Обсуждение высокотемпературной стерилизации буфера HEPES

HEPES (4-гидроксиэтилпиперазин этансульфоновая кислота) является широко используемым цвиттер-ионным буфером в биомедицинских экспериментах. Многие исследователи сталкиваются с операционным выбором при приготовлении Буфер HEPES: можно ли получить стерильный раствор путем высокотемпературной и высоковлажной стерилизации (например, 121 °C, 15-20 минут)? Понимание поведения HEPES при высоких температурах может помочь избежать снижения буферной способности или введения факторов, мешающих эксперименту.

Фактические экспериментальные наблюдения показали, что раствор буфера HEPES, стерилизованный паром под давлением при 121 °C, иногда претерпевает следующие изменения: цвет раствора меняется с бесцветного на светло-желтый или светло-коричневый; значение PH смещается (обычно незначительно снижается); в УФ-спектре поглощения в диапазоне 240-300 нм появляется новая пик поглощения. Эти явления указывают на образование продуктов разложения. Хотя концентрация продуктов разложения обычно низка, эти изменения могут оказать значительное влияние на некоторые высокочувствительные экспериментальные системы, такие как культивирование клеток, кинетические анализы ферментов или спектроскопический анализ.

Влияние высокотемпературной стерилизации на буферную способность

Помимо химического разложения, высокотемпературные процессы могут также изменять буферную способность HEPES. Коэффициент вариации pKa HEPES с температурой составляет около -0.014/°C, что означает, что при повышении температуры с 25 °C до 121 °C pKa снизится примерно на 1.3 единицы. После высокотемпературной стерилизации буфер охлаждается до комнатной температуры, и его pKa может восстановиться. Однако, если образуются продукты разложения, эти продукты могут иметь различные характеристики диссоциации, что приведет к снижению буферной емкости вблизи целевого pH. Если экспериментаторы не заметят это изменение, они могут ошибочно оценить стабильность pH экспериментальной системы.

Рекомендуемый метод стерилизации

Учитывая потенциальные риски разложения, связанные с высокотемпературной и высоковлажной стерилизацией, большинство лабораторий рекомендуют использовать альтернативные методы асептической обработки буфера HEPES.

Фильтрация и стерилизация в настоящее время является широко используемым методом. Приготовьте маточный раствор HEPES определенной концентрации (например, 1 М, pH доведен до желаемого значения) и используйте фильтрующую мембрану из полиэфирсульфона (PES) или ацетата целлюлозы с размером пор 0.22 мкм для фильтрации под давлением или вакуумом. Фильтрация должна проводиться в чистой вытяжной шкафу, а фильтрат должен собираться в стерильный контейнер. Этот метод не включает нагревание и позволяет сохранить химическую целостность HEPES. Следует отметить, что перед фильтрацией необходимо убедиться в отсутствии других термостойких компонентов (таких как некоторые витамины или восстановители), добавленных в раствор HEPES, чтобы избежать загрязнения фильтрующей мембраны или снижения эффективности фильтрации.

Избегайте повторного нагревания. Если раствор HEPES уже приготовлен и стерильность не требуется строго, можно провести пастеризацию путем нагревания в водяной бане при 80 °C в течение 30 минут, что оказывает меньшее разрушающее действие на HEPES, чем стерилизация паром под давлением при 121 °C. Однако пастеризация не убивает все термостойкие споры, поэтому она не подходит для длительных экспериментов по культивированию клеток, требующих абсолютной стерильности.

Упаковка и замораживание. Маточный раствор HEPES после фильтрации и стерилизации можно разделить на стерильные центрифужные пробирки и заморозить при -20 °C или -80 °C. Размораживайте каждую пробирку один раз при использовании, чтобы избежать повторного замораживания и оттаивания, так как процесс замораживания и оттаивания может вызвать незначительное смещение pH или осаждение.

Заключение

Раствор буфера HEPES обычно не рекомендуется стерилизовать при высокой температуре и высоком давлении, так как условия при 121 °C могут вызвать определенную степень химического разложения, приводя к обесцвечиванию раствора, смещению pH и снижению буферной способности. Фильтрация и стерилизация являются надежным методом поддержания работоспособности HEPES. Исследователи должны выбирать соответствующие методы стерилизации и консервации в зависимости от конкретных потребностей эксперимента и чувствительности к чистоте. Если требуется высокотемпературная обработка, сначала следует провести мелкомасштабное тестирование для оценки работоспособности буферного раствора в целевой экспериментальной системе до и после стерилизации, чтобы подтвердить приемлемый уровень.

Упаковка продукта

Как производитель буфера HEPES,

Desheng

строго контролирует качество продукции и создает отдел контроля качества для проверки партий продукции. Только после того, как упаковка и качество соответствуют стандартам, продукция может быть продана с завода. Поэтому Desheng получил единодушную похвалу от клиентов. Если у вас есть какие-либо соответствующие намерения, пожалуйста, нажмите на веб-сайт, чтобы узнать подробности и приобрести!