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生物缓冲剂根据PH值怎么做选择

 湖北新德晟 2020-11-16

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(HepesMopsTrisbicine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TRISACESTAPSTESTricine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°C1

pKa
20°C2

pKa
25°C3

pKa
25°C4

pKa
37°C5

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

pKa13.7-4.1
pKa27.8-8.2

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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