缓冲液(Buffersolution)通常是由「弱酸及其共轭碱」或「弱碱及其共轭酸」缓冲对所组成的溶液,能够在加入一定量其他物质时减缓pH的改变。生化实验室常用的缓冲系主要有Tris(三羟甲基氨基甲烷)、磷酸、柠檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸等,生化实验或研究工作中要慎重地选择缓冲体系,因为有时影响实验结果的因素并不是缓冲液的pH值,而是缓冲液中的某种离子。如硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和三羟甲基甲烷等缓冲剂都可能产生不需要的化学反应。
一、Tris缓冲液的优点
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。
③在水中溶解度高,对很多酶呈惰性反应
④缓冲能力高,一般用于稳定反应体系的pH,在pH7.5-9.0之间有较强的缓冲能力。
二、Tris缓冲液使用注意事项:
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,常配成pH值为6.8,7.4,8.0,8.8。
2、温度效应大,温度变化对缓冲液pH值的影响很大,△pKa/℃=-0.,一般温度每升高一度,PH值下降0.03。例如:4℃时缓冲液的pH=8.4,室温时pH=7.8,37℃时的pH=7.4,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℃;4℃配制的缓冲液在37℃进行测量时,其氢离子浓度就增加了10倍。在pH7.5以下,其缓冲能力极为不理想。
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电极发生一定干扰作用,所以要使用与Tris溶液具有兼容性的电极。
5、它可以和重金属一起作用,但在有些系统中也起抑制作用。
6、为了保证缓冲溶液有足够强的缓冲能力,在配制缓冲溶液时,需要做到:为使共轭酸碱对的浓度比接近于1,应根据所需要维持的pH范围选择合适的缓冲对,使其中的弱酸的PKa等于或接近于所要求的pH。
三、Tris缓冲液pH范围
Tris缓冲液在生物化学研究中使用较广泛的一种缓冲剂,它的常用有效pH范围是在“中性”范围,如:
Tris-HCl缓冲液:pH=7.5~8.5
Tris-磷酸盐缓冲液:pH=5.0~9.0
除TRIS-hcl外,TRIS还有多种衍生化缓冲:
TBS=Tris-HCl+NaCl+KCl常用来清洗免疫染色组织或Westernblotting中的Westernblotting膜;
TBST=Tris-HCl+NaCl+tween20,一种常用于WesternBlotting的膜缓冲液;
TE=Tris-HCl+EDTA,对DNA碱基具有保护作用,常用于DNA的稳定和储存;
TAE=Tris碱+乙酸+EDTA,是一种广泛应用于短片段DNA电泳的缓冲体系;
TBE=三碱基+硼酸+EDTA,适用于长期DNA电泳,对小片段有较好的分离效果。