緩沖液是一種可以抵抗溶液中因加入少量酸、堿而產(chǎn)生的pH變化的液體。一般由弱酸及其弱酸鹽或者弱堿及其弱堿鹽配制而成。生物的生化反應(yīng)，很多都需要一個(gè)穩(wěn)定pH環(huán)境才能發(fā)生，比如血液就是一種緩沖體系。除了pH會(huì)影響生化反應(yīng)效率外，緩沖液中的某些離子也可能會(huì)產(chǎn)生一些不必要的反應(yīng)，妨礙目標(biāo)實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。因此在生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)中，研究者們需要慎重地選擇緩沖體系。本期就為大家整理一些常用緩沖液的配制方法。

磷酸緩沖液（PBS）

PBS的緩沖pH值范圍非常廣，可配置各種pH值的酸、堿、中性緩沖液，是最常見的緩沖體系之一。

配制酸性磷酸緩沖液可直接用NaH?PO?或KH?PO?，pH范圍在1-5；堿性緩沖液可直接用Na?HPO?或K?HPO?，pH范圍在9-12；中性緩沖液則用等濃度的NaH?PO?和Na?HPO?或者等濃度的NaH?PO?和Na?HPO?溶液混合，pH在5.5-8.5。

PBS的緩沖能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，但也有缺點(diǎn)：

① 易與常見的鈣離子Ca2?、鎂離子Mg2?等重金屬離子結(jié)合形成沉淀。

② 會(huì)抑制某些反應(yīng)，比如抑制某些酶的催化作用。

以0.2mol/L中性磷酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（緩沖液的摩爾濃度指的是磷酸根的濃度，所以若稀釋后pH值有微小變化需要調(diào)整，不要用帶有磷酸根的溶液）：

磷酸氫二鈉（Na?HPO?*，0.2mol/L）：28.39g/L；

磷酸二氫鈉（NaH?PO?*，0.2mol/L）：24g/L

*注意是否是水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量。

不同pH的PBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制100mL PBS緩沖液所用量如下圖所示：

硼酸緩沖液（BBS）

BBS一般由硼砂和硼酸配制，是堿性范圍內(nèi)常用緩沖液。BBS的缺點(diǎn)是能和很多代謝產(chǎn)物生成絡(luò)合物，比如和糖反應(yīng)形成穩(wěn)定的復(fù)合物而導(dǎo)致緩沖能力下降。

以0.2mol/L硼酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（如需后續(xù)調(diào)整pH，同磷酸緩沖液一樣，不要用含有硼酸根的溶液）：

硼砂（Na?B?O?·10H?O*，0.2mol/L）：76.27g/L；

硼酸（H?BO?*，0.2mol/L）：12.37g/L

*注意是否是水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量。

不同pH的BBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制10mL BBS緩沖液所用量如下圖所示：

需要注意的是：硼砂易失去結(jié)晶水，必須保存在帶塞子的瓶中。

碳酸緩沖液（CBS）

CBS一般由碳酸和碳酸氫鈉配制，多為堿性。

以0.2mol/L碳酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（pH調(diào)整，同上）：

碳酸鈉（Na?CO?*，0.2mol/L）：21.2g/L；

碳酸氫鈉（NaHCO?*，0.2mol/L）：16.8g/L

*注意是否為水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量。

不同pH的CBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制50mL CBS緩沖液所用量如下圖所示：

檸檬酸緩沖液（CPBS）

CPBS一般由碳酸和碳酸氫鈉配制，常用于分子實(shí)驗(yàn)的雜交處理液和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中的抗原修復(fù)、暴露等。檸檬酸容易與鈣離子結(jié)合產(chǎn)生沉淀，反應(yīng)中應(yīng)避免鈣離子混入。

以0.2mol/L檸檬酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（pH調(diào)整同上）：

檸檬酸（C?H?O?*，0.2mol/L）：38.4g/L；

檸檬酸鈉（C?H?Na?O?*，0.2mol/L）：51.6g/L

*注意是否是水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量。

不同pH的CPBS可由不同比例的上述溶液混合而成。

配制20mL CPBS緩沖液所用量如下圖所示：

Good's緩沖液

Good's緩沖液又稱為兩性離子緩沖液。由于不干擾生物化學(xué)反應(yīng)過程，對(duì)酶反應(yīng)等也無抑制作用，所以非常適合于對(duì)易變性或者pH敏感型蛋白的研究和實(shí)驗(yàn)。常用的Good's緩沖液有20多種，這里只簡(jiǎn)述在生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常見的三種。

1. MES緩沖液

MES可固體按照摩爾濃度計(jì)算用量，配成液體后，通過氫氧化鈉來調(diào)整PH。

以0.2mol/L MES緩沖液為例：

MES（C?H??NO?S*，0.2mol/L）：39.05 g/L；

*注意是否是水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量。

常用有效緩沖范圍為pH5.5-7.7。

2. Tris緩沖液

① Tris-HCl緩沖液

Tris固體按照摩爾濃度計(jì)算用量，配成液體后，通過HCl來調(diào)整pH。

以0.2mol/L Tris-HCl緩沖液為例：

MES（C?H??NO?*，0.2mol/L）：24.2 g/L；

*注意是否是水合物，水合物需根據(jù)含水量重新計(jì)算固體用量

② Tris-EDTA緩沖液

常用于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，用于DNA的溶解和保存等。

以1×TE緩沖液(pH8.0)為例：

●1M Tris-HCl（pH8.0）：稱取Tris12.12g，加純化水80mL溶解，滴加濃HCl調(diào)整pH至8.0，后定容至100mL。

●1M EDTA（pH8.0）：稱取EDTA-Na?·H?O 18.6g，加純化水40mL，劇烈攪拌，滴加NaOH溶液調(diào)整pH至8.0，固體物質(zhì)充分溶解后，定容至50mL（EDTA-Na?需在pH8.0時(shí)才會(huì)溶解）。

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

③TAE緩沖液

將上述Tris-EDTA緩沖液調(diào)整pH的鹽酸換成冰乙酸，即是TAE緩沖液。

注意：

1. Tris溶液會(huì)吸收空氣中的二氧化碳，所以應(yīng)保存在使用塞子的瓶中。

2. Tris緩沖液在不同溫度下，呈現(xiàn)的pH是不同的，配置時(shí)應(yīng)考慮使用環(huán)境，最好在使用環(huán)境溫度條件下進(jìn)行配制。

3. HEPES緩沖液

緩沖范圍在中性附近。由于可以在敞開式容器中保持穩(wěn)定的pH，所以常用于細(xì)胞培養(yǎng)，或者診斷試劑的保存溶液。

以1M，pH7.0的HEPES溶液為例：

HEPES稱取119.15g，溶解在400mL純化水中，用NaOH溶液調(diào)整pH至7.0，后定容至500mL。

Tips

緩沖液是弱酸及其弱酸鹽或弱堿及其弱堿鹽形成的共軛體。其對(duì)pH變化的緩沖能力，和酸堿的比例、解離常數(shù)等有關(guān)。酸堿的摩爾比越接近1:1，緩沖能力越大。在pH= pKa±1的范圍內(nèi)，緩沖能力最佳。

配制緩沖液時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要的pH，選擇相應(yīng)的緩沖液。有些工作人員用強(qiáng)酸，強(qiáng)堿將緩沖液快速調(diào)整至所需要的pH值。殊不知這樣pH雖然達(dá)到了，卻也破壞了其緩沖體系，使緩沖液失去了緩沖作用。