Tris(hydroxymethyl)aminomethan

Strukturformel
Allgemeines
Name	Tris(hydroxymethyl)aminomethan
Andere Namen	2-Amino-2-(hydroxymethyl)propan-1,3-diol; Trometamol (INN); Tromethamin; Tris; Trizma®; TROMETHAMINE (INCI);
Summenformel	C4H11NO3
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	201-064-4
ECHA-InfoCard	100.000.969
PubChem	6503
ChemSpider	6257
DrugBank	DB03754
Wikidata	Q413961
Arzneistoffangaben
ATC-Code	B05BB03 B05XX02
Wirkstoffklasse	Azidosetherapeutikum
Eigenschaften
Molare Masse	121,14 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,32 g·cm−3
Schmelzpunkt	171–172 °C; 149 °C (Hydrochlorid);
Siedepunkt	219–220 °C (bei 1,33 kPa)
pKS-Wert	8,2 (bei 20 °C)
Löslichkeit	gut in Wasser (678 g·l−1 bei 20 °C); gut in Ethanol; schwerlöslich bis unlöslich in Kohlenwasserstoffen;
Sicherheitshinweise
	Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten	5900 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.; Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tris(hydroxymethyl)aminomethan (Kurzbezeichnung TRIS oder THAM), auch Tromethamin, Trometamol (INN) sowie TRIS-Puffer genannt. Chemisch handelt es sich um ein primäres Amin mit drei alkoholischen Hydroxygruppen.

Synthese

Zunächst werden drei Äquivalente Formaldehyd in einer Aldolreaktion an Nitromethan unter Bildung von Tris(hydroxymethyl)nitromethan angelagert. Anschließend wird die Nitrogruppe durch Hydrierung mit Raney-Nickel zur Aminogruppe reduziert.^[7]

Chemische Eigenschaften

Tris(hydroxymethyl)aminomethan wird für biochemische, molekularbiologische, mikrobiologische und pharmazeutische Zwecke als Puffersubstanz verwendet. Bei einem pK_s 8,2 (bei 20 °C) besitzt TRIS eine gute Pufferkapazität zwischen pH 7,2–9,0. Es zeigt allerdings eine relativ starke Temperaturabhängigkeit der Säurekonstante (ΔpK_s = −0,031 K⁻¹). Der pH-Wert steigt bei Abkühlung bzw. sinkt bei Erwärmung der Lösung.^[8]

Verwendung

Puffersubstanz in der Biochemie

Die Substanz ist in der Biochemie eine häufig verwendete Puffersubstanz, z. B. im TE-Puffer bei der DNA-Sequenzierung^[9] oder in Elektrophoresepuffern wie bei der Trennung von Proteinen per SDS-PAGE^[10] oder der Trennung von Nukleinsäuren per Agarose-Gelelektrophorese (TAE-Puffer, TBE-Puffer).^[11] Weiterhin wird Tris(hydroxymethyl)aminomethan für Puffer zur Lösung von Proteinen verwendet, z. B. im TBS-Puffer und im TBS-T-Puffer.^[10] Da die Verbindung eine reaktive primäre Aminogruppe aufweist und in verschiedenen Fällen als Protein-Inhibitor wirkt, ist es nicht für alle Anwendungen geeignet, weshalb dann beispielsweise Good-Puffer Puffer verwendet werden.^[12]

Hilfsstoff in der Pharmazie

Trometamol wird in verschiedenen pharmazeutischen Darreichungsformen wie etwa Augentropfen als Hilfsstoff eingesetzt. Es kann den pH-Wert von solchen Produkten erhöhen und wirkt als Emulgator und Puffer.^[13] Es wird auch als Stabilisator in Impfstoffen verwendet (beispielsweise gegen SARS-CoV-2) und als Gegenion für saure pharmazeutische Wirkstoffe.^[14]

Handelsnamen

Monopräparate

THAM (D), TRIS (D), sowie ein Generikum (D)

Literatur

Karl Friedrich Rothe: Tierexperimentelle Untersuchungen zur Wirkung von Trispuffer (THAM) und Natriumbikarbonat. Einflüsse auf die intrazelluläre Bikarbonatkonzentration in vivo. In: Anästhesie Intensivtherapie Notfallmedizin. Band 19, 1984, S. 191.

Einzelnachweise

↑ Eintrag zu TROMETHAMINE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 11. Mai 2020.
↑ ^a ^b Datenblatt TRIS ≥99,3 % (PDF) bei Carl Roth, abgerufen am 19. November 2022.
↑ ^a ^b ^c ^d Eintrag zu Trometamol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. November 2022. (JavaScript erforderlich)
↑ O. Piloty, O. Ruff: Ueber einige Amino-alkohole der Fettreihe. In: Chem. Ber. 20, 1897, S. 2057–2068, doi:10.1002/cber.189703002181.
↑ ^a ^b ^c ^d Eintrag zu Trometamol. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Juni 2014.
↑ Eintrag zu Tromethamine in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM), abgerufen am 15. November 2016. (Seite nicht mehr abrufbar)
↑ Lillian C. Becker, Wilma F. Bergfeld, Donald V. Belsito, Ronald A. Hill, Curtis D. Klaassen, Daniel C. Liebler, James G. Marks, Ronald C. Shank, Thomas J. Slaga, Paul W. Snyder, Lillian J. Gill, Bart Heldreth: Safety Assessment of Tromethamine, Aminomethyl Propanediol, and Aminoethyl Propanediol as Used in Cosmetics. In: International Journal of Toxicology. Band 37, 1_suppl, Mai 2018, S. 5S–18S, doi:10.1177/1091581817738242.
↑ New England Biolabs: pH vs Temperature for Tris Buffer, abgerufen am 19. November 2022.
↑ Gregory J. Porreca, Jay Shendure, George M. Church: Polony DNA Sequencing. In: Current Protocols in Molecular Biology. Band 76, Nr. 1, Oktober 2006, doi:10.1002/0471142727.mb0708s76.
↑ ^a ^b David D. Moore: Commonly Used Reagents and Equipment. In: Current Protocols in Molecular Biology. Band 35, Nr. 1, Juli 1996, doi:10.1002/0471142727.mba02s35.
↑ Daniel Voytas: Agarose Gel Electrophoresis. In: Current Protocols in Immunology. Band 2, Nr. 1, Juni 1992, doi:10.1002/0471142735.im1004s02.
↑ Carlos M. H. Ferreira, Isabel S. S. Pinto, Eduardo V. Soares, Helena M. V. M. Soares: (Un)suitability of the use of pH buffers in biological, biochemical and environmental studies and their interaction with metal ions – a review. In: RSC Advances. Band 5, Nr. 39, 2015, S. 30989–31003, doi:10.1039/C4RA15453C.
↑ Fiona A. McArdle: Determination of tromethamine in an eye-care pharmaceutical by capillary electrophoresis. In: The Analyst. Band 123, Nr. 8, 1998, S. 1757–1760, doi:10.1039/a802417k.
↑ Moran Madmon, Tamar Shamai Yamin, Shani Pitel, Chen Belay, Yaniv Segula, Einat Toister, Ariel Hindi, Lilach Cherry, Yakir Ophir, Ran Zichel, Avishai Mimran, Eran Diamant, Avi Weissberg: Development and Validation of an Innovative Analytical Approach for the Quantitation of Tris(Hydroxymethyl)Aminomethane (TRIS) in Pharmaceutical Formulations by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry. In: Molecules. Band 28, Nr. 1, 22. Dezember 2022, S. 73, doi:10.3390/molecules28010073, PMID 36615269, PMC 9822354 (freier Volltext).

[CosIng-1] Eintrag zu TROMETHAMINE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 11. Mai 2020.

[Roth-2] Datenblatt TRIS ≥99,3 % (PDF) bei Carl Roth, abgerufen am 19. November 2022.

[GESTIS-3] Eintrag zu Trometamol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. November 2022. (JavaScript erforderlich)

[4] O. Piloty, O. Ruff: Ueber einige Amino-alkohole der Fettreihe. In: Chem. Ber. 20, 1897, S. 2057–2068, doi:10.1002/cber.189703002181.

[roempp-5] Eintrag zu Trometamol. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Juni 2014.

[ChemIDplus-6] Eintrag zu Tromethamine in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM), abgerufen am 15. November 2016. (Seite nicht mehr abrufbar)

[7] Lillian C. Becker, Wilma F. Bergfeld, Donald V. Belsito, Ronald A. Hill, Curtis D. Klaassen, Daniel C. Liebler, James G. Marks, Ronald C. Shank, Thomas J. Slaga, Paul W. Snyder, Lillian J. Gill, Bart Heldreth: Safety Assessment of Tromethamine, Aminomethyl Propanediol, and Aminoethyl Propanediol as Used in Cosmetics. In: International Journal of Toxicology. Band 37, 1_suppl, Mai 2018, S. 5S–18S, doi:10.1177/1091581817738242.

[8] New England Biolabs: pH vs Temperature for Tris Buffer, abgerufen am 19. November 2022.

[9] Gregory J. Porreca, Jay Shendure, George M. Church: Polony DNA Sequencing. In: Current Protocols in Molecular Biology. Band 76, Nr. 1, Oktober 2006, doi:10.1002/0471142727.mb0708s76.

[:0-10] David D. Moore: Commonly Used Reagents and Equipment. In: Current Protocols in Molecular Biology. Band 35, Nr. 1, Juli 1996, doi:10.1002/0471142727.mba02s35.

[11] Daniel Voytas: Agarose Gel Electrophoresis. In: Current Protocols in Immunology. Band 2, Nr. 1, Juni 1992, doi:10.1002/0471142735.im1004s02.

[12] Carlos M. H. Ferreira, Isabel S. S. Pinto, Eduardo V. Soares, Helena M. V. M. Soares: (Un)suitability of the use of pH buffers in biological, biochemical and environmental studies and their interaction with metal ions – a review. In: RSC Advances. Band 5, Nr. 39, 2015, S. 30989–31003, doi:10.1039/C4RA15453C.

[13] Fiona A. McArdle: Determination of tromethamine in an eye-care pharmaceutical by capillary electrophoresis. In: The Analyst. Band 123, Nr. 8, 1998, S. 1757–1760, doi:10.1039/a802417k.

[14] Moran Madmon, Tamar Shamai Yamin, Shani Pitel, Chen Belay, Yaniv Segula, Einat Toister, Ariel Hindi, Lilach Cherry, Yakir Ophir, Ran Zichel, Avishai Mimran, Eran Diamant, Avi Weissberg: Development and Validation of an Innovative Analytical Approach for the Quantitation of Tris(Hydroxymethyl)Aminomethane (TRIS) in Pharmaceutical Formulations by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry. In: Molecules. Band 28, Nr. 1, 22. Dezember 2022, S. 73, doi:10.3390/molecules28010073, PMID 36615269, PMC 9822354 (freier Volltext).

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