生物缓冲液

生物缓冲液的应用及选择

生物缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时保持溶液的pH值相对稳定的溶液，多数细胞仅能在很窄的pH范围内进行活动，需要有缓冲体系来抵抗在代谢过程中出现的 pH变化。在生化研究工作中，常常要用到缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到工作的成效，例如若提取酶实验体 系的pH值变化或变化过大，会使酶活性下降甚至完全失活。又比如有许多的酵素反应都涉及H+的释放，若无缓冲液维持恒定的酸碱度，许多生化反应将无法顺利 进行。

生物缓冲液的种类众多，需根据实际应用选择合适的体系，惠诚生物作为生物化学试剂行业的供应商，专业提供各类缓冲盐。常用生物缓冲液 磷酸盐缓冲液磷酸盐是常使用的缓冲溶液之一，由于它们是二级解离，有二个pKa值，所以用它们配制的缓冲液，pH范围宽，加上磷酸本身就是细胞及许多生物液的成分之一，因此更能提供一种较“”的环境。磷酸盐缓冲液的优点为：①容易配制成各种浓度的缓冲液；②适用的pH范围宽；③pH受温度的影响小；④缓冲液稀释后pH变化小，如稀释十倍后pH的变化小于0.1。缺点为：①易与常见的钙Ca2+离子、镁Mg2+离子以及重金属离子缔合生成沉淀；②会抑制某些生物化学过程，如对某些酶的催化作用会产生某种程度的抑制作用。 TRIS 缓冲液Tris（三羟甲基氨基甲烷）可算是生化实验中常使用的缓冲液，尤其在分子生物实验中常使用。因为它有的缓冲能力、毒性低、对生物反应的干扰极低，而且纯度很高。Tris-HCl缓冲液的优点是： ①因为Tris碱的碱性较强，所以可以只用这一种缓冲体系配制pH范围由酸性到碱性的大范围pH值的缓冲液；②对生物化学过程干扰很小，不与钙、镁离子及重金属离子发生沉淀。缺点是：①缓冲液的pH值受溶液浓度影响较大，缓 冲液稀释十倍，pH值的变化大于0.1；②温度效应大，温度变化对缓冲液pH值的影响很大，所以一定要在使用温度下进行配制，室温下配制的Tris- HCl缓冲液不能用于0℃～4℃。 ③易吸收空气中的CO2，所以配制的缓冲液要盖严密封。④此缓冲液对某些pH电极发生一定的干扰作用，所以要使用与Tris溶液具有兼容性的电极。 酸缓冲液这类缓冲液包括了醋酸盐 (acetate)、甲酸盐 (formate)、柠檬酸盐 (citrate) 以及琥珀酸盐 (succinate) 等等，这类缓冲液提供了 pH 3~6 异于一般缓冲液的缓冲区间。酸缓冲液的缺点是：①所有这些羧酸都是的代谢产物，因而对生化反应过程可能发生干扰作用；②柠檬酸盐和琥珀酸盐可以和 过渡金属离子（Fe3+、Zn2+、Mg2+等）结合而使缓冲液受到干扰；③这类缓冲液易与Ca2+离子结合，所以样品中有Ca2+离子时，不能用这类缓 冲液。 硼酸盐缓冲液及甘氨酸缓冲液硼酸盐缓冲液常用的有效pH范围 是：pH＝8.5～10.0，因而它是碱性范围内常用的缓冲液，其优点是配制方便，只使用一种试剂，缺点是能与很多代谢产物形成络合物，尤其是能与糖类 的羟基反应生成稳定的复合物而使缓冲液受到干扰。甘氨酸缓冲液常用的pH范围为9.5~10.1，甘氨酸本身是代谢产物，有可能会干扰部分生物反应，另 外，两者都不具有UV 吸收能力，且不与二价正离子作用。 Good’s缓冲液在 1960 年代中期，N.E.Good鉴于一般的缓冲液系统并不适合生化实验所使用，必须用人为设计和人工合成的方法来找到专门用于生命科学研究的特定的缓冲体系，这些缓冲体系们都具有以下特质：1.pKa 在6~8 之间；2.在水溶液中有高溶解度；3.盐效应很小；4.不易被运送通过细胞膜；5.不易受温度、离子组成、浓度等因素影响解离度；6.不会与金属离子形成错合物，或错合物不沉淀、不干扰生物活性；7.化学性质稳定。Good’s缓冲液的主要优点是不参加和不干扰生 物化学反应过程，对酶化学反应等无抑制作用，所以它们专门用于细胞器和极易变性的、对pH敏感的蛋白质和酶的研究工作。其缺点是：①价格昂贵，②对测定蛋 白质含量的双缩脲法和Lowry法不适用，因为它们会使空白管的颜色加深。相关生物缓冲盐

货号	英文品名	中文品名	CAS	pKa(20℃)	适pH 工作范围
Tris缓冲液
183995	Tris base	三(羟甲基)氨基甲烷	77-86-1		9.5~11.0
184001	Tris-HCl	三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐	1185-53-1		2.5~4.0
甘氨酸缓冲液
142021	Glycine	甘氨酸	[56-40-6]		5.9~6.3
Good’s缓冲液
157379	MES	2-(N-吗啉代)乙磺酸	[145224-94-8]	6.15	5.5?7.0
184005	Bis-Tris	双(2-(羟甲基)氨基-三(羟甲基)甲烷	[6976-37-0]	6.46	5.7?7.3
100181	ADA	N-(2-乙酰氨基)-2-亚氨基二乙酸	[26239-55-4]	6.6	5.8?7.4
166741	PIPES	哌嗪-N,N’-双(2-乙磺酸)	[5625-37-6]	6.8	6.1－7.5
100130	ACES	N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸	[7365-82-4]	6.9	6.0－7.5
157385	MOPSO	3-(N-吗啉代)2-羟基丙磺酸	[68399-77-9]	6.95	6.2－7.4
111821	BES	N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙烷磺酸	[10191-18-1]	7.15	6.6?8.0
157381	MOPS	3-(N-吗啉代)丙磺酸	[1132-61-2]	7.2	6.5?7.9
184010	TES	三(羟甲基)甲胺基乙磺酸	[7365-44-8]	7.5	6.8?8.2
145570	HEPES	N-2-羟乙基哌嗪-N-2-乙磺酸	[7365-45-9]	7.55	6.8?8.2
S19038	DIPSO	3-[N,N-二(羟乙基)氨基]-2-羟基丙磺酸	[68399-80-4]	7.6	6.9?8.1
184007	TAPSO	N-三(羟甲基)甲氨基-2-羟基丙磺酸	[68399-81-5]	7.7	7.0－8.2
114647	POPSO	哌嗪-1,4-羟基二丙磺酸	[68189-43-5]	7.85	7.2－8.5
145577	HEPPSO	N-(2-羟乙基)哌嗪-N’-2-羟基丙磺酸	[68399-78-0]	7.9	7.4?8.6
145575	HEPPS	N-(2-羟乙基)哌嗪-N′-(3-丙磺酸)	[16052-06-5]	8	7.5?8.5
184030	Tricine	三(羟甲基)甲基甘氨酸	[5704-04-1]	8.15	7.8?8.8
111830	Bicine	N,N- 二-羟乙基甘氨酸	[150-25-4]	8.35	7.7?9.1
184006	TAPS	N-三(羟甲基)甲基-3-氨基丙烷磺酸	[29915-38-6]	8.4	7.7?9.1
122435	CHES	N-环已基-2-氨基乙磺酸	[103-47-9]	9.5	8.6－10.0
122745	CAPSO	3-(环己氨)-2-羟基丙磺酸	[73463-39-5]	10	9.3－10.7
122743	CAPS	3-(环己氨)-1-丙磺酸	[1135-40-6]	10.4	9.7?11.1

 

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