为实验选择合适的生物缓冲液可能是一项非常艰巨的任务。可用的选项很多(Hepes,Mops,Tris,bicine等),很容易造成混淆,下面是一份清单,以便选择缓冲盐进行研究时应考虑的一些重要点。 缓冲范围 每个缓冲液的pH范围内缓冲能力越高,该容量通常由缓冲区的pKa决定。您必须选择pKa值在所需范围中间附近的缓冲液(通常,建议使用pKa值至少在目标pH值一个pH单位内的缓冲液)。 实验过程中的pH值变化 要考虑实验过程中pH值可能会升高或降低,如果希望pH值增加,则必须选择pKa稍高于实验开始时的最佳值的缓冲液;如果期望pH值降低,则选择pKa较低的缓冲液。 缓冲液浓度 调整缓冲液的浓度,以具有足够的实验系统容量,如果缓冲液的浓度太低,它将无法稳定溶液的pH值。相反,如果浓度太高,则缓冲液很可能会影响实验。通常,建议使用高于25 mM的浓度。 对于不主动交换氢质子的系统,通常建议浓度为25-100mM,对于可能发生质子交换的,建议使用比被交换质子的摩尔浓度高20倍的缓冲剂浓度。在制备缓冲溶液时,切记将溶液浓度调至预定使用浓度。 温度变化 根据实验的温度设置缓冲溶液pH,温度直接影响缓冲液的pKa,因此影响pH值和缓冲能力。这种情况在生物缓冲中非常关键,需要准确的氢离子浓度才能使反应以最高效率运行。 某些缓冲液(例如PIPES)的pKa对温度变化不太敏感,但是,其他如TRIS,ACES,TAPS,TES或Tricine等受这些变化的影响更大。 下图显示了生物缓冲液温度的近似pKa变化: 缓冲 | 有用的pH范围 | pKa (0°C)1 | pKa (20°C)2 | pKa (25°C)3 | pKa (25°C)4 | pKa (37°C)5 | MES | 5.5-6.7 | 6.38 | 6.15 | 6.10 | 5.9-6.3 | 5.98 | BIS-TRIS | 5.8-7.2 | 不适用 | 6.54 | 6.46 | 6.3-6.7 | 6.25 | ACES | 6.1-7.5 | 7.32 | 6.88 | 6.78 | 6.6-7.0 | 6.56 | PIPES | 6.1-7.5 | 7.02 | 6.80 | 6.76 | 6.6-7.0 | 6.66 | MOPSO | 6.2-7.6 | 不适用 | 6.95 | 6.87 | 6.7-7.1 | 不适用 | BES | 6.4-7.8 | 7.50 | 7.10 | 7.09 | 6.9-7.3 | 6.90 | MOPS | 6.5-7.9 | 不适用 | 7.20 | 7.14 | 7.0-7.4 | 6.98 | HEPES | 6.8-8.2 | 7.85 | 7.55 | 7.48 | 7.45-7.65 | 7.31 | TES | 6.8-8.2 | 7.92 | 7.50 | 7.40 | 7.2-7.6 | 7.14 | PIPPS | 6.8-9.2 | 不适用 | 不适用 | 不适用 | pKa1(3.7-4.1) pKa2(7.8-8.2) | 不适用 | TRIS | 7.2-9.0 | 8.90 | 8.30 | 8.06 | 7.8-8.2 | 7.70 | HEPPS | 7.3-8.7 | 不适用 | 8.10 | 8.00 | 7.8-8.2 | 7.81 | TRICINE | 7.4-8.8 | 8.60 | 8.15 | 8.05 | 8.0-8.3 | 7.80 | GLYCYLGLYCINE | 7.5-8.9 | 9.00 | 8.40 | 8.25 | 7.9-8.3 | 7.90 | Bicine | 7.6-9.0 | 8.70 | 8.35 | 8.26 | 8.1-8.5 | 8.04 | TAPS | 7.7-9.1 | 不适用 | 8.49 | 8.40 | 8.25-8.65 | 8.18 | CHES | 8.6-10.0 | 不适用 | 9.55 | 9.49 | 9.3-9.7 | 9.36 |
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