Tampone HEPES
L'HEPES, o acido 2-[4-(2-idrossietil)piperazin-1-il]etansolfonico oppure acido 4-(2-idrossietil)piperazin-1-etansolfonico o, ancora, acido N-[2-idrossietil]piperazin-N′-[2-etansolfonico] è un composto organico zwitterionico. Naturalmente solubile con una pKa di 7,55, è un agente tampone efficace nel mantenere il pH entro valori fisiologici. Le capacità dell’HEPES di legarsi agli ioni metallici sono trascurabili; esso, inoltre, non è in grado di attraversare le membrane. Interferisce in maniera limitata con le reazioni biochimiche e mostra un’assorbanza molto bassa nell’UV e nel visibile.
L’HEPES COME TAMPONE
L’HEPES è un agente tampone comunemente utilizzato negli studi di ricerca biochimica in quanto contribuisce a mantenere stabile il pH di soluzioni acquose. La sua efficacia tampone è massima nell’intervallo di pH 6,8 - 8,2. È in grado di mantenere il pH relativamente costante anche quando si aggiungono piccole quantità di acido o di base.
L’HEPES NELLE COLTURE DI LINEE CELLULARI
L’HEPES viene impiegato come mezzo di conservazione di colture di linee cellulari linfoidi. Aggiunto come tampone ai terreni di coltura, essendo Co2-indipendente, mantiene stabile il valore di pH anche quando il terreno viene manipolato all’esterno dell’incubatore. Inoltre non essendo tossico per le cellule e non venendo da esse assorbito, l’HEPES può essere impiegato per preservare la vitalità cellulare durante la conservazione delle cellule.
È emerso che l’aggiunta di HEPES al terreno di coltura incrementa l’attività lisosomiale-autofagica e la trasduzione del segnale infiammatorio. Inoltre, è utilizzato per tamponare lo ione idrogeno in mezzi per la coltura di microalghe dove si dimostra efficace nello stabilizzare il pH sia di mezzi a base di acqua dolce sia di quelli a base di acqua marina artificiale.
HEPES DI GRADO PER BIOLOGIA MOLECOLARE
Il tampone HEPES è utilizzato per fabbricare nanoparticelle d’argento che esibiscono una stabilità eccellente e notevoli proprietà citoprotettive nei confronti di cellule infettate da HIV-1. Viene impiegato per migliorare l’efficienza di separazione delle proteine su gel di poliacrilammide a concentrazione costante, il che lo rende adatto a ottimizzare le procedure di Western blotting per l’analisi delle proteine.
La presenza di tampone HEPES a pH 8,0 ha determinato a un aumento di 2 volte della corrente di riduzione del complesso Cu(II)-SA nel processo redox del complesso rame(II)-salicilaldossima [Cu(II)-SA]. Il tampone HEPES è impiegato negli studi di degradazione in vitro di materiali a base di magnesio. La sua capacità tampone contribuisce a mantenere livelli di pH costantemente bilanciati nella soluzione di degradazione.
L’HEPES NELLE COLTURE EMBRIONALI
Nelle colture di embrioni suini si ricorre a terreni tamponati con HEPES dallo stadio monocellulare a quello blastocistico; anche i terreni utilizzati per la conservazione a breve termine di embrioni equini sono addizionati di HEPES.
HEPES, UNA SOLUZIONE VERSATILE
Soluzioni di HEPES sono spesso utilizzate nella produzione di nanomateriali, come nanoparticelle d’oro, d’argento e di metalli del gruppo del platino e nella produzione di nanostrutture di ossidi metallici. Il suo ruolo va oltre la funzione di agente riducente; esso, infatti, funge anche da stabilizzante per prevenire l’aggregazione delle nanoparticelle metalliche. Questa proprietà fa dell’HEPES un componente essenziale per la sintesi dei nanomateriali, in quanto favorisce la creazione di nanostrutture stabili e uniformi.
Ancora, le soluzioni di HEPES trovano impiego nell’idrolisi del nettunio(IV) dove agevolano la formazione di complessi stabili del nettunio(IV), inibendo successive trasformazioni chimiche e la formazione di aggregati. Questa stabilizzazione è vitale per la gestione delle scorie nucleari al fine di garantire l’integrità e il contenimento del nettunio(IV) all’interno del deposito.
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