L’acide borique agit comme un acide de Lewis faible et un composant tampon polyvalent largement utilisé en biochimie et en biologie moléculaire. Il est particulièrement pertinent pour l’électrophorèse de l’ARN, les essais enzymatiques dépendants du bore et la stabilisation du pH, grâce à sa capacité unique à former des complexes réversibles avec les cis-diols tels que le ribose.
Propriétés chimiques
L’acide borique (H₃BO₃ ou B(OH)₃ ; masse molaire 61,83 g/mol) cristallise sous forme de structures tricliniques incolores avec une densité de 1,44 g/cm³ et se décompose à 170,9 °C en acide métaborique. L’atome de bore présente une géométrie trigonale plane, coordonnée par trois groupes hydroxyles via des liaisons datives (B–O ≈ 1,36 Å). Il se comporte comme un acide monoprotique faible (pKa ≈ 9,24) via son interaction avec l’eau, formant des ions borate tétraédriques (B(OH)₄⁻) en milieu alcalin. Sa solubilité augmente significativement avec la température, atteignant environ 39,7 g/100 mL à 100 °C. Ces espèces borates peuvent former des complexes stables avec des molécules contenant des cis-diols, notamment les ribonucléosides. Le composé est hygroscopique et possède de légères propriétés antiseptiques.
Applications biochimiques
En biologie moléculaire, l’acide borique est couramment utilisé en association avec la base Tris pour préparer le tampon TBE (généralement 0,5–1 M, pH ≈ 8,3), permettant une séparation à haute résolution de l’ARN et de l’ADN par électrophorèse sur gel d’agarose. La formation de complexes borate–ribose contribue à maintenir une charge constante des acides nucléiques et à améliorer la netteté des bandes. En enzymologie, l’acide borique à des concentrations de 10–50 mM est utilisé dans l’étude d’oxydoréductases dépendantes du bore, notamment pour des essais d’inhibition (détermination de IC₅₀) d’enzymes telles que l’aldose réductase. En chimie des protéines, des solutions saturées d’acide borique sont employées pour la précipitation sélective des glycoprotéines via interaction avec les groupes diols vicinaux. Enfin, en histologie, des solutions d’environ 5 % sont utilisées pour la coloration sélective des structures riches en ARN en modulant la liaison du vert de méthyle.