Буферные растворы Гуда
Good’s buffers (буферные растворы Гуда) — двадцать буферных растворов, выбранных и описанных Норманом Гудом с соавторами в 1966 — 1980 годах.[1][2][3] Большая часть из этих буферов представляли из себя новые цвиттерионные соединения, приготовленные и протестированные Гудом и его коллегами, однако, некоторые (MES, ADA, BES, бицин) были до того момента известны, но не попадали в поле зрения биологов.
Критерии выбора
[править | править код]Для приготовления буферных растворов Гуд отбирал вещества по нескольким критериям, значимым для биологических исследований.
- pKa. Так как биохимические реакции протекают как правило в нейтральной или слабощелочной среде, идеальный буферный раствор должен иметь pKa в данном диапазоне, для того, чтобы буферный раствор обладал максимальной буферной емкостью.
- Растворимость. В биохимии используются водные растворы биологически активных веществ. Компоненты буферов должны быть легко растворимы в воде. Низкая растворимость в неполярных растворителях (жирах, органических веществах) также является преимуществом, так как в таком буфере не будут растворяться неполярные компоненты — например, клеточные мембраны.
- Мембранопроницаемость. Буферный раствор не должен проходить через клеточные мембраны.
- Солевые эффекты. Буферный раствор должен иметь минимальные солевые эффекты, буферы с повышенной ионной силой могут обладать недостатками при использовании в живых системах.
- Влияние на диссоциацию. На диссоциацию буфера должны оказывать минимальное влияние концентрация, температура, ионный состав среды.
- Взаимодействие с катионами. В случае, если буфер образует комплексы с катионными лигандами, они должны быть растворимыми. В идеале компоненты буфера, не должны образовывать комплексы.
- Химическая стабильность. Буферы должны быть химически стабильными, не подвергаться расщеплению ферментами и другими веществами.
- Инертность. Буферы не должны оказывать влияние или участвовать в каких-либо биохимических реакциях.
- Оптическое поглощение. Буферы не должны поглощать видимый или ультрафиолетовый свет, с длиной волны больше 230 нанометров.
- Простота приготовления. Буферы должны просто синтезироваться из недорогих субстратов и легко очищаться.
Буферные растворы
[править | править код]В таблице приведены буферные растворы, описанные Гудом с соавторами.
| Буферный раствор | Величина pKa при 20°C | ΔpKa/°C | Растворимость в воде при 0oC |
|---|---|---|---|
| MES | 6.15 | -0.011 | 0.65M |
| Bis-tris methane | 6.60 | M | |
| ADA | 6.62 | -0.011 | - |
| ACES | 6.88 | -0.020 | 0.22M |
| Bis-tris propane | 6.80 | - | |
| PIPES | 6.82 | -0.0085 | - |
| MOPSO | 6.95 | -0.015 | 0.75M |
| Холаминхлорид | 7.10 | -0.027 | 4.2M (As HCl) |
| MOPS | 7.15 | -0.013 | 3.0M[4] |
| BES | 7.17 | -0.016 | 3.2M |
| TES | 7.5 | -0.020 | 2.6M |
| HEPES | 7.55 | -0.014 | 2.25M |
| DIPSO | 7.6 | -0.015 | 0.24M |
| MOBS | 7.6 | ||
| Ацетамидоглицин | 7.7 | - | Очень высокая |
| TAPSO | 7.6 | -0.018 | 1.0M |
| TEA | 7.8 | ||
| POPSO | 7.85 | -0.013 | - |
| HEPPSO | 7.9 | -0.01 | 2.2M |
| EPS | 8.0 | ||
| HEPPS | 8.1 | -0.015 | Высокая |
| Трицин | 8.15 | -0.021 | 0.8M |
| Трис | 8.2 | ||
| Глицинамид | 8.2 | -0.029 | 6.4M (As HCl) |
| Glycylglycine | 8.2 | ||
| HEPBS | 8.3 | ||
| Бицин | 8.35 | -0.018 | 1.1M |
| TAPS | 8.55 | -0.027 | Высокая |
| AMPB | 8.8 | ||
| CHES | 9.3 | ||
| AMP | 9.7 | ||
| AMPSO | 9.0 | ||
| CAPSO | 9.6 | ||
| CAPS | 10.4 | ||
| CABS | 10.7 |
Литература
[править | править код]- N. E. Good, G. D. Winget, W. Winter, T. N. Connolly, S. Izawa and R. M. M. Singh. Hydrogen Ion Buffers for Biological Research (англ.) // Biochemistry[англ.] : journal. — 1966. — Vol. 5, no. 2. — P. 467—477. — doi:10.1021/bi00866a011. — PMID 5942950.
Список литературы
[править | править код]- ↑ Good, Norman E.; Winget, G. Douglas; Winter, Wilhelmina; Connolly, Thomas N.; Izawa, Seikichi; Singh, Raizada M. M. Hydrogen Ion Buffers for Biological Research (неопр.) // Biochemistry. — 1966. — Т. 5, № 2. — С. 467—477. — doi:10.1021/bi00866a011. — PMID 5942950.
- ↑ Good, Norman E.; Izawa, Seikichi. Hydrogen ion buffers (англ.) // Methods Enzymol. : journal. — 1972. — Vol. 24. — P. 53—68. — doi:10.1016/0076-6879(72)24054-x. — PMID 4206745.
- ↑ Ferguson, W. J.; Braunschweiger, K. I.; Braunschweiger, W. R.; Smith, J. R.; McCormick, J. J.; Wasmann, C. C.; Jarvis, N. P.; Bell, D. H.; Good, N. E. Hydrogen Ion Buffers for Biological Research (англ.) // Anal. Biochem.[англ.] : journal. — 1980. — Vol. 104, no. 2. — P. 300—310. — doi:10.1016/0003-2697(80)90079-2. — PMID 7446957.
- ↑ Biological buffers. REACH Devices. Дата обращения: 22 марта 2018. Архивировано 26 марта 2018 года.