مركب ثلاثي (هيدروكسي ميثيل) أمينوميثان، المعروف باسم ترايس، هو مركب عضوي بالصيغة الكيميائية (HOCH 2 ) 3 CNH 2 . تمكنه بنيته الجزيئية الفريدة من تفاعلات التكثيف مع الألدهيدات وتكوين معقدات مع أيونات المعادن. في التطبيقات الطبية، يشار إلى ترايس باسم تروميثامين أو THAM، حيث يعمل كعازل لعلاج الحماض الأيضي الشديد.
يحافظ محلول ترايس المنظم على مكانته المهيمنة في التجارب البيوكيميائية والبيولوجيا الجزيئية بسبب العديد من المزايا الرئيسية:
- توفير تنظيم فعال في نطاق الأس الهيدروجيني الفسيولوجي: مع pKa يبلغ 8.07 عند 25 درجة مئوية، يوفر ترايس تنظيمًا مثاليًا بين درجة الحموضة 7.1-9.1، مما يغطي معظم متطلبات التفاعل البيولوجي.
- فعالية التكلفة: بالمقارنة مع المحاليل المنظمة البديلة، يوفر ترايس مزايا اقتصادية كبيرة للمختبرات التي تتطلب كميات كبيرة.
- قابلية ذوبان ممتازة: يذوب ترايس بسهولة في الماء، مما يسمح بإعداد سهل لمحاليل بتركيزات مختلفة.
- طيف واسع من التطبيقات: من تثبيت الأحماض النووية إلى أبحاث البروتين، وزراعة الخلايا إلى توحيد الأحماض، يلبي ترايس الاحتياجات التجريبية المتنوعة.
يلعب محلول ترايس المنظم أدوارًا متعددة وضرورية في إعدادات المختبر:
- تثبيت الأحماض النووية: بصفته مكونًا من محاليل TAE و TBE المنظمة، يحافظ ترايس على ظروف درجة الحموضة المستقرة لمحاليل الحمض النووي الريبي والحمض النووي، مما يمنع التدهور.
- تطبيقات أبحاث البروتين: أثناء عمليات الاستخلاص والتنقية والتخزين، يساعد ترايس في الحفاظ على استقرار البروتين ومنع التمسخ.
- صيانة زراعة الخلايا: تساعد محاليل ترايس المنظمة على تنظيم درجة الحموضة في وسائط الزراعة، مما يدعم عملية التمثيل الغذائي الخلوي والوظيفة المناسبة.
- توحيد محلول الحمض: يعمل ترايس كمعيار أساسي لمعايرة محلول الحمض، مما يضمن الدقة التجريبية.
يعد فهم السلوك الكيميائي لترايس أمرًا ضروريًا للحصول على أفضل النتائج التجريبية.
يحقق ترايس استقرار درجة الحموضة من خلال بروتون مجموعة الأمين وإزالة البروتون. يسمح التوازن بين الأشكال المبروتنة وغير المبروتنة لترايس بمواجهة تقلبات درجة الحموضة بشكل فعال.
يظهر ترايس اعتمادًا كبيرًا على درجة الحرارة، حيث تنخفض قيم درجة الحموضة بمقدار 0.025 وحدة تقريبًا لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية. تتطلب هذه الخاصية تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة أثناء التجارب.
تزداد درجة حموضة المحلول المنظم بحوالي 0.05 وحدة مع كل زيادة في التركيز بمقدار عشرة أضعاف، مما يستلزم طرق تحضير دقيقة.
يمكن أن يشكل ترايس معقدات مع أيونات المعادن، مما قد يتداخل مع النشاط الأنزيمي في ظروف تجريبية معينة.
في حين أن ترايس يوفر العديد من المزايا، يجب على الباحثين أن يأخذوا في الاعتبار قيوده من خلال التصميم التجريبي المناسب.
يجب على الباحثين تعديل قياسات درجة الحموضة في درجات حرارة التجربة واستخدام معدات التحكم في درجة الحرارة للحفاظ على الاستقرار.
يضمن الوزن الدقيق باستخدام الموازين التحليلية وتقنيات التحضير الحجمي تركيزات المحلول المنظم الدقيقة.
يمكن لأملاح ترايس عالية النقاء وإضافة EDTA أن تمنع تفاعلات أيونات المعادن غير المرغوب فيها.
تستمر الأبحاث الناشئة في توسيع تطبيقات ترايس، بما في ذلك تعزيز نفاذية غشاء الخلية وتثبيت اللقاحات. تشير الدراسات الحديثة حول التحلل الميكروبي لترايس (Pseudomonas hunanensis) إلى التطبيقات البيئية المحتملة.
في السياقات الطبية، يعمل ترايس (باسم THAM) كعلاج بديل للحماض الأيضي عندما يثبت بيكربونات الصوديوم عدم فعاليته، على الرغم من أن المراقبة السريرية الدقيقة تظل ضرورية بسبب المضاعفات التنفسية والأيضية المحتملة.
تركز الأبحاث الجارية على تحسين طرق إنتاج ترايس لتقليل التأثير البيئي مع الحفاظ على الدور الحاسم للكاشف في التقدم العلمي.
