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了解生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用緩沖液
1. 磷酸鹽緩沖液
磷酸鹽是生物化學(xué)研究中使用廣泛的一種緩沖劑, 由于它們是二級解離, 有 2 個pka 值, 所以用它們配制的緩沖液, pH 范圍寬：
NaH2P04：pKa1=2.12, pKa2=7.21
Na2HP04：pKa1=7.21, pKa2=12.32
配酸性緩沖液：用 NaH2P04, pH 值為 1~4 。
配中性緩沖液：用混合的兩種磷酸鹽, pH 值為 6~8。
配堿性緩沖液：用 Na2HP04, pH 值為 10~12 。
磷酸鹽緩沖液的優(yōu)點(diǎn)為：
① 容易配制成各種濃度的緩沖液;
② 適用的 pH 范圍寬;
③ pH 受溫度的影響小;
④ 緩沖液稀釋后 pH 變化小, 如稀釋 10 倍后 pH 的變化小于 0.1 。
其缺點(diǎn)為：
①易與常見的Ca2+、 Mg2+以及重金屬離子締合生成沉淀;
②會抑制某些生物化學(xué)過程, 如對某些酶的催化作用會產(chǎn)生某種程度的抑制作用。
2.Tris緩沖液( 三羥甲基氨基甲烷)
Tris 緩沖液在生物化學(xué)研究中使用的越來越多, 有超過磷酸鹽緩沖液的趨勢, 如在SDS- 聚丙烯酷膠凝膠電泳中已都使用 Tris 緩沖液, 而很少再用磷酸鹽。
Tris 緩沖液的常用有效 pH 范圍是在 " 中性 " 范圍 , 例如
Tris-HCl 緩沖液pH 值為 7.5~8.5
Tris- 磷酸鹽緩沖液 pH 值為 5.0~9.0
Tris-HCl 緩沖液的優(yōu)點(diǎn)是：
① 因?yàn)?Tris 堿的堿性較強(qiáng) , 所以可以只用這一種緩沖體系, 配制 pH 范圍由酸性到堿性的大范圍 pH 值的緩沖液;
② 對生物化學(xué)過程干擾很小, 不與鈣離子及重金屬離子發(fā)生沉淀。
其缺點(diǎn)是：
①緩沖液的 pH 值受溶液濃度影響較大, 緩沖液稀釋 10 倍 , pH 值的變化大于 0.1;
②溫度效應(yīng)大, 溫度變化對緩沖液 pH 值的影響很大, 例如 4℃時緩沖液的 pH 值為 8.4, 則 37 ℃時的 pH 值為 7.4, 所以一定要在使用溫度下進(jìn)行配制, 室溫下配制的 Tris-HCl 緩沖液不能用于 0~4℃;
③易吸收空氣中的 C02, 所以配制的緩沖液要蓋嚴(yán)密封;
④此緩沖液對某些 pH 電極發(fā)生一定的干擾作用, 所以要使用與 Tris 溶液具有兼容性的電極。
3. 硼酸鹽緩沖液
常用的有效 pH 范圍是：pH 值為 8.5~10.0, 因而它是堿性范圍內(nèi)常用的緩沖液, 其優(yōu)點(diǎn)是配制方便, 只使用一種試劑, 缺點(diǎn)是能與很多代謝產(chǎn)物形成絡(luò)合物, 尤其是能與糖類的短基反應(yīng)生成穩(wěn)定的復(fù)合物而使緩沖液受到干擾。
4. 氨基酸緩沖液
此緩沖液使用的范圍寬, 可用于 pH 值為 2.0~11.0, 例如常用的有：
甘氨酸 -HCl 緩沖液：pH 值為 2.0~5.0 。
甘氨酸 -NaOH 緩沖液：pH 值為 8.0~11.0 。
甘氨酸 -Tris 緩沖液：pH 值為 8.0~11.0( 此緩沖液用于廣泛使用的 SDS 聚丙烯酰胺凝膠電泳的電極緩沖液 ) 。
組氨酸緩沖液：pH 值為 5.5~6.5 。
甘氨酰胺(glycine amide) 緩沖液：pH 值為 7.8~8.8 。
甘氨酰甘氨酸 (glycylglycine >緩沖液：pH 值為 8.0~9.0 。
此類緩沖體系的優(yōu)點(diǎn)是：為細(xì)胞組分和各種提取液提供更接近的天然環(huán)境。
其缺點(diǎn)是：①與羧酸鹽和磷酸鹽緩沖體系相似, 也會干擾某些生物化學(xué)反應(yīng)過程, 如代謝過程等; ②試劑的價格較高。