En estudios experimentales como la bioquímica y la biología molecular,La solución tampón CAPS (3-ciclohexilamina-1-propanesulfónico) se utiliza a menudo en experimentos como la electroforesis de proteínas y la determinación de la actividad enzimática debido a sus buenas propiedades tamponantesSin embargo, en el uso real, los investigadores a menudo reciben recordatorios para "evitar la congelación y descongelación repetidas".las propiedades químicas de la solución tampón CAPS, los cambios físicos durante la congelación y descongelación, y el posible impacto en los resultados experimentales.
1Características y mecanismo de acción de la solución de amortiguador CAPS
El CAPS es un amortiguador biológico de uso común.que puede mantener la estabilidad relativa del pH de la solución en un ambiente alcalino mediante disociación y protonaciónCuando se agregan sustancias ácidas o alcalinas a la solución tampón CAPS, las moléculas CAPS se unen o liberan protones en consecuencia.y ajustar la concentración de iones de hidrógeno en la solución a través de su propio equilibrio de disociación, controlando así el valor del pH dentro de un cierto rango.
2Efectos físicos de la congelación y descongelación repetidas en la solución tampón CAPS
Cuando la solución tampón CAPS se congela, el agua en ella se cristalizará gradualmente para formar cristales de hielo.pero crece preferentemente en el borde de la solución y en áreas donde existen impurezasA medida que los cristales de hielo continúan expandiéndose, los solutos de la solución se comprimirán en el área de la solución no congelada, lo que resulta en un aumento local de la concentración de soluto.Durante el proceso de descongelación, los cristales de hielo se derriten y el volumen de la solución se restaura, pero en este momento la distribución del soluto dentro de la solución ya no es uniforme.La congelación y descongelación repetidas hacen que este proceso se repita continuamente, y el volumen de la solución se expande y contrae con frecuencia, destruyendo la uniformidad de la solución.
3Efectos químicos de la congelación y descongelación repetidas en la solución tampón CAPS
(I) Disminución del rendimiento del amortiguador
La congelación y descongelación repetidas pueden destruir la estructura y la estabilidad de las moléculas de CAPS.las fluctuaciones de la concentración de soluto y los efectos mecánicos de los cristales de hielo durante el proceso de congelación y descongelación pueden causar degradaciónEstos cambios alterarán las características de disociación de las moléculas CAPS, debilitando o incluso perdiendo su capacidad de amortiguación.Cuando el rendimiento del amortiguador disminuye, la solución tampón CAPS no puede mantener eficazmente la estabilidad del pH cuando se enfrenta a cambios externos de ácido-base, lo que afecta a los resultados experimentales que dependen de ella para proporcionar un ambiente estable.
(II) Reacción química con otros componentes
Muchas soluciones de amortiguador CAPS agregarán otros componentes cuando estén preparadas para satisfacer diferentes necesidades experimentales.La congelación y descongelación repetidas pueden promover reacciones químicas entre estos componentes o entre las moléculas de CAPSAlgunos componentes sensibles a la temperatura pueden descomponerse durante el proceso de congelación y descongelación, produciendo nuevas impurezas.que pueden interferir con las moléculas biológicas del sistema experimental y causar desviaciones en los resultados experimentales.
4 Impacto de la congelación y descongelación repetidas en los resultados experimentales
El uso de soluciones tampón CAPS que han sido congeladas y descongeladas repetidamente puede dar lugar a grandes errores en los resultados experimentales.Los ambientes de pH inestables pueden afectar la carga y la actividad de las proteínasEn el largo plazo, no sólo se perderán materiales experimentales y tiempo,Pero la dirección del experimento también puede ser engañosa.
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