技术丨常见5种缓冲液配制要点梳理
技术丨常见5种缓冲液配制要点梳理
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。在生命科学领域的实验研究中，研究者们需要慎重地选择缓冲体系，很多老师也对缓冲液的配制方法非常感兴趣，接下来就为大家列举实验室中5种最常用缓冲液的配制方法。
磷酸缓冲液（PB）
磷酸缓冲液的缓冲pH值范围非常广泛，可配置各种pH值的酸性、碱性和中性缓冲液，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K₂HPO₄，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。
磷酸缓冲液缓冲能力强，应用范围广，但也有缺点：
① 易与钙、镁离子等常见金属离子结合形成沉淀。
② 会抑制某些生化反应，比如某些酶的催化作用。
下面是以0.2mol/L中性磷酸缓冲液为例的配制方法，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。）：
磷酸二氢钠（NaH₂PO₄*，0.2mol/L）：24g/L
磷酸氢二钠（Na₂HPO₄*，0.2mol/L）：28.39g/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PB可由不同比例的上述溶液混合而成，配制100mL PB缓冲液所用量如下图所示：
硼酸缓冲液（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。
下面是以0.2mol/L硼酸缓冲液为例的配制方法，不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可（如需后续调整pH，同硼酸缓冲液一样，不要用含有硼酸根的溶液）：
硼砂（Na₂B₄O₇·10H₂O*，0.2mo/L）：76.27g/L
硼酸（H₂BO₃*，0.2mo/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：
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）
一般由碳酸和碳酸氢钠配制，多为碱性缓冲液。
下面是以0.2mol/L碳酸缓冲液为例的配制方法，不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可（pH调整方法同上）：
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：
柠檬酸缓冲液（CPBS）
一般由柠檬酸和柠檬酸钠配制，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。柠檬酸易与钙离子结合产生沉淀，反应中应避免钙离子混入。
下面是以0.2mol/L柠檬酸缓冲液为例的配制方法，不同摩尔浓度缓冲液加纯化水稀释即可（pH调整方法同上）：
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：
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，所以非常适用于对易变性或者pH敏感型蛋白的研究和实验。常用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
是MES固体按照摩尔浓度计算用量，配成液体后，通过NaOH来调整pH，常用有效缓冲范围为pH5.5-7.7。
下面是以0.2mol/L MES缓冲液为例的配制方法：
MES（C₆H₁₃NO₄S*，0.2moL/L）：39.05g/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。
2 Tris缓冲液
①Tris-HCL缓冲液
是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。
下面是以0.2mol/L Tris-HCL缓冲液为例的配制方法：
Tris（C₄H₁₁NO₃*，0.2mol/L）：24.2g/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。
②Tris-EDTA缓冲液
常在分子生物学研究中用于DNA的溶解和保存等。
下面是以1×TE缓冲液(pH8.0)为例的配制方法：
♦ 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需要在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。
③TAE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。
下面是以1M，pH7.0的HEPES溶液为例的配制方法：
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即可。
关于常见缓冲液的配制方法本期就为您介绍到这里了。缓冲液是弱酸及其弱酸盐或者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，缓冲能力越强。在pH=pKa±1的范围内，缓冲效果最佳。
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，殊不知这样即使达到了目标pH，却也破坏了其缓冲体系，使缓冲液失去了缓冲作用。