:核苷单磷酸在极端pH和较高温度下易发生水解。需最佳活性时,请从冻存分装液中新鲜稀释使用。

实验应用与工作浓度

5′-CMP广泛应用于多种生化和细胞分析实验。以下列出代表性应用场景及建议工作浓度:

  • 酶学分析(如核苷酸酶、激酶活性检测):底物浓度通常为0.1 mM至10 mM,具体取决于所研究酶的Km值。使用前立即从100 mM储液在相应分析缓冲液中稀释至工作浓度。
  • 细胞培养补充:在核苷酸生物合成研究中,5′-CMP用作外源嘧啶来源。培养基中工作浓度通常为0.1–1 mM;研究者应针对具体细胞系和研究目的进行优化。
  • 糖生物学及唾液酸通路研究:作为CMP-唾液酸生物合成的前体代谢物,5′-CMP用于检测CMP-唾液酸合成酶活性。底物浓度应与文献报道的相应酶Km值匹配(请查阅特定酶的原始文献)。
  • NMR及结构生物学:5′-CMP用作核苷酸配体,应用于结构与结合研究。可在重水(D₂O)或与光谱方法兼容的适当缓冲液中配制。

实验设计中应始终设置适当的阳性和阴性对照。工作稀释液尽可能在实验当天新鲜配制。

故障排查

若在制备或实验过程中遇到问题,请参考以下故障排查指南:

问题可能原因建议措施
溶解性差 / 溶液浑浊pH过低;酸式形态可能部分沉淀用1 M NaOH将pH调节至7.0–7.5;短暂升温至室温并涡旋混匀
酶活性降低反复冻融或储存不当导致降解使用新鲜解冻的单次用量分装液;确认在−20 °C避光储存
紫外吸光度读数异常污染性核苷酸或降解产物通过HPLC或紫外光谱(5′-CMP在中性水溶液中λmax ≈ 271 nm)确认纯度;如纯度存疑,请更换新瓶
高浓度时细胞毒性渗透压应激或核苷酸脱靶效应降低工作浓度;进行剂量–效应实验以确定无毒浓度范围

安全、废弃物处置与文档记录

安全性:5′-CMP在标准实验室安全法规下不属于危险品,但仍需遵守常规实验室操作规范。请穿戴适当的个人防护装备(PPE),包括实验服、丁腈手套和护目镜。称量粉末时避免吸入。

废弃物处置:在常规研究方案所用浓度下,5′-CMP水溶液通常可用大量水稀释后经实验室水槽排放,但须符合当地机构及监管法规要求。处置前请向所在机构的环境健康与安全(EHS)部门确认具体要求。

文档记录:在实验室记录本或电子实验室记录本(ELN)中记录以下信息:

  • C100916的批号及有效期
  • 储液制备的日期和时间
  • 精确称量质量及终体积
  • 终溶液的pH值
  • 储存位置及分装管编号

保存上述信息可确保可追溯性,并有助于提高实验结果的可重复性。

常见问题

5′-CMP(货号C100916)的推荐储存条件是什么?

固体试剂及配制好的储液均应在−20 °C干燥避光条件下保存。强烈建议分装为单次用量,以避免反复冻融导致核苷酸水解降解。

配制5′-CMP储液时应调节至什么pH?

对于大多数生化和细胞生物学应用,建议调节至pH 7.0–7.4,以模拟生理条件并最大化溶解度。将化合物溶于超纯水后,使用已校准的pH计,用稀NaOH或HCl进行调节。

如何验证5′-CMP溶液的纯度和完整性?

紫外分光光度法是快速便捷的检测方法:5′-CMP在中性水溶液中的特征最大吸收波长(λmax)约为271 nm。如需更高分辨率分析,可采用配备紫外检测器的反相HPLC,将5′-CMP与胞苷或无机磷酸盐等潜在降解产物进行分离。

5′-CMP能否直接添加至哺乳动物细胞培养基中?

可以,5′-CMP可作为外源嘧啶核苷酸来源添加至细胞培养基中。请确保储液经过无菌过滤(0.22 µm),并针对具体细胞系优化工作浓度,因为过高的核苷酸浓度可能引起渗透压或代谢应激。

用于浓度测定的5′-CMP摩尔消光系数是多少?

胞苷核苷酸在其λmax(~271 nm,pH 7)处的摩尔消光系数(ε)约为9,100 M⁻¹cm⁻¹,与胞苷类核苷酸文献报道值一致。研究者应根据产品分析证书或同行评审文献,在其具体实验条件下验证该值。

参考文献

  1. Lehninger AL, Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. W.H. Freeman; 2017. Chapter on nucleotide metabolism.
  2. Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL. Biochemistry. 9th ed. W.H. Freeman; 2019. Nucleotide structure and function.
  3. Varki A, Cummings RD, Esko JD, et al., eds. Essentials of Glycobiology. 3rd ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2017. CMP-sialic acid biosynthesis.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录: 实验方案(Protocols)

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《胞苷-5'-单磷酸(5′-CMP):制备与使用规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/cytidine-5-monophosphate-5-cmp-preparation-use-protocol.html
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