Em estudos experimentais como bioquímica e biologia molecular,A solução tampão de CAPS (3-ciclohexilamina-1-propanesulfônico) é frequentemente utilizada em experimentos como eletroforese de proteínas e determinação da atividade enzimática devido às suas boas propriedades tamponadorasNo entanto, no uso real, os pesquisadores geralmente recebem lembretes para "evitar congelamento e descongelamento repetidos".As propriedades químicas da solução tampão CAPS, alterações físicas durante o congelamento e o descongelamento, e o potencial impacto nos resultados experimentais.
1Características e mecanismo de acção da solução tampão CAPS
O CAPS é um tampão biológico comumente utilizado.que pode manter a estabilidade relativa do pH da solução num ambiente alcalino através de dissociação e protonaçãoQuando substâncias ácidas ou alcalinas são adicionadas à solução tampão CAPS, as moléculas CAPS se ligam ou liberam prótons em conformidade,e ajustar a concentração de iões de hidrogênio na solução através de seu próprio equilíbrio de dissociação, controlando assim o valor do pH dentro de um certo intervalo.
2Efeitos físicos de congelamento e descongelamento repetidos na solução tampão CAPS
Quando a solução tampão do CAPS é congelada, a água que a contém cristaliza gradualmente para formar cristais de gelo.Mas cresce preferencialmente na borda da solução e em áreas onde existem impurezasÀ medida que os cristais de gelo continuam a expandir-se, os solutos na solução serão comprimidos na área da solução descongelada, resultando num aumento local da concentração do soluto.Durante o processo de descongelamento, os cristais de gelo derretem e o volume da solução é restaurado, mas neste momento a distribuição do soluto dentro da solução não é mais uniforme.O congelamento e o descongelamento repetidos fazem com que este processo se repita continuamente, e o volume da solução se expande e contrai frequentemente, destruindo a uniformidade da solução.
3Efeitos químicos do congelamento e descongelamento repetidos na solução tampão CAPS
(I) Performance de amortecimento reduzida
O congelamento e o descongelamento repetidos podem destruir a estrutura e a estabilidade das moléculas CAPS.As flutuações da concentração de solutos e os efeitos mecânicos dos cristais de gelo durante o processo de congelamento e descongelamento podem causar degradação, polimerização ou outras alterações químicas nas moléculas de CAPS. Estas alterações alterarão as características de dissociação das moléculas de CAPS, enfraquecendo ou mesmo perdendo a sua capacidade de amortecimento.Quando o desempenho de amortecimento diminui, a solução tampão CAPS não pode efetivamente manter a estabilidade do pH face a alterações externas de ácido-base, afetando assim os resultados experimentais que dependem dela para proporcionar um ambiente estável.
(II) Reacção química com outros componentes
Muitas soluções de tampão CAPS adicionarão outros componentes quando estiverem preparadas para satisfazer diferentes necessidades experimentais.O congelamento e o descongelamento repetidos podem promover reacções químicas entre estes componentes ou entre moléculas de CAPSAlguns componentes sensíveis à temperatura podem decompor-se durante o processo de congelamento e descongelamento, produzindo novas impurezas.que possam interferir com as moléculas biológicas do sistema experimental e causar desvios nos resultados experimentais.
4 Impacto do congelamento e descongelamento repetidos nos resultados experimentais
A utilização de soluções tampão CAPS que foram congeladas e descongeladas repetidamente pode conduzir a grandes erros nos resultados experimentais.ambientes de pH instáveis podem afetar a carga e a atividade das proteínas, tornando imprecisa a separação, purificação e identificação das proteínas.Mas a direcção do experimento também pode ser enganada.
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