في المختبرات، غالباً ما يواجه الباحثون عملية تحضير محلول عازل.مشهورة بقدرتها المتميزة على التخزين والذوبان الممتاز في الماء، أصبحت لا غنى عنها في مختلف التخصصات العلمية بما في ذلك علم الأحياء الجزيئية والنباتات.يمثل ميلها للتفاعل مع بعض أيونات المعادن (مثل الكالسيوم والمغنيسيوم) والترسب في محلولات الإيثانول تحديات تجريبية ملحوظةتقدم هذه المقالة بروتوكول مفصل لإعداد 1M من بوفرات البوتاسيوم الفوسفات عند درجة الحموضة 6.5، مما يوفر للباحثين حلًا موثوقًا لاحتياجاتهم التجريبية.
عازل البوتاسيوم الفوسفات، المعروف أيضا باسم عازل غوموري، يتكون من خليط من الفوسفات البوتاسيوم أحادي الأساس (KH2مكتب التوظيف4) وفوسفات البوتاسيوم الثنائي الأساس (K2HPO4يقدم هذا النظام العازل العديد من المزايا: القدرة العازلة العالية، والذوبان العالي في الماء، والفعالية من حيث التكلفة.الباحثون يجب أن يكونوا على علم بأن هذا العازل يتفاعل مع أيونات المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم، والتي قد تمنع نشاط الإنزيمات، وتشكل ركام في محلولات الإيثانول، وهو اعتبار حاسم لتجارب تحضير الأحماض النووية.
على الرغم من هذه القيود، لا يزال بوفر فوسفات البوتاسيوم عنصرًا أساسيًا في البحث العلمي. يجد تطبيقًا واسعًا في التفاعلات الكيميائية الحيوية، وأنظمة ثقافة الخلايا،وبروتوكولات تنقية البروتينيمكن ضبط درجة الحموضة في العازل بدقة عن طريق تعديل نسبة مكوناته الفوسفاتية ، مما يجعلها قابلة للتكيف مع متطلبات تجريبية متنوعة.
يتضمن البروتوكول التالي تفاصيل حول تحضير لتر واحد من 1M من فوسفات البوتاسيوم العازل عند درجة الحموضة 6.5:
| المفاعل | الوزن الجزيئي (غرام/مول) | كمية (غ) | التركيز النهائي (mM) |
|---|---|---|---|
| فوسفات البوتاسيوم ثنائي الهيدروجين (KH)2مكتب التوظيف4) | 136.09 | 95 | 698.067 |
| فوسفات هيدروجين البوتاسيوم (K)2HPO4) | 174.18 | 52.5 | 301.412 |
بروتوكول التحضير:
- التحضير الأولي:إضافة 800 مل من الماء المقطر إلى حاوية مناسبة.
- حل شركة KH2مكتب التوظيف4:إضافة 95 غراما من الفوسفات البوتاسيوم أحادي الأساس إلى الماء مع التحريك المستمر حتى الذوبان الكامل.
- حل K2HPO4:إدراج 52.5 غرام من فوسفات البوتاسيوم الثنائي الأساس في المحلول مع الاستمرار في التحريك.
- تعديل الحموضة:باستخدام مقياس الحموضة المعدل، قم بتعديل الحل بعناية إلى الحموضة 6.5 بمحلول حمض الهيدروكلوريك أو هيدروكسيد البوتاسيوم المخفف.إجراء التعديلات تدريجيا مع خلط شامل بين الإضافات.
- تعديل الحجم النهائي:احضر المحلول إلى حجم نهائي من لتر واحد مع الماء المقطر وخلط جيدا.
- تعقيم:يتم تصفية المحلول من خلال مرشح غشاء 0.22 ميكروميتر للتعقيم.
- التخزين:تخزين العازل المرشح في درجة حرارة الغرفة.
- جودة المفاعل:استخدام المفاعلات ذات الجودة التحليلية أو النقاء الأعلى لمنع التدخل التجريبي من قبل الشوائب.
- جودة المياه:استخدمي مياه مقطرة أو غير مقطرة عالية الجودة لتجنب إدخال الملوثات.
- معايرة مقياس الحموضة:يجب أن يتم معايرة مقياس الحموضة دائماً باستخدام عازل عادي قبل الاستخدام.
- الخلط:تأكد من الخلط الدقيق خلال جميع مراحل التحضير.
- تقنية العزل:الحفاظ على ظروف عقيمة صارمة أثناء التصفية.
- ظروف التخزين:تخزين في ظروف باردة ومظلمة للحفاظ على سلامة العازل.
يمكن للباحثين تعزيز كفاءة التجربة عن طريق إعداد محلولات الأساس المركزة (5M أو 10M) للخفيف اللاحق.يمكن تعديل نطاق حموضة الحموضة من خلال تغيير نسب مكونات الفوسفاتفي التجارب التي تنطوي على عمليات حساسة للمعادن ، فكر في إضافة EDTA كعامل تشيلات.التحكم في درجة الحرارة أمر ضروري للتطبيقات الحساسة لـ pH.
في حين أن عازل الفوسفات البوتاسيوم يخدم العديد من التطبيقات بفعالية ، قد تكون أنظمة عازلة بديلة مفضلة في ظروف محددة.عازل التريس يثبت قيمته عندما تكون تداخلات الفوسفات مشكلة، في حين أن عازل HEPES يوفر مزايا لتطبيقات ثقافة الخلايا بسبب تسممها الخلوي المنخفض.يجب أن يسترشد اختيار العازل بالمتطلبات التجريبية والاعتبارات المحتملة للتداخل.
إتقان تحضير 1M من بوفرات البوتاسيوم الفوسفات عند درجة الحموضة 6.5 يمثل مهارة مختبرية أساسيةجنبا إلى جنب مع فهم خصائص المكافئ والقيود، تمكن الباحثين من إجراء التجارب بثقة ودقة.