HEPPSO钠盐(HEPPSO-Na):性质、制备与实验室应用指南
HEPPSO钠盐(HEPPSO-Na):性质、制备与实验室应用指南
Heppso sodium salt(HEPPSO-NA) is … HEPPSO钠盐(HEPPSO-Na)是一种两性离子Good's缓冲剂,广泛应用于生物学和生物化学研究中,用于在约7.1至8.1的范围内维持稳定的生理pH条件。
- 化学名称
- N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐
- 缩写
- HEPPSO-Na
- 缓冲剂类型
- 两性离子Good's缓冲剂
- 有效pH范围
- 约7.1–8.1(25°C时pKa约7.9)
- 产品编号
- H770545
- 主要优势
- 金属离子螯合作用极小,膜通透性低,对大多数酶促反应干扰极小
- 溶解性
- 易溶于水
HEPPSO钠盐简介
HEPPSO钠盐(HEPPSO-Na)是Good's缓冲剂系列的成员之一。该系列两性离子生物缓冲剂由Norman Good及其同事开发,旨在满足生物学研究的严苛要求。HEPPSO代表N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸);钠盐形式提高了水溶性,便于精确称量和溶解。
与其他Good's缓冲剂一样,HEPPSO-Na在设计上对生物分子保持化学惰性,对金属离子的螯合作用可忽略不计,膜通透性极低,在紫外-可见光范围内几乎无光吸收。这些特性使其适用于敏感的分光光度法检测和细胞实验,在这些场合中,使用磷酸盐或碳酸盐等常规无机缓冲剂会造成干扰。
生物化学性质与性能特点
pKa及温度依赖性:HEPPSO-Na在25°C时的pKa约为7.9,在7.1–8.1的有效pH范围内提供良好的缓冲能力。与大多数Good's缓冲剂一样,HEPPSO-Na的pKa具有适度的负温度系数(dpKa/dT ≈ -0.01/°C),这意味着制备好的缓冲液pH值会随温度变化而略有漂移。研究人员应在目标工作温度下校准并记录pH值。
离子相互作用:HEPPSO-Na对二价金属阳离子(如Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺)的螯合作用可忽略不计,使其与依赖精确金属离子浓度的金属酶检测和细胞培养基相兼容。
紫外透过性:HEPPSO-Na在核酸和蛋白质定量相关的紫外区域(≥260 nm)具有良好透过性,不会对基于吸光度的检测产生光谱干扰。
生物相容性:其低膜通透性可最大限度地减少细胞内缓冲剂的积累,在生理工作浓度下被认为无毒,支持其在活细胞实验中的应用。
缓冲液制备方案
以下方案描述了在25°C下制备100 mM、pH 7.8的HEPPSO-Na缓冲液的步骤。如需其他浓度,请按比例调整用量。
- 称量试剂:准确称取适量HEPPSO-Na(分子量应以产品H770545随附的质量检验报告为准),以在目标体积中获得所需摩尔浓度。
- 溶解:加入约80%目标体积的高纯水(一级水,≥18.2 MΩ·cm),搅拌至完全溶解。HEPPSO-Na易溶于水。
- 调节pH:使用已校准的pH计,在搅拌条件下逐滴加入稀NaOH或HCl,在工作温度下调至目标pH值。注意pH值会随温度变化漂移;务必在实际实验温度下进行调节。
- 定容:将溶液定量转移至容量瓶,用高纯水定容至最终体积。
- 过滤与储存:若缓冲液用于细胞培养或微生物学实验,需通过0.22 µm膜滤器进行无菌过滤。在2–8°C避光条件下保存,有效期不超过4周。若出现沉淀或变色,应丢弃。
注意:对于需要无金属离子条件的实验,应提前用螯合剂处理玻璃器皿和用水,并全程使用无金属离子耗材。
实验室应用
HEPPSO-Na适用于多种需要近中性至弱碱性、化学惰性缓冲剂的生物学和生物化学研究应用:
- 酶动力学与活性检测:HEPPSO-Na与金属离子及酶活性位点的相互作用可忽略不计,是在pH 7.5–8.0范围内研究金属酶、氧化还原酶和磷酸酶动力学的优选缓冲剂。
- 细胞培养补充:可在CO₂培养箱外进行短期细胞实验时,作为CO₂非依赖性培养基中HEPES的替代品或补充剂。
- 蛋白质生物化学:适用于需要避免磷酸盐干扰的凝胶过滤色谱(SEC)、离子交换色谱和透析流程中的流动相或平衡缓冲液。
- 电泳:可用于需要近中性pH环境的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native PAGE)体系。
- 体外转录/翻译:与在生理pH范围内运行的无细胞表达体系兼容。
研究人员应针对任何新型应用通过实验验证缓冲剂的兼容性,因为特定检测组分可能与缓冲剂成分存在不同的相互作用。
储存、操作与安全指南
储存:将HEPPSO-Na(产品编号H770545)在15–25°C室温下密封储存,避免受潮和光照。远离强氧化剂。在推荐储存条件下,试剂在产品标签注明的有效期内保持稳定。
操作:称量或处理粉末时,应佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括实验室工作服、防化学品喷溅护目镜和丁腈手套。在通风良好的区域或通风橱中称量,以减少细粉颗粒的吸入。
废弃处置:按照当地机构及法规对实验室化学废弃物的相关要求处置HEPPSO-Na溶液。在典型实验浓度下,该化合物被认为环境危害较低;但请务必查阅安全数据表(SDS)了解最新法规分类和处置说明。
急救:若皮肤或眼睛接触,立即用水彻底冲洗至少15分钟,如刺激症状持续,应就医。完整急救措施请参阅SDS。
常见问题
HEPPSO-Na的有效缓冲pH范围是多少?
HEPPSO-Na在约7.1至8.1的pH范围内提供有效缓冲能力,25°C时pKa约为7.9。这使其非常适用于需要接近生理pH的近中性至弱碱性条件的实验。
HEPPSO-Na可用于细胞培养基吗?
是的,HEPPSO-Na可作为缓冲剂用于细胞培养应用,特别适用于CO₂培养箱外短期实验所用的CO₂非依赖性培养基。其低膜通透性和在生理浓度下的低毒性支持其在活细胞体系中的应用。请务必针对您的具体细胞系和实验条件验证细胞兼容性。
HEPPSO-Na会干扰金属离子依赖性酶检测吗?
HEPPSO-Na对二价金属阳离子(如Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺)的螯合作用可忽略不计,使其成为金属酶检测的优选缓冲剂之一。与可能沉淀某些金属辅因子或与其竞争的磷酸盐缓冲液不同,HEPPSO-Na在典型检测条件下能维持金属离子的生物可利用性。
制备HEPPSO-Na缓冲液时如何调节pH?
应使用稀NaOH或HCl,并配合已校准的pH计在目标实验温度下调节pH,因为HEPPSO-Na的pKa具有适度的负温度系数。务必在工作温度下测量并记录pH值,以确保准确且可重复的缓冲条件。
HEPPSO游离酸与HEPPSO钠盐有何区别?
HEPPSO钠盐(HEPPSO-Na)是HEPPSO游离酸的钠盐形式。钠盐形式通常具有更好的水溶性,且更易于精确称量,便于制备高浓度储备液。在制备缓冲液时,对于对离子强度敏感的实验设计,应将钠反离子对离子强度的贡献纳入考量。
参考文献
- Good NE, Winget GD, Winter W, Connolly TN, Izawa S, Singh RM. Hydrogen ion buffers for biological research. Biochemistry. 1966;5(2):467-477. doi:10.1021/bi00866a011
- Ferguson WJ, Braunschweiger KI, Braunschweiger WR, Smith JR, McCormick JJ, Wasmann CC, Jarvis NP, Bell DH, Good NE. Hydrogen ion buffers for biological research. Anal Biochem. 1980;104(2):300-310. doi:10.1016/0003-2697(80)90287-2
- Aladdin Scientific. Product Information: Heppso sodium salt (HEPPSO-Na), SKU H770545. Aladdin Scientific; 2024.
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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