MBL-常见缓冲液配制方法全解答

    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。

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（NaH₂PO₄*，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：

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：

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：

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：

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（C₆H₁₃NO₄S*，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

① 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

② 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

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。

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。