Хепес

CAS номер: 7365-45-9

Внешний вид: порошок белого или кремового цвета

Химическое название и синонимы: 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновая кислота; 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid

Физико-химические свойства:

Молекулярный вес: 238.30
Плотность: 1.07 г / мл при 20 °C
Температура плавления: 234-238 °C
Температура вспышки: 124 °C
Температура самовоспламенения >400 °C на 1 atm
Температура разложения 211 °C на 1 atm (ECHA)
рН (значение): 5.0 — 6.5 на 238 г/л при 25 °C
Растворимость: в воде 637,2 г/л на 10 °C

Описание:

Хепес — наиболее оптимальный и широкораспространённый буферный агент, применяемый для поддержания необходимого значения рН культуральной среды, так как:

* легко растворяется в воде
* не связывает двухвалентные катионы
* не обладает цитотоксичностью.

При анализе других буферных систем: таких как, например, фосфатные или карбонатные; Хепес гораздо лучше справляется с задачей фиксировать необходимое значение рН при минимуме влияния на качество культуральной среды. Данная буферная система может как входить в состав готовой культуральной среды, так и поставляться отдельно – в виде порошка или готового раствора

Применение:

Хепес широко применяется для клеточных культур. Основная причина этого — он лучше поддерживает физиологический уровень рН, даже несмотря на колебания концентрации диоксида углерода (продуцируемого аэробным дыханием) относительно бикарбонатных буферов, также распространенных как буферные системы, использующиеся в культуре клеток. HEPES обладает большей буферной емкостью, чем бикарбонатная система, и обеспечивает стабильный уровень рН среды в диапазоне рН 7,2–7,4 даже в условиях культивирования клеток вне CO2 инкубатора. Диссоциация воды снижается при падении температуры, однако константы диссоциации (pK) многих других буферов не сильно изменяются с температурой. Хепес идентичен воде тем, что его диссоциация снижается по мере падения температуры. Это делает Хепес более эффективным буферным агентом для поддержания структуры и функционирования фермента в низкотемпературных условиях.

Лепе-Ига и др. ученые сообщали о нежелательном фотохимическом процессе, когда Хепес при световом воздействии выделяет перекись водорода, что не является проблемой в буферах клеточной культуры на основе бикарбоната. В связи с этим имеет смысл следить за тем, чтобы сохранять Хепес-содержащие растворы как можно более темными, размещая их в темных флаконах и изолируя от источников света, для предотвращения окисления. Также следует тестировать воздействие буфера на культивируемые клетки.

Применение HEPES также целесообразно при поддержании культур с высокой плотностью клеток, когда рН быстро снижается вследствие накопления метаболитов, например лактата, и в случае использования бессывороточных сред, лишенных буферного воздействия сыворотки. В то же время буферная система на основе Хепес является более дорогостоящей и может оказывать негативное влияние на определенные типы клеток, такие как эпифизарные хондроциты куриных эмбрионов и эмбриональные стволовые клетки.

Хепес используется для повышения проницаемости клеточных мембран, в частности, поэтому, например, является компонентом вакцины Moderna COVID-19 .

Токсикологические данные:

* Хепес раздражает глаза
* в соотв. с 1272/2008/EC: Не классифицируется как опасный для водной среды
* LC50 >100 mg/l рыба ECHA 96 h; EC50 >0,1 g/l водные беспозвоночные ECHA 24 h