Verdünnungsrechner: Molarität, Verdünnung und Verdünnungsreihe berechnen

Von der Peptidmasse zur molaren Konzentration

Die molare Konzentration gibt die Stoffmenge in Mol pro Volumen Lösung an. Eine Massenkonzentration wie mg/mL beantwortet eine andere Frage: wie viel Masse in diesem Volumen vorliegt. Für die Umrechnung braucht man die molare Masse der gezählten chemischen Einheit.

Verwenden Sie c = m ÷ (M × V). Dabei ist c die Konzentration in mol/L, m die Masse in Gramm, M die molare Masse in g/mol und V das Endvolumen der Lösung in Litern. Ein mol/L ist ein Molar, geschrieben 1 M. Millimolar, mikromolar und nanomolar entsprechen 10⁻³, 10⁻⁶ und 10⁻⁹ mol/L.

Der erste Rechner rechnet die eingegebenen Masse- und Volumeneinheiten um, bevor er diese Gleichung anwendet. Das optionale Feld für den Peptidgehalt ist eine von Ihnen angegebene Korrektur um den Massenanteil; es ist keine Schätzung aus Sequenz oder Produktname. Lassen Sie es bei 100, wenn Sie eine unkorrigierte nominelle Rechnung wünschen oder die eingegebene Masse bereits Nettopeptidmasse ist.

Zum Rechner Masse in Molarität

Rechenbeispiel: 2 mg in einem Endvolumen von 4 mL

Nehmen Sie als Beispiel eine Peptideinheit mit einer molaren Masse von 1000 g/mol. Liegen 2 mg dieser Einheit in einem Endvolumen von 4 mL vor, beträgt die Massenkonzentration 0,5 mg/mL. Rechnen Sie vor der Berechnung von Stoffmenge und Konzentration 2 mg in 0,002 g und 4 mL in 0,004 L um.

Die Stoffmenge beträgt 0,002 g ÷ 1000 g/mol = 0,000002 mol, also 2 µmol. Geteilt durch 0,004 L ergibt das 0,0005 mol/L = 0,5 mM = 500 µM. Dieselbe Rechnung gilt, ob Sie 2 mg und 4 mL oder 2000 µg und 4000 µL eingeben.

Abkürzung: mg/mL in µM umrechnen

Ist die molare Masse in g/mol angegeben, gilt µM = mg/mL × 1 000 000 ÷ molare Masse. Für mM rechnen Sie mg/mL × 1000 ÷ molare Masse. Das funktioniert, weil 1 mg/mL zahlenmäßig 1 g/L entspricht; die übrigen Faktoren rechnen mol/L in die gewählte molare Einheit um.

Zum Beispiel entsprechen 0,25 mg/mL einer Peptideinheit mit 2000 g/mol 125 µM. Ein anderes Peptid mit ebenfalls 0,25 mg/mL kann eine andere molare Konzentration haben, wenn seine molare Masse abweicht. Die Massenkonzentration allein sagt nicht, wie viele Moleküle vorliegen.

Prüfen Sie vor dem Vergleich zweier Versuche, ob beide Konzentrationen dieselbe Peptideinheit und dieselbe Massenbasis verwenden. Ein Wert aus der Bruttomasse des Pulvers ist nicht automatisch mit einem Wert vergleichbar, der mit einem gemessenen Peptidgehalt korrigiert wurde.

Bruttomasse, Peptidgehalt und Reinheit

Eine eingewogene Zubereitung kann Peptid, Gegenionen, Restwasser und weitere Bestandteile enthalten. Belegt eine geeignete Dokumentation einen Peptid-Massenanteil, multiplizieren Sie die Bruttomasse mit diesem Anteil, bevor Sie die so erhaltene Peptidmasse in Mol umrechnen. Die molare Masse muss zu der Einheit passen, die diese korrigierte Masse beschreibt.

Im 2-mg-Beispiel ergäbe ein ausdrücklich dokumentierter Peptid-Massenanteil von 80 % auf Peptidbasis 1,6 mg und im selben Endvolumen von 4 mL 400 µM, bei 1000 g/mol. Das ist ein Rechenbeispiel, kein Assaywert eines NorthVerity-Produkts.

Ein HPLC-Flächenprozent ist nicht automatisch ein Massenanteil. Nettopeptidgehalt und chromatographische Reinheit beschreiben verschiedene Eigenschaften eines Materials; ob und wie sie in eine Konzentrationsrechnung für das Zielpeptid eingehen, hängt von Analysemethode und Bezugsbasis ab. Dieses Werkzeug multipliziert keinen HPLC-Prozentwert hinein und leitet keine Reinheit des Zielpeptids ab.

Peptidreinheit vs. Nettopeptidgehalt

Eine bekannte Stammlösung verdünnen: C₁V₁ = C₂V₂

Bei einer Verdünnung, bei der die Stoffmenge erhalten bleibt, gilt C₁V₁ = C₂V₂. C₁ ist die Konzentration der Stammlösung, V₁ das übertragene Volumen der Stammlösung, C₂ die Zielkonzentration und V₂ das Endvolumen der Lösung. Nach der Übertragung aufgelöst ergibt sich V₁ = C₂V₂ ÷ C₁.

Angenommen, Sie brauchen 10 mL mit 100 µM aus einer 10-mM-Stammlösung. Drücken Sie zuerst beide Konzentrationen in derselben Einheit aus: 10 mM sind 10 000 µM. Das Übertragungsvolumen beträgt 100 × 10 ÷ 10 000 = 0,1 mL, also 100 µL. Übertragen Sie dieses Volumen und füllen Sie auf ein Gesamtendvolumen von 10 mL auf.

Werden Volumina als additiv betrachtet, beträgt die zugehörige Schätzung des Verdünnungsmittels 9,9 mL. Der Rechner zeigt die Übertragung und das nötige Endvolumen, weil das Endvolumen die maßgebliche Größe ist. Die Gleichung bestimmt weder ein geeignetes Lösungsmittel noch, ob das Peptid gelöst bleibt.

Zum Rechner für die einfache Verdünnung

Prüfungen, bevor Sie sich auf die Zahl verlassen

Verwenden Sie das Endvolumen der Lösung und nehmen Sie nicht an, dass das zugegebene Lösungsmittel dem fertigen Lösungsvolumen entspricht. Halten Sie Einheitenumrechnungen im Protokoll sichtbar. Wer mg mit µg oder mM mit µM verwechselt, verändert das Ergebnis um den Faktor tausend.

Eine Zielkonzentration über der Stammlösung lässt sich durch Verdünnen allein nicht erreichen. Sind Stamm- und Zielkonzentration gleich, ist keine Verdünnung nötig. Liegt die berechnete Übertragung unter dem validierten Arbeitsbereich Ihrer Geräte, ist die angezeigte Zahl keine praktische Pipettieranweisung; planen Sie nach Ihrer Labormethode eine geeignete Zwischenverdünnung.

Die Rechnung setzt voraus, dass das Material der eingegebenen Masse auf der angegebenen Basis in der Lösung vorliegt. Unvollständiges Lösen, Adsorption, Ausfällung, Abbau und Übertragungsverluste sind eigene experimentelle Fragen. Eine berechnete Konzentration ist keine analytische Messung der fertigen Lösung.

Notieren Sie Materialkennung, Charge, chemische Form, Massenbasis, Quelle der molaren Masse, Endvolumen, Rechnungen und Herstellungsdatum. Fordern Sie bei Beschaffungsfragen die Dokumente der angebotenen Charge an und klären Sie fehlende Angaben, bevor Sie einen Nominalwert als bestätigt behandeln.

Analysenzertifikat (COA) lesen: So prüfen Sie ein Peptid-COA

Laborlagerung: Profile und Chargendokumente

Häufige Fragen

Kann ich mg/mL ohne Molekulargewicht in µM umrechnen? Nein. Die molare Konzentration zählt die Stoffmenge in Mol, daher ist die zugehörige molare Masse nötig. Eine Massenkonzentration lässt sich auch ohne sie angeben.

Ist 1 mg/mL gleich 1 µg/µL? Ja. Zähler und Nenner ändern sich jeweils um den Faktor 1000; die Massenkonzentration bleibt gleich.

Wählt dieser Rechner ein Lösungsmittel oder eine Lagerbedingung? Nein. Nutzen Sie materialspezifische Dokumentation und eine geeignete Labormethode. Die Rechnung liefert Mengen, keinen Nachweis für Löslichkeit, Stabilität oder biologische Eignung.

Verdünnungsreihe: Formel, Tabelle und Rechenbeispiele

Bei einer Verdünnungsreihe wird die Lösung einer Verdünnung für die nächste verwendet. In diesem Arbeitsblatt hat jeder Schritt denselben Verdünnungsfaktor und dasselbe vorbereitete Volumen. Die ursprüngliche Stammlösung ist der Ausgangspunkt, nicht Röhrchen 1. Daher ist die erste verdünnte Konzentration C₀/D und die Konzentration in Schritt n C₀/Dⁿ.

D ist hier ein Verringerungsfaktor größer als 1. Eine 1:10-Verdünnung bedeutet einen Teil der vorherigen Lösung in zehn Teilen gesamt: einen Teil Probe plus neun Teile Verdünnungsmittel, wenn sich Volumina addieren. Sie bedeutet nicht einen Teil Probe plus zehn Teile Verdünnungsmittel. Manche Quellen nennen den verbleibenden Anteil 1/D Verdünnung; halten Sie die Konvention zusammen mit Ihren Zahlen fest.

Ist V das vorbereitete Volumen je Röhrchen, beträgt das Übertragungsvolumen V/D und die Schätzung des Verdünnungsmittels V − V/D. Geben Sie die Ausgangskonzentration in M, mM, µM oder nM ein; die Tabelle behält diese Konzentrationseinheit durchgehend bei. Alle exportierten Volumina sind in µL angegeben, auch wenn die Eingabe mL oder L verwendet.

Der dritte Rechner wendet diese Gleichungen für 1 bis 48 Schritte an. Die Volumina beschreiben ein Planungsmodell mit additiven Volumina, homogener Mischung und ohne Verlust gelöster Substanz bei der Übertragung. Eine andere Methode, wechselnde Schrittfaktoren oder zusätzliche Probenahmen erfordern einen eigenen Plan.

Zum Rechner für die Verdünnungsreihe

Vier 1:10-Schritte aus einer Stammlösung mit 1000 µM

Wählen Sie eine Ausgangslösung mit 1000 µM, den Faktor 10, vier Verdünnungsschritte und ein vorbereitetes Volumen von 1000 µL pro Röhrchen. Jeder Schritt erhält 100 µL aus der angegebenen Quelle und geschätzt 900 µL eines kompatiblen Verdünnungsmittels. Die aufeinanderfolgenden Konzentrationen betragen 100, 10, 1 und 0,1 µM.

Nur die ersten 100 µL stammen aus der ursprünglichen Stammlösung. Die zweite Übertragung kommt aus Röhrchen 1, die dritte aus Röhrchen 2 und die vierte aus Röhrchen 3. Das Verdünnungsmittel wird insgesamt auf 4 × 900 = 3600 µL geschätzt. Zusätzliches Material für Totvolumen, Verluste oder Wiederholungen ist nicht enthalten.

Nach der Weiterübertragung behalten die Röhrchen 1–3 je 900 µL. Röhrchen 4 behält 1000 µL, weil der Plan keine Übertragung aus dem letzten Röhrchen vorsieht. Die Entnahme eines repräsentativen Aliquots aus einem gut gemischten Röhrchen verringert das Volumen, nicht aber die Konzentration. Brauchen Sie mindestens 1000 µL in jedem Röhrchen, reicht ein vorbereitetes Volumen von 1000 µL für die früheren Röhrchen nicht aus.

Zweifache Reihe und Planung des Restvolumens

Bei einer Ausgangslösung mit 20 µM, dem Faktor 2 und 200 µL pro Röhrchen verbindet jeder Schritt 100 µL der vorherigen Lösung mit geschätzt 100 µL Verdünnungsmittel. Vier Schritte ergeben 10, 5, 2,5 und 1,25 µM. Die ersten drei Röhrchen behalten nach der Weiterübertragung 100 µL, das letzte 200 µL.

In diesem Modell mit konstantem Volumen beträgt die Restmenge in einem früheren Röhrchen R = V × (1 − 1/D). Um in diesen Röhrchen mindestens R zu behalten, verwenden Sie V = R × D/(D − 1) und prüfen dann Gefäßvolumen und Übertragungsbereich. Wer zum Beispiel in jedem früheren Röhrchen einer zweifachen Reihe 200 µL behalten will, braucht 400 µL pro Röhrchen und eine Übertragung von 200 µL. Das letzte Röhrchen enthielte 400 µL, sofern Ihre Methode keine Entnahme vorsieht.

Eine zweifache und eine zehnfache Reihe decken unterschiedliche Konzentrationsabstände ab. Wählen Sie den Faktor nach der experimentellen Methode und dem benötigten Bereich. Der Rechner wählt keine Assaykonzentration, keine biologische Exposition und keine Behandlungsdosis.

Die Verdünnungstabelle kopieren und das Arbeitsblatt prüfen

„Tabelle kopieren“ erzeugt ein tabulatorgetrenntes Arbeitsblatt für eine Tabellenkalkulation. „CSV herunterladen“ enthält Ausgangskonzentration, Schrittfaktor, Quellröhrchen, vorbereitetes Volumen, Übertragung, Schätzung des Verdünnungsmittels und Restvolumen nach der Weiterübertragung. Ist die Zwischenablage nicht verfügbar, zeigt das Werkzeug markierbaren Text als Ausweichlösung. Änderungen an den Eingaben löschen das alte Ergebnis, damit eine exportierte Tabelle zur angezeigten Rechnung gehört.

Prüfen Sie die niedrigste Konzentration, die Übertragungsmenge, die verfügbare Stammlösung und die Restflüssigkeit in jedem Röhrchen. Eine berechnete Übertragung unter 1 µL wird zur Prüfung gegen den validierten Gerätebereich markiert; eine größere Zahl ist nicht automatisch für jede Pipette geeignet. Mischen Sie nach der Labormethode, bevor Sie das nächste Aliquot entnehmen, und berücksichtigen Sie Übertragungsverluste gesondert.

Die CSV-Datei ist ein Rechenprotokoll, keine Messung und kein vollständiges Laborprotokoll. Halten Sie Materialidentität, Charge, Lösungsmittel, Herstellungsdatum und experimentelle Anpassungen im begleitenden Protokoll fest. Löslichkeit, Adsorption, Stabilität und Geräteleistung werden aus dem Verdünnungsfaktor nicht abgeleitet.

Die Rechnung mit der Materialdokumentation verbinden

Klären Sie bei der Beschaffung von Peptiden zuerst, wofür die Ausgangskonzentration steht: die angegebene chemische Form, die Massenbasis und die zugehörige molare Masse. Der Molekulargewichtsrechner hilft bei einer unterstützten Sequenz; der Leitfaden zu Reinheit und Nettogehalt erklärt, warum ein HPLC-Flächenprozent nicht automatisch eine Korrektur der eingewogenen Masse ist.

Prüfen Sie die verfügbaren Materialangaben und fordern Sie mit dem schriftlichen Angebot die Dokumentation der angebotenen Charge an. Nennen Sie die Materialkennung und die fehlenden Angaben, die geklärt werden müssen. Die Rechnung selbst bestätigt weder das gelieferte Material noch die aktuelle Verfügbarkeit oder die angebotene Charge.

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