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BIS-Tris propane, formule chimique C11H26N2O6, CAS 64431-96-5, se présente sous la forme d'une poudre cristalline blanche. Présentant une bonne solubilité dans l’eau. Il peut former une solution incolore et transparente dans l’eau à haute solubilité. Cette propriété lui confère un avantage significatif dans des applications telles que la préparation de tampons biologiques, car l'eau, en tant que l'un des solvants les plus courants dans les organismes vivants, peut assurer la dispersion et l'action efficaces de la substance dans les systèmes biologiques.
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Formule chimique |
C11H26N2O6 |
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Masse exacte |
282 |
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Poids moléculaire |
282 |
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m/z |
282 (100.0%), 283 (11.9%), 284 (1.2%) |
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Analyse élémentaire |
C, 46.80; H, 9.28; N, 9.92; O, 34.00 |
La plage de pH est comprise entre 6,3 et 9,5, démontrant son excellente performance en tant que tampon biologique. Les agents tampons biologiques jouent un rôle crucial dans les expériences biochimiques, car ils peuvent maintenir l'équilibre acid-base de l'environnement au sein du système biologique, garantissant ainsi le bon déroulement des réactions biochimiques. Il s’agit d’une substance chimique ayant une valeur d’application significative dans le domaine de la biochimie. Sa structure moléculaire unique lui confère une série de propriétés physiques uniques, qui jouent un rôle crucial dans des applications telles que les kits de diagnostic biochimique, les kits d'extraction d'ADN/ARN et les kits de diagnostic PCR.
BIS-Tris propane(formule chimique : C ₁₁ H ₂₆ N ₂ O ₆, numéro CAS : 64431-96-5), également connu sous le nom de propane BIS-TRIS ou Bis Tris Propane, est une poudre cristalline blanche à blanc cassé avec un point de fusion de 164-165 degrés, une densité de 1,3 ± 0,1 g/cm³ et une bonne eau. solubilité (1 M, 20 degrés). En tant que membre important de la série TRIS d'agents tampons biologiques, ses principales applications sont concentrées dans les domaines de la biochimie, de la biologie moléculaire et de la recherche en laboratoire. Ce qui suit fournit une analyse systématique de ses principes techniques, de ses scénarios d’application et de ses points opérationnels.
1. Plage de tampon et mécanisme
La plage tampon du 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane est de pH 6,3 à 9,5, avec deux constantes de dissociation acide (pKa ₁=6.8, pKa ₂=9.0) à 25 degrés. Ses propriétés zwittérioniques le rendent excellent dans les environnements faiblement acides à neutres, résistant efficacement aux interférences acido-basiques externes via des réactions d'échange de protons et maintenant la stabilité du pH de la solution. Par exemple, dans un kit de diagnostic biochimique, il peut empêcher l’inactivation des enzymes ou la dénaturation des protéines provoquée par les fluctuations du pH, garantissant ainsi la reproductibilité des résultats expérimentaux.
2. Application des réactifs de diagnostic PCR
Le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane est un composant tampon couramment utilisé dans la réaction en chaîne par polymérase (PCR), et ses avantages comprennent :
Améliorer l'activité des endonucléases de restriction : en optimisant le pH de l'environnement, améliorez l'efficacité du clivage enzymatique et réduisez le clivage non spécifique-. Par exemple, dans les expériences de clonage de gènes, l'utilisation d'un tampon 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut améliorer la précision de coupe des endonucléases de restriction de plus de 30 %.
Compatibilité : Aucune interaction avec les composants de la réaction PCR tels que Mg²⁺ et dNTP, pour éviter d'inhiber les réactions d'amplification. Des expériences ont montré que dans le système PCR contenant du 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane, l'efficacité d'amplification du fragment d'ADN cible peut atteindre plus de 95 %.
Stabilité thermique : maintenez la stabilité structurelle pendant l'étape de dénaturation à haute température (95 degrés) du cycle PCR, sans se décomposer pour produire des substances interférentes. Après un traitement à long-haute température-à haute température, sa capacité tampon ne diminue que de 5 % à 8 %, ce qui est nettement mieux que les agents tampons traditionnels.
3. Kit d'extraction d'ADN/ARN
L'effet tampon du 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane dans le lysat cellulaire peut protéger les acides nucléiques des dommages extrêmes causés par le pH et améliorer la pureté de l'extraction. Par exemple, dans l'extraction de l'ADN du génome végétal, l'utilisation d'un tampon 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut augmenter le rendement en ADN de 20 % et réduire le taux de contamination par l'ARN à moins de 1 %.
Recherche en biologie moléculaire : adjuvants expérimentaux multifonctionnels
1. Recherche sur les protéines
Étude sur l'autooxydation de l'oxymyoglobine (MbO ₂) : le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane en tant que tampon peut étudier l'effet de différents anions nucléophiles (tels que Cl ⁻, NO ∝⁻) sur le taux d'auto-oxydation de MbO ₂. Des expériences ont montré que dans le système tampon 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane à pH 7,4, Cl⁻ peut accélérer de 2 fois le taux d'auto-oxydation de MbO ₂, tandis que NO ∝⁻ inhibe ce processus.
Purification de la protéine de liaison au glucose : lors de la purification de la protéine de la membrane de Sulfolobus solfataricus,BIS-Tris propanepeut maintenir l'activité des protéines et empêcher la précipitation ou la dénaturation causée par les changements de pH. Le taux de récupération de l'activité protéique après purification peut atteindre plus de 85 %, ce qui est nettement meilleur que le tampon Tris (60 %).
2. Recherche enzymatique
Le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane présente des performances exceptionnelles dans les tests d'activité enzymatique. Par exemple, dans la détection de l'activité de la phosphatase alcaline (ALP), son système tampon peut augmenter la vitesse de réaction enzymatique de 15 % tout en réduisant les interférences de fond. De plus, dans les réactions catalysées par la lactate déshydrogénase (LDH), le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut stabiliser la conformation de l'enzyme et prolonger la demi-vie de l'enzyme jusqu'à deux fois celle des solutions tampons traditionnelles.
3. Expérience d'électrophorèse
Dans l'électrophorèse sur gel de polyacrylamide (PAGE), le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane est utilisé pour maintenir la stabilité du pH du tampon d'électrophorèse. Ses avantages incluent :
Amélioration de la résolution : lors de la séparation des protéines, l'utilisation d'un tampon propane 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) peut augmenter la résolution de bande de 20 %, particulièrement adapté à la séparation des protéines de faible poids moléculaire (<20 kDa).
Réduisez les traînées en bandes : réduisez les traînées en bandes et améliorez la précision quantitative en inhibant la liaison non-spécifique des protéines et du gel.
1. Préparation du milieu de culture
Le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut être utilisé pour la régulation du pH des milieux de culture cellulaire, en particulier pour les lignées cellulaires sensibles au pH telles que les neurones et les cellules souches. Par exemple, dans la culture neuronale, l’utilisation d’un milieu tamponné au 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut augmenter la survie cellulaire de 15 % et favoriser la formation de synapses.
2. Système de culture sans sérum
Dans un milieu de culture sans sérum-, le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut remplacer les agents tampons traditionnels tels que l'HEPES, offrant ainsi un environnement de pH plus stable. Des expériences ont montré qu'il peut augmenter de 10 % le taux de prolifération des cellules cultivées sans sérum, tout en réduisant le taux d'apoptose à moins de 5 %.
Tampon universel de laboratoire : prise en charge d'applications multi-scénarios
1. Analyse chromatographique
En chromatographie liquide à haute-performance (HPLC), le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino)propane peut être utilisé comme tampon de phase mobile pour améliorer la forme des pics et améliorer la séparation. Par exemple, dans la séparation des acides aminés, il peut optimiser le facteur de symétrie du pic cible à 0,9-1,1, bien mieux qu'une solution tampon phosphate (1,2-1,5).
2. Croissance cristalline
Dans les expériences de croissance de cristaux de protéines, le 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peut favoriser la nucléation et contrôler la taille des cristaux en ajustant le pH de la solution. Par exemple, dans la croissance des cristaux de lysozyme, cela peut augmenter l’uniformité de la taille des cristaux de 30 % et réduire le taux de défauts en dessous de 10 %.
3. Chélation des ions métalliques
Les groupes amino et hydroxyle dans les molécules de 1,3-Bis ((trihydroxyméthyl) méthylamino) propane peuvent former des complexes stables avec des ions métalliques (tels que Ca ² ⁺, Mg ² ⁺) pour empêcher la précipitation. Dans les solutions contenant de fortes concentrations d'ions métalliques, il peut augmenter la solubilité des ions métalliques de 50 à 80 %, ce qui le rend adapté aux systèmes de réaction enzymatique nécessitant la participation d'ions métalliques.
Il existe deux voies techniques couramment utilisées pour la synthèse en laboratoire deBIS-Tris propane. Ce qui suit fournira une introduction détaillée aux principes et aux étapes spécifiques de ces deux méthodes, tout en faisant également référence aux informations pertinentes contenues dans l'article pour explication.
Méthode 1 : Méthode de réaction de l'éthylène glycol, de l'eau ammoniaquée et du formaldéhyde
Principe:
Cette méthode est basée sur la réaction chimique entre l’éthylène glycol, l’ammoniaque et le formaldéhyde. En contrôlant les conditions de réaction et la proportion de réactifs, le produit cible Bis Tris propane est finalement généré.
Étapes spécifiques :
1. Préparation des matières premières : Préparez une quantité appropriée d’éthylène glycol, de formaldéhyde et d’eau ammoniaquée.
2. Réaction de chauffage : ajoutez de l'éthylène glycol et du formaldéhyde au récipient de réaction et chauffez à 70-90 degrés C. Cette plage de température contribue à favoriser des collisions et des réactions efficaces entre les réactifs.
3. Ajoutez une solution d'ammoniaque : ajoutez lentement une solution d'ammoniaque tout en chauffant. La vitesse d'addition de l'ammoniac doit être modérée pour éviter une réaction excessive.
4. Contrôle de la température : Durant la réaction, contrôler la température entre 90 et 100 degrés C. Cette plage de température est propice à l'avancement de la réaction tout en évitant les réactions secondaires provoquées par des températures trop élevées.
5. Achèvement de la réaction et refroidissement : lorsque la réaction atteint le temps prédéterminé ou lorsqu'on observe que les réactifs ont été complètement consommés, arrêter le chauffage et refroidir le mélange à température ambiante.
6. Traitement ultérieur : Effectuer un traitement ultérieur sur le mélange refroidi, tel que filtration, séchage, etc., pour éliminer les impuretés et obtenir du propane Bis Tris pur.
Remarques :
Tout au long du processus de réaction, la température, la durée et la proportion de réactifs doivent être strictement contrôlées pour garantir le bon déroulement de la réaction et la pureté du produit.
La solution d'ammoniaque a une odeur âcre et une corrosivité, et un équipement de protection doit être porté pendant le fonctionnement pour assurer une bonne ventilation dans le laboratoire.
Méthode 2 : Méthode basée sur le brevet chinois CN200810200543.2
Principe:
Ce procédé utilise du triméthylaminométhane et du 1,3-dibromopropane comme principaux matériaux de réaction, reflue dans une solution d'éthanol pendant un certain temps, subit un traitement d'acidification et d'alcalinisation pour obtenir des produits bruts, puis recristallise pour obtenir du 1,3-bis pur (((triméthylolméthylamino) propane.
Étapes spécifiques :
1. Préparation des matières premières : Préparez une quantité appropriée de triméthylaminométhane, de 1,3-dibromopropane et d'éthanol comme solvant.
2. Réaction de reflux : Ajouter les matières premières à une solution d'éthanol pour la réaction de reflux. Le temps de réaction doit être ajusté en fonction des conditions expérimentales.
3. Traitement d'acidification et d'alcalinisation : Une fois la réaction terminée, le mélange est soumis à un traitement d'acidification et d'alcalinisation pour éliminer les impuretés et ajuster la valeur du pH.
4. Recristallisation : Recristallisation du mélange traité pour améliorer encore la pureté du produit.
Avantages :
Les matières premières utilisées dans cette méthode sont relativement courantes et faciles à obtenir.
La pureté du produit peut être efficacement améliorée grâce à des étapes telles que la recristallisation.
Remarques :
Pendant le processus de réaction de reflux, la température et la durée de la réaction doivent être strictement contrôlées pour garantir le bon déroulement de la réaction.
Pendant le processus d'acidification et d'alcalinisation, il convient de veiller à ajuster la valeur du pH pour éviter les effets néfastes sur les produits.
En résumé, les méthodes de synthèse en laboratoire deBIS-Tris propanecomprennent principalement la méthode de réaction de l'éthylène glycol, de l'ammoniaque et du formaldéhyde, ainsi que la méthode basée sur le brevet chinois CN200810200543.2. Ces deux méthodes ont chacune leurs propres caractéristiques et des méthodes appropriées peuvent être sélectionnées pour la synthèse en fonction des conditions et exigences expérimentales.
Le BIS-Tris Propane, nommé scientifiquement 1,3-bis(tris(hydroxyméthyl)méthylamino)propane (CAS 64431-96-5), est un tampon biologique crucial dont la découverte est étroitement liée au développement des « bons » tampons au milieu du XXe siècle. En 1966, NE Good et ses collègues ont proposé le concept de « bons » tampons, des tampons organiques avec une interférence minimale sur les processus biologiques, des valeurs de pKa appropriées et une solubilité élevée dans l'eau, jetant les bases du développement du BIS-Tris Propane.
Bien que son année de découverte indépendante exacte ne soit pas explicitement enregistrée, il est apparu comme un dérivé du tampon Tris à la fin du 20e siècle, optimisé pour surmonter les limitations des tampons traditionnels. Initialement, il a été synthétisé comme agent tampon potentiel, tirant parti de sa structure moléculaire unique avec deux groupes amino et plusieurs groupes hydroxyle pour atteindre une large plage de tamponnage de pH 6,0 à 9,5.
Au début des années 2000, des chercheurs dirigés par Mark Murrie ont commencé à explorer son potentiel au-delà du tampon, découvrant son rôle de ligand multidenté dans la formation de complexes métalliques à haute -nucléarité, ce qui a élargi son champ d'application. Dans les années 2010, son utilité en biochimie et en biologie moléculaire était pleinement reconnue, étant largement utilisée dans la PCR, l'électrophorèse et les tests enzymatiques en raison de sa faible interférence avec les ions métalliques et de sa grande stabilité.
Aujourd'hui, il reste un réactif de base, sa découverte et son développement reflétant la recherche continue d'outils plus fiables et plus polyvalents dans les sciences de la vie et la recherche chimique.
FAQ
Quelle est la différence entre le bis tris et le bis tris propane ?
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Le Bis-Tris et le Bis-Tris Propane (BTP) sont des tampons biologiques distincts ; Le Bis-Tris est idéal pour les environnements acides-à-neutres (pH 5,8 à 7,2), tandis que le Bis-Tris Propane offre une plage beaucoup plus large et polyvalente (pH 6,3 à 9,5) grâce à deux points de titrage. Le Bis-Tris est préféré pour l'électrophorèse, tandis que le BTP est souvent utilisé pour les enzymes et le contrôle du pH à large plage-.
Qu'est-ce que le bis-tris propane ?
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Le bis-tris propane estune substance tampon soluble dans l'eau-utilisée pour la préparation des solutions tampons biochimiques et biologiques; pKa=6.8 à 20 degrés. Il a un rôle de tampon. Il est fonctionnellement lié à un membre de tris.
Le propane Bis Tris est-il soluble dans l’eau ?
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Le Bis-Tris propane est soluble dans l'eau ;15 g dans 35 mL d'eau (environ 1,5 M)donne une solution claire et incolore. Le pH d'une solution 1 M est compris entre 10 et 12 à température ambiante.
Qu'est-ce que le bis tris propane pH 6,3 ?
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MW 282.34 g/mol, Purity >99%. Tampon utile dans la plage de pH 6,3-9,5. Cette large plage de mise en tampon est due au fait que ses deux valeurs de pKa, 6,8 (pKa1) et 9,0 (pKa2), sont si proches.
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