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MBL-常见缓冲液配制方法全解答

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发表时间:2022-03-25 15:31作者:诺扬生物来源:MBL

缓冲液是一种可以抵抗溶液中因加入少量酸、碱而产生的pH变化的液体。一般由弱酸及其弱酸盐或者弱碱及其弱碱盐配制而成。生物的生化反应,很多都需要一个稳定pH环境才能发生,比如血液就是一种缓冲体系。除了pH会影响生化反应效率外,缓冲液中的某些离子也可能会产生一些不必要的反应,妨碍目标实验的正常进行。因此在生命科学领域的实验中,研究者们需要慎重地选择缓冲体系。本期就为大家整理一些常用缓冲液的配制方法。


磷酸缓冲液(PBS)




PBS的缓冲pH值范围非常广,可配置各种pH值的酸、碱、中性缓冲液,是最常见的缓冲体系之一。

配制酸性磷酸缓冲液可直接用NaH₂PO₄或KH₂PO₄,pH范围在1-5;碱性缓冲液可直接用Na₂HPO₄或KHPO₄,pH范围在9-12;中性缓冲液则用等浓度的NaH₂PO₄和Na₂HPO₄或者等浓度的NaH₂PO₄和Na₂HPO₄溶液混合,pH在5.5-8.5。

PBS的缓冲能力强,应用范围广,但也有缺点:

① 易与常见的钙离子Ca²⁺、镁离子Mg²⁺等重金属离子结合形成沉淀。

② 会抑制某些反应,比如抑制某些酶的催化作用。

以0.2mol/L中性磷酸缓冲液为例,不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可(缓冲液的摩尔浓度指的是磷酸根的浓度,所以若稀释后pH值有微小变化需要调整,不要用带有磷酸根的溶液):

磷酸氢二钠(Na₂HPO₄*,0.2mol/L):28.39g/L;

磷酸二氢钠(NaHPO₄*,0.2mol/L):24g/L

*注意是否是水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量。

不同pH的PBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制100mL PBS缓冲液所用量如下图所示:



图片

硼酸缓冲液(BBS)


BBS一般由硼砂和硼酸配制,是碱性范围内常用缓冲液。BBS的缺点是能和很多代谢产物生成络合物,比如和糖反应形成稳定的复合物而导致缓冲能力下降。

以0.2mol/L硼酸缓冲液为例,不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可(如需后续调整pH,同磷酸缓冲液一样,不要用含有硼酸根的溶液):

硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O*,0.2mol/L):76.27g/L;

硼酸(H₂BO₃*,0.2mol/L):12.37g/L

*注意是否是水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量。

不同pH的BBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制10mL BBS缓冲液所用量如下图所示:

图片


需要注意的是:硼砂易失去结晶水,必须保存在带塞子的瓶中

碳酸缓冲液(CBS)


CBS一般由碳酸和碳酸氢钠配制,多为碱性。

以0.2mol/L碳酸缓冲液为例,不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可(pH调整,同上):

碳酸钠(Na₂CO₃*,0.2mol/L):21.2g/L;

碳酸氢钠(NaHCO₃*,0.2mol/L):16.8g/L

*注意是否为水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量。

不同pH的CBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制50mL CBS缓冲液所用量如下图所示:



图片

柠檬酸缓冲液(CPBS)


CPBS一般由碳酸和碳酸氢钠配制,常用于分子实验的杂交处理液和细胞实验中的抗原修复、暴露等。柠檬酸容易与钙离子结合产生沉淀,反应中应避免钙离子混入。

以0.2mol/L柠檬酸缓冲液为例,不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可(pH调整同上):

柠檬酸(C₆H₈O₇*,0.2mol/L):38.4g/L;

柠檬酸钠(C₆H₅Na₃O₇*,0.2mol/L):51.6g/L

*注意是否是水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量。

不同pH的CPBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制20mL CPBS缓冲液所用量如下图所示:



图片

Good's缓冲液


Good's缓冲液又称为两性离子缓冲液。由于不干扰生物化学反应过程,对酶反应等也无抑制作用,所以非常适合于对易变性或者pH敏感型蛋白的研究和实验。常用的Good's缓冲液有20多种,这里只简述在生命科学实验中最常见的三种。

1. MES缓冲液

MES可固体按照摩尔浓度计算用量,配成液体后,通过氢氧化钠来调整PH。

以0.2mol/L MES缓冲液为例:

MES(C₆H₁NO₄S*,0.2mol/L):39.05 g/L;

*注意是否是水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量。

常用有效缓冲范围为pH5.5-7.7。

2. Tris缓冲液

Tris-HCl缓冲液

Tris固体按照摩尔浓度计算用量,配成液体后,通过HCl来调整pH

以0.2mol/L Tris-HCl缓冲液为例:

MES(C₄H₁₁NO₃*,0.2mol/L):24.2 g/L;

*注意是否是水合物,水合物需根据含水量重新计算固体用量

Tris-EDTA缓冲液

常用于分子生物学实验研究,用于DNA的溶解和保存等。

以1×TE缓冲液(pH8.0)为例:

1M Tris-HCl(pH8.0):称取Tris12.12g,加纯化水80mL溶解,滴加浓HCl调整pH至8.0,后定容至100mL。

1M EDTA(pH8.0):称取EDTA-Na₂·H₂O 18.6g,加纯化水40mL,剧烈搅拌,滴加NaOH溶液调整pH至8.0,固体物质充分溶解后,定容至50mL(EDTA-Na₂需在pH8.0时才会溶解)。

1×TE(10mM Tris-HCl,1mM EDTA,pH8.0):量取10mL 1M Tris-HCl,1mL 1M EDTA溶液,充分混匀后,定容至1L

TAE缓冲液

将上述Tris-EDTA缓冲液调整pH的盐酸换成冰乙酸,即是TAE缓冲液。

注意

1. Tris溶液会吸收空气中的二氧化碳,所以应保存在使用塞子的瓶中。

2. Tris缓冲液在不同温度下,呈现的pH是不同的,配置时应考虑使用环境,最好在使用环境温度条件下进行配制。

3. HEPES缓冲液

缓冲范围在中性附近。由于可以在敞开式容器中保持稳定的pH,所以常用于细胞培养,或者诊断试剂的保存溶液。

以1M,pH7.0的HEPES溶液为例:

HEPES称取119.15g,溶解在400mL纯化水中,用NaOH溶液调整pH至7.0,后定容至500mL。


Tips


缓冲液是弱酸及其弱酸盐或弱碱及其弱碱盐形成的共轭体。其对pH变化的缓冲能力,和酸碱的比例、解离常数等有关。酸碱的摩尔比越接近1:1,缓冲能力越大。在pH= pKa±1的范围内,缓冲能力最佳。

配制缓冲液时,应根据需要的pH,选择相应的缓冲液。有些工作人员用强酸,强碱将缓冲液快速调整至所需要的pH值。殊不知这样pH虽然达到了,却也破坏了其缓冲体系,使缓冲液失去了缓冲作用。

文章分类: 技术专栏
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