金属イオンを含む系を研究する場合、生物学的緩衝液の錯化特性を知ることは非常に重要です。 理由は簡単です。バッファーが金属イオンと錯体を形成するときにプロトンが放出されるからです。 その結果、このような状況では溶液の pH 値が大幅に低下します。

さらに、多くの酵素は活性を維持するために金属イオンを必要とするため、酵素アッセイでは金属錯体形成が問題になる可能性があります。

一部の生物学的緩衝液は金属結合定数が非常に低いため、金属依存性酵素を研究するための優れた選択肢となります。 金属イオンを含む溶液での使用に適した緩衝液の例としては、HEPESMOPSPIPES があります。 ただし、他のオプションは金属結合定数が高いため、あまり適切ではありません。

各生物学的緩衝液の複合体形成特性については学界でのコンセンサスはありませんが、この分野で有用な参考文献をいくつか紹介します。

Hopax Fine Chemicals が製造する生物学的緩衝液のリストと、それらが金属イオンとどのように相互作用するかを以下で確認してください:

緩衝液 有用なpH範囲 強い相互作用 相互作用が弱い 束縛しない 詳しくは
MES 5.5 - 6.7 Fe Cu, Mg, Mn, Ni - 仕様 / 価格
BIS-TRIS 5.8 - 7.2 Cu, Pb Mg, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Cd - 仕様 / 価格
ACES 6.1 - 7.5 Cu, Mg Ca, Mn, Co, Ni, Zn - 仕様 / 価格
PIPES 6.1 - 7.5 - Co, Ni - 仕様 / 価格
MOPSO 6.2 - 7.6 Fe Ni - 仕様 / 価格
BES 6.4 - 7.8 Cu Co Mg, Ca,Mn 仕様 / 価格
MOPS 6.5 - 7.9 Fe Mg, Mn, Co, Ni - 仕様 / 価格
HEPES 6.8 - 8.2 金属イオン結合は無視できる - - 仕様 / 価格
TES 6.8 - 8.2 Cu, Cr, Fe Co, Ni, Zn - 仕様 / 価格
TRIS 7.2 - 9.0 Cr, Fe, Co, Ni, Cu Mg, Ca, Zn, Cd, Pb - 仕様 / 価格
HEPPS 7.3 - 8.7 n/a n/a n/a 仕様 / 価格
TRICINE 7.4 - 8.8 Mg, Ca, Co, Cu, Ni, Zn Mn - 仕様 / 価格
GLYCYLGLYCINE 7.5 - 8.9 Cu Mn - 仕様 / 価格
BICINE 7.6 - 9.0 Cu, Fe, Co, Mg, Ca, Ni, Zn, Cd Mn - 仕様 / 価格
CHES 8.6 - 10.0 - Cu, Pb, Cd, Zn - 仕様 / 価格
CAPSO 8.9 - 10.3 イオン相互作用は報告されていません - - 仕様 / 価格
CAPS 9.7 - 11.1 金属イオン結合は無視できる - - 仕様 / 価格
 

詳細情報:Useful pH range of Biological Buffers

 

Hopax 生物学的緩衝液
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References

1 Wyrzykowski, D., Pilarski, B., Jacewicz, D., Chmurzynski, L. (2013) Investigation of metal–buffer interactions using isothermal titration calorimetry, J Therm Anal Calorim, 111:1829–1836. Available at https://www.researchgate.net/publication/257615954_Investigation_of_metal-buffer_interactions_using_isothermal_titration_calorimetry

2 Scheller, Kurt H., Abel, Thomas H. J., Polanyi, Peter E., Wenk, Peter K., Fischer, Beda E., and Sigel, Helmut (1980) Metal Ion/Buffer Interactions. Stability of Binary and Ternary Complexes Containing 2- [Bis (2-hydroxyethyl) amino]-2(hydroxyme thy1)- 1,3-propanediol (Bistris) and Adenosine 5'-Triphosphate (ATP), Eur. J. Biochem. 107, 455-466. Available at https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1432-1033.1980.tb06051.x

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7 Boraei, A. A. A. & Ahmed, I. T. (2007) Divalent transition metal ion mixed-ligand complexes of Tricine or glycylglycine and 8-hydroxyquinoline: synthesis, characterization, and formation constants, Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metal-Organic Chemistry, 32:6, 981-1000. Available at https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/SIM-120005616

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発売日:2018.10.05