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BIS-트리스 프로판, 화학식 C11H26N2O6, CAS 64431-96-5는 백색 결정성 분말로 나타납니다. 좋은 수용성을 나타냅니다. 용해도가 높은 물에서 무색 투명한 용액을 형성할 수 있습니다. 이 특성은 살아있는 유기체에서 가장 일반적인 용매 중 하나인 물이 생물학적 시스템에서 물질의 효과적인 분산과 작용을 보장할 수 있기 때문에 생물학적 완충제를 준비하는 것과 같은 응용 분야에서 상당한 이점을 제공합니다.
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화학식 |
C11H26N2O6 |
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정확한 질량 |
282 |
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분자량 |
282 |
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m/z |
282 (100.0%), 283 (11.9%), 284 (1.2%) |
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원소 분석 |
C, 46.80; H, 9.28; N, 9.92; O, 34.00 |
pH 범위는 6.3~9.5로 생물학적 완충액으로서 탁월한 성능을 나타냅니다. 생물학적 완충제는 생물학적 시스템 내 환경의 산{3}}염기 균형을 유지하여 생화학 반응의 원활한 진행을 보장하므로 생화학 실험에서 중요한 역할을 합니다. 생화학 분야에서 중요한 응용 가치를 지닌 화학 물질입니다. 독특한 분자 구조는 생화학 진단 키트, DNA/RNA 추출 키트, PCR 진단 키트와 같은 응용 분야에서 중요한 역할을 하는 일련의 고유한 물리적 특성을 부여합니다.
BIS-트리스 프로판BIS-TRIS 프로판 또는 Bis Tris Propane으로도 알려져 있는 (화학 공식: C ₁₁ H 2₆ N 2 O ₆, CAS 번호: 64431-96-5)은 녹는점이 164-165도이고 밀도가 1.3 ± 0.1 g/cm 3이며 우수한 수용성을 갖는 흰색에서 황백색의 결정성 분말입니다(1 M, 20도). TRIS 생물학적 완충제 시리즈의 중요한 구성원인 이 제품의 핵심 응용 분야는 생화학, 분자 생물학 및 실험실 연구 분야에 집중되어 있습니다. 다음은 기술 원리, 적용 시나리오 및 운영 포인트에 대한 체계적인 분석을 제공합니다.
1. 버퍼 범위 및 메커니즘
1,3-비스((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판의 완충 범위는 pH 6.3-9.5이며, 25도에서 두 개의 산 해리 상수(pKa ₁=6.8, pKa 2=9.0)가 있습니다. 양성자 이온 특성으로 인해 약산성부터 중성 환경까지 탁월하며, 양성자 교환 반응을 통해 외부 산-염기 간섭에 효과적으로 저항하고 용액 pH 안정성을 유지합니다. 예를 들어, 생화학 진단 키트에서는 pH 변동으로 인한 효소 불활성화나 단백질 변성을 방지하여 실험 결과의 재현성을 보장할 수 있습니다.
2. PCR 진단시약의 적용
1,3-비스((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 중합효소 연쇄 반응(PCR)에서 일반적으로 사용되는 완충 성분이며 그 장점은 다음과 같습니다.
제한 엔도뉴클레아제 활성 강화: pH 환경을 최적화하여 효소 절단 효율을 높이고 비{0}}비특이적 절단을 줄입니다. 예를 들어, 유전자 클로닝 실험에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판 완충액을 사용하면 제한 엔도뉴클레아제 절단 정확도를 30% 이상 향상시킬 수 있습니다.
호환성: 증폭 반응 억제를 피하기 위해 Mg²⁺ 및 dNTP와 같은 PCR 반응 성분과 상호작용이 없습니다. 실험 결과, 1,3-Bis((trihydroxymethyl) methylamino) propane이 포함된 PCR 시스템에서 표적 DNA 단편의 증폭 효율이 95% 이상에 도달할 수 있는 것으로 나타났습니다.
열 안정성: PCR 주기의 고온 변성 단계(95도) 동안 분해되어 방해 물질을 생성하지 않고 구조적 안정성을 유지합니다.- 장기간-고온-처리 후 완충 용량은 5% -8%만 감소하며 이는 기존 완충제보다 훨씬 뛰어납니다.
3. DNA/RNA 추출 키트
세포 용해물 내 1,3-Bis((트리하이드록시메틸)메틸아미노) 프로판의 완충 효과는 극심한 pH 손상으로부터 핵산을 보호하고 추출 순도를 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 식물 게놈 DNA 추출에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판 완충액을 사용하면 DNA 수율을 20% 증가시키고 RNA 오염률을 1% 미만으로 줄일 수 있습니다.
분자 생물학 연구: 다기능 실험 보조제
1. 단백질 연구
옥시미오글로빈(MbO 2):1,3-Bis((trihydroxymethyl) methylamino) 프로판의 자동 산화에 대한 연구는 다양한 친핵성 음이온(예: Cl ⁻, NO ∝⁻)이 MbO 2 자동 산화 속도에 미치는 영향을 조사할 수 있습니다. 실험에 따르면 pH 7.4의 1,3-Bis((트리하이드록시메틸)메틸아미노) 프로판 완충 시스템에서 Cl ⁻는 MbO 2의 자체 산화 속도를 2배 가속할 수 있는 반면 NO ∝⁻는 이 과정을 억제하는 것으로 나타났습니다.
포도당 결합 단백질 정제: Sulfolobus solfataricus의 막에서 단백질을 정제할 때,BIS-트리스 프로판단백질 활성을 유지하고 pH 변화로 인한 침전이나 변성을 방지할 수 있습니다. 정제 후 단백질 활성 회복률은 85% 이상에 도달할 수 있으며 이는 Tris 완충액(60%)보다 훨씬 우수합니다.
2. 효소 연구
1,3-비스((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 효소 활성 분석에서 뛰어난 성능을 보여줍니다. 예를 들어, 알칼리성 포스파타제(ALP) 활성 검출에서 완충 시스템은 배경 간섭을 줄이면서 효소 반응 속도를 15% 증가시킬 수 있습니다. 또한 젖산탈수소효소(LDH) 촉매 반응에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 효소 구조를 안정화하고 효소 반감기를 기존 완충 용액의 두 배로 연장할 수 있습니다.
3. 전기영동 실험
폴리아크릴아미드 겔 전기영동(PAGE)에서 1,3-Bis((트리히드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 전기영동 완충액의 pH 안정성을 유지하는 데 사용됩니다. 장점은 다음과 같습니다.
분해능 향상: 단백질 분리에서 1,3-Bis((trihydroxymethyl)methylamino) 프로판 완충액을 사용하면 밴드 분해능을 20%까지 높일 수 있으며, 특히 저분자량 단백질 분리에 적합합니다(<20 kDa).
스트립 테일링 감소: 단백질과 겔의 비{0}결합을 억제하여 스트립 테일링을 줄이고 정량 정확도를 향상시킵니다.
1. 배양배지 준비
1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 세포 배양 배지의 pH 조절, 특히 뉴런 및 줄기 세포와 같은 pH 민감성 세포주에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 신경 배양에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판 완충 배지를 사용하면 세포 생존을 15% 증가시키고 시냅스 형성을 촉진할 수 있습니다.
2. 무혈청 배양 시스템
무혈청- 배양 배지에서 1,3-비스((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 HEPES와 같은 기존 완충제를 대체하여 보다 안정적인 pH 환경을 제공할 수 있습니다. 실험 결과, 무혈청 배양 세포의 증식률을 10% 증가시키는 동시에 세포사멸률을 5% 미만으로 감소시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.
실험실 범용 버퍼: 다중 시나리오 적용 지원
1. 크로마토그래피 분석
고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)-에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸)메틸아미노)프로판은 이동상 완충제로 사용되어 피크 모양을 개선하고 분리를 강화할 수 있습니다. 예를 들어, 아미노산 분리에서는 표적 피크의 대칭 인자를 0.9-1.1로 최적화할 수 있으며 이는 인산염 완충 용액(1.2-1.5)보다 훨씬 더 좋습니다.
2. 결정 성장
단백질 결정 성장 실험에서 1,3-Bis((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판은 용액의 pH를 조정하여 핵형성을 촉진하고 결정 크기를 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 라이소자임 결정의 성장에서는 결정 크기의 균일성을 30% 증가시키고 결함률을 10% 이하로 줄일 수 있습니다.
3. 금속 이온 킬레이트화
1,3-비스((트리하이드록시메틸) 메틸아미노) 프로판 분자의 아미노 및 하이드록실 그룹은 침전을 방지하기 위해 금속 이온(예: Ca² ⁺, Mg ² ⁺)과 안정한 복합체를 형성할 수 있습니다. 고농도의 금속 이온을 함유한 용액에서는 금속 이온의 용해도를 50%~80% 증가시킬 수 있어 금속 이온의 참여가 필요한 효소 반응 시스템에 적합합니다.
실험실 합성에는 일반적으로 사용되는 두 가지 기술 경로가 있습니다.BIS-트리스 프로판. 다음에서는 이 두 가지 방법의 원리와 구체적인 단계에 대해 자세히 소개하고, 설명을 위해 기사의 관련 정보도 참조합니다.
방법 1: 에틸렌글리콜, 암모니아수 및 포름알데히드의 반응방법
원칙:
이 방법은 에틸렌 글리콜, 암모니아수, 포름알데히드 사이의 화학 반응을 기반으로 합니다. 반응 조건과 반응물의 비율을 제어함으로써 최종적으로 목적 생성물인 Bis Tris 프로판이 생성됩니다.
구체적인 단계:
1. 원료 준비 : 에틸렌글리콜, 포름알데히드, 암모니아수를 적당량 준비합니다.
2. 가열 반응: 반응 용기에 에틸렌 글리콜과 포름알데히드를 첨가하고 70~90°C로 가열합니다. 이 온도 범위는 반응물 간의 효과적인 충돌과 반응을 촉진하는 데 도움이 됩니다.
3. 암모니아 용액 첨가: 가열하면서 암모니아 용액을 천천히 첨가합니다. 과도한 반응을 피하기 위해 암모니아 첨가 속도는 적당해야 합니다.
4. 온도 조절 : 반응 중 온도를 90~100℃ 사이로 조절한다. 이 온도 범위는 지나치게 높은 온도로 인한 부반응을 피하면서 반응 진행에 도움이 된다.
5. 반응종료 및 냉각 : 반응이 정해진 시간에 도달하거나 반응물이 완전히 소모된 것이 관찰되면 가열을 멈추고 혼합물을 상온으로 냉각시킨다.
6. 후속가공 : 냉각된 혼합물을 여과, 건조 등의 후속가공을 수행하여 불순물을 제거하고 순수한 비스트리스프로판을 얻는다.
참고:
반응의 원활한 진행과 생성물의 순도를 보장하기 위해서는 전체 반응 과정에서 온도, 시간, 반응물의 비율 등을 엄격하게 관리해야 합니다.
암모니아 용액은 자극적인 냄새와 부식성이 있으므로 작업 중에는 보호 장비를 착용하여 실험실 내 환기가 잘 되도록 해야 합니다.
방법 2: 중국 특허 CN200810200543.2에 기초한 방법
원칙:
이 방법은 트리메틸아미노메탄과 1,3-디브로모프로판을 주반응물질로 하여 에탄올용액에서 일정시간 환류시킨 후 산성화 및 알칼리화 처리를 거쳐 조생성물을 얻은 후 재결정하여 순수한 1,3-비스(((트리메틸올메틸아미노)프로판)을 얻는 방법이다.
구체적인 단계:
1. 원료 준비 : 용매로 트리메틸아미노메탄, 1,3-디브로모프로판, 에탄올을 적당량 준비합니다.
2. 환류반응 : 에탄올 용액에 원료를 첨가하여 환류반응시킨다. 반응 시간은 실험 조건에 따라 조정되어야 합니다.
3. 산성화 및 알칼리화 처리: 반응이 완료된 후 혼합물을 산성화 및 알칼리화 처리하여 불순물을 제거하고 pH 값을 조정합니다.
4. 재결정화(Recrystallization): 처리된 혼합물을 재결정화하여 제품의 순도를 더욱 향상시킵니다.
장점:
이 방법에 사용되는 원료는 비교적 흔하고 구하기 쉽습니다.
재결정화 등의 단계를 통해 제품의 순도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
참고:
환류반응 과정에서는 반응온도와 시간을 엄격하게 조절하여 반응이 원활하게 진행되도록 해야 한다.
산성화 및 알칼리화 과정에서 제품에 부정적인 영향을 미치지 않도록 pH 값을 조정하는 데 주의를 기울여야 합니다.
요약하면, 실험실 합성 방법BIS-트리스 프로판주로 에틸렌 글리콜, 암모니아수 및 포름알데히드의 반응 방법과 중국 특허 CN200810200543.2에 기초한 방법을 포함합니다. 이 두 가지 방법은 각각 고유한 특성을 가지고 있으며, 실험 조건 및 요구 사항에 따라 합성에 적합한 방법을 선택할 수 있습니다.
BIS-트리스 프로판(학명: 1,3-비스(트리스(하이드록시메틸)메틸아미노)프로판(CAS 64431-96-5))은 중요한 생물학적 완충제이며, 이 발견은 20세기 중반 "좋은" 완충제 개발과 밀접하게 연관되어 있습니다. 1966년에 NE Good과 그의 동료들은 생물학적 과정에 대한 간섭을 최소화하고 적절한 pKa 값과 높은 수용성을 지닌 유기 완충제인 "좋은" 완충제 개념을 제안하여 BIS-트리스 프로판 개발의 토대를 마련했습니다.
정확한 독립적인 발견 연도는 명시적으로 기록되지 않았지만 20세기 후반에 기존 완충 장치의 한계를 극복하기 위해 최적화된 Tris 완충 장치의 파생물로 등장했습니다. 처음에는 이중 아미노 그룹과 다중 하이드록실 그룹이 있는 독특한 분자 구조를 활용하여 pH 6.0-9.5의 넓은 완충 범위를 달성하는 잠재적인 완충제로 합성되었습니다.
2000년대 초, Mark Murrie가 이끄는 연구자들은 버퍼링 이상의 잠재력을 탐구하기 시작하여 고핵성 금속 착물 형성에서 여러자리 리간드로서의 역할을 발견하고{1}} 응용 범위를 확장했습니다. 2010년대에는 생화학 및 분자 생물학에서의 유용성이 완전히 인정되어 낮은 금속 이온 간섭과 높은 안정성으로 인해 PCR, 전기 영동 및 효소 분석에 널리 사용되었습니다.
오늘날 이는 생명 과학 및 화학 연구에서 더욱 신뢰할 수 있고 다양한 도구를 지속적으로 추구하는 것을 반영하는 주요 시약으로 남아 있습니다.
FAQ
비스 트리스와 비스 트리스 프로판의 차이점은 무엇입니까?
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비스-트리스와 비스-트리스 프로판(BTP)은 별개의 생물학적 완충제입니다. Bis-Tris는 산성-~-중성 환경(pH 5.8~7.2)에 이상적인 반면, Bis-Tris 프로판은 두 개의 적정 지점으로 인해 훨씬 더 넓고 다양한 범위(pH 6.3~9.5)를 제공합니다. Bis-Tris는 전기영동에 선호되는 반면, BTP는 종종 효소 및 광범위한- pH 제어에 사용됩니다.
비스-트리스 프로판이란 무엇인가요?
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비스-트리스 프로판은생화학적 및 생물학적 완충액 제조에 사용되는 수용성 완충 물질-; 20도에서 pKa=6.8. 완충 역할을 합니다. 기능적으로 tris의 구성원과 관련이 있습니다.
비스 트리스 프로판은 물에 용해됩니까?
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비스-트리스 프로판은 물에 용해됩니다.물 35mL에 15g(약 1.5M)투명한 무색 용액을 제공합니다. 1M 용액의 pH는 실온에서 10~12입니다.
비스 트리스 프로판 pH 6.3이란 무엇입니까?
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MW 282.34 g/mol, Purity >99%. pH 6.3-9.5 범위에서 유용한 완충액. 이렇게 넓은 버퍼링 범위는 두 개의 pKa 값인 6.8(pKa1)과 9.0(pKa2)이 매우 가깝기 때문입니다.
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