Nuevo Buffer Para Química, Capaz de Mantener el pH Ante Descensos de Temperatura

 

Unos investigadores de la Universidad de Illinois han encontrado una solución simple para un problema con el que se han topado los científicos durante décadas: la tendencia de los búferes o tampones químicos (empleados para mantener constante el pH en muestras de laboratorio) a perder su eficacia cuando las muestras son refrigeradas. El equipo de investigación, encabezado por el profesor de química Yi Lu, ha desarrollado un método para formular un búfer que mantenga el pH deseado en una gama de temperaturas bajas.

Los científicos saben desde la década de 1930 que el pH de esos tampones químicos puede cambiar cuando las muestras son enfriadas; algunos búferes aumentan su pH, en tanto que otros lo disminuyen.

La congelación es un método estándar para extender la vida útil de materiales biológicos y farmacéuticos, y las muestras biológicas son rutinariamente enfriadas para retardar las reacciones químicas en algunos experimentos Incluso cambios pequeños en la acidez o alcalinidad de una muestra pueden influir sobre sus propiedades.

Los científicos necesitan congelar las proteínas, los ácidos nucleicos, los fármacos y otras biomoléculas para conservarlos durante un periodo largo de tiempo y para estudiarlos más fácilmente empleando diferentes técnicas espectroscópicas y la cristalografía por rayos X. Pero cuando el pH de la muestra cambia a bajas temperaturas, la integridad de la muestra puede verse afectada.

Nathan Sieracki demostró esto congelando y descongelando repetidamente muestras de oxacilina, un análogo de la penicilina empleado como antibiótico. Después de una congelación y una descongelación, el 50 por ciento del fármaco se dañó en varios de los búferes investigados.

Sieracki fue capaz de demostrar que la pérdida de actividad fue debida a cambios en el pH y no a cambios en la temperatura.
Para encontrar un búfer capaz de mantener un pH estable a diferentes temperaturas, Sieracki evaluó primeramente el comportamiento, frente a diversas temperaturas, de varios búferes de uso común. Vio que algunos se volvían más alcalinos, en tanto que otros devenían más ácidos. Estas observaciones condujeron a una metodología obvia: ¿Por qué no mezclarlos?

Poco a poco, la investigación avanzó en esa dirección, a través de experimentos en los que se variaron las proporciones de búferes combinados hasta que se encontró una fórmula que exhibió cambios mínimos de pH en una amplia gama de temperaturas. En vez de registrar cambios de 2 o más unidades de pH durante el enfriamiento, lo que es típico de algunos búferes estándar, la nueva fórmula cambió menos de 0,2 unidades de pH durante el enfriamiento.

La creación de un búfer cuyo pH sea independiente de la temperatura puede tener amplias implicaciones para investigaciones nuevas así como para algunas de las previamente publicadas. Sin la posibilidad de usar búferes de pH independiente de la temperatura, algunos aspectos de tales investigaciones anteriores pueden haber sido dejados a un lado y acaso convendría retomarlos.

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