緩衝液(Buffer solution)通常是由「弱酸及其共軛鹼」或「弱鹼及其共軛酸」緩衝對所組成的溶液,能夠在加入一定量其他物質時減緩pH的改變。生化實驗室常用的緩衝系主要有Tris(三羥甲基氨基甲烷)、磷酸、檸檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸等,生化實驗或研究工作中要慎重地選擇緩衝體系,因為有時影響實驗結果的因素並不是緩衝液的pH值,而是緩衝液中的某種離子。如硼酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽和三羥甲基甲烷等緩衝劑都可能產生不需要的化學反應。
一、Tris緩衝液的優點
① 因為Tris鹼的鹼性較強,所以可以只用這一種緩衝體系配製pH範圍由酸性到鹼性的大範圍pH值的緩衝液;
② 對生物化學過程幹擾很小,不與鈣、鎂離子及重金屬離子發生沉澱。
③在水中溶解度高,對很多酶呈惰性反應
④緩衝能力高,一般用於穩定反應體系的pH,在pH7.5-9.0之間有較強的緩衝能力。
二、Tris緩衝液使用注意事項:
1、 緩衝液的pH值受溶液濃度影響較大,緩衝液稀釋十倍,pH值的變化大於0.1,常配成pH值為6.8,7.4,8.0,8.8。
2、溫度效應大,溫度變化對緩衝液pH值的影響很大,△pKa/℃=-0.031,一般溫度每升高一度,PH值下降0.03。例如:4℃時緩衝液的pH=8.4,室溫時pH=7.8,37℃時的pH=7.4,所以一定要在使用溫度下進行配製,室溫下配製的Tris-HCl緩衝液不能用於0℃~4℃;4℃配製的緩衝液在37℃進行測量時,其氫離子濃度就增加了10倍。在pH7.5以下,其緩衝能力極為不理想。
3、 易吸收空氣中的CO2,所以配製的緩衝液要蓋嚴密封;
4、此緩衝液對某些pH電極發生一定幹擾作用,所以要使用與Tris溶液具有兼容性的電極。
5、它可以和重金屬一起作用,但在有些系統中也起抑制作用。
6、為了保證緩衝溶液有足夠強的緩衝能力,在配製緩衝溶液時,需要做到:為使共軛酸鹼對的濃度比接近於1,應根據所需要維持的pH範圍選擇合適的緩衝對,使其中的弱酸的PKa等於或接近於所要求的pH。
三、Tris緩衝液pH範圍
Tris緩衝液在生物化學研究中使用較廣泛的一種緩衝劑,它的常用有效pH範圍是在「中性」範圍,如:
Tris-HCl緩衝液:pH=7.5~8.5
Tris-磷酸鹽緩衝液:pH=5.0~9.0
除TRIS - hcl外,TRIS還有多種衍生化緩衝:
TBS=Tris-HCl+NaCl+KCl常用來清洗免疫染色組織或Western blotting中的Western blotting膜;
TBST=Tris-HCl+NaCl+tween20,一種常用於Western Blotting的膜緩衝液;
TE=Tris-HCl+EDTA,對DNA鹼基具有保護作用,常用於DNA的穩定和儲存;
TAE=Tris鹼+乙酸+EDTA,是一種廣泛應用於短片段DNA電泳的緩衝體系;
TBE=三鹼基+硼酸+EDTA,適用於長期DNA電泳,對小片段有較好的分離效果。