缓冲液

CO2缓冲液

光合作用实验里，CO2缓冲液有吸收CO2的能力，控制变量。

人体血浆里最重要的缓冲体系是碳酸氢盐缓冲体系是:

H2CO3= H+ + HCO3﹣

pH= pKa + lg〔HCO3﹣〕/〔H2CO3〕

在正常血浆中，〔HCO3﹣〕︰〔CO2〕= 20︰1

pH=6.10+lg20/1=7.40

人体各组织、细胞代谢产生的CO2，主要通过血红蛋白和氧合血红蛋白的运输作用，被迅速运到肺部排出，故几乎不影响血浆的pH，当产生比CO2酸性更强的酸(如磷酸、硫酸、乙酸等)时，血液中HCO3﹣/ CO2缓冲对便发挥缓冲作用，其中HCO3-可与代谢产生或外合产生CO2和H2O。增加的CO2大部分从肺部排出或通过血浆中蛋白质缓冲对和与之作用，，使〔CO2〕降低;减少的HCO3﹣可通过肾脏进行调节而得到补充，从而使

〔HCO3﹣〕，〔CO2〕和〔HCO3﹣〕/〔CO2〕都恢复正常。当人体新陈代谢过程中产生的碱进入血液时，血液中的H3O+便立即与它结合生成水。H3O+的消耗有H2CO3的解离来补充，结果也使血液的pH 保持稳定。

为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液。

以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法。对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法。

缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2+ 离子时，可用下面的反应:

白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg(OH)2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应。

常用缓冲液配制

枸橼酸-磷酸氢二钠

甲液:取枸橼酸21g或无水枸橼酸19.2g,加水使溶解成1000ml，置冰箱内保存。

乙液:取磷酸氢二钠71.63g，加水使溶解成1000ml。

取上述甲液61.45ml与乙液38.55ml，混合，摇匀，即得。

氨-氯化铵缓冲液

取氯化铵1.07g，加水使溶解成100ml， 再加稀氨溶液(1→30)调节pH值至8.0，即得。

氨-氯化铵缓冲液

取氯化铵5.4g，加水20ml溶解后，加浓氨溶液35ml，再加水稀释至100ml，即得。

醋酸-醋酸钠缓冲液

取无水醋酸钠20g，加水300ml溶解后,加溴酚蓝指示液1ml及冰醋酸60~80ml，至溶液从蓝色转变为纯绿色，再加水稀释至1000ml，即得。

醋酸-醋酸钠缓冲液

取醋酸钠18g,加冰醋酸9.8ml,再加水稀释至1000ml，即得。

醋酸-醋酸钠缓冲液

取醋酸钠54.6g，加1mol/L醋酸溶液20ml溶解后，加水稀释至500ml，即得。

醋酸-醋酸铵缓冲液

取醋酸铵7.7g，加水50ml溶解后，加冰醋酸6ml与适量的水使成100ml，即得。

醋酸-醋酸铵缓冲液

取醋酸铵77g，加水约200ml使溶解，加冰醋酸57ml,再加水至1000ml，即得。

醋酸-醋酸铵缓冲液

取醋酸铵100g，加水300ml使溶解，加冰醋酸7ml,摇匀，即得。

磷酸盐缓冲液

取0.2mol/L磷酸二氢钾溶液250ml,加0.2mol/L氢氧化钠溶液118ml，用水稀释至1000ml，即得。

PBS(Phosphate Buffered Saline)，可用PB磷酸盐缓冲液加入NaCl或者KCl进行配制，译名为磷酸盐缓冲生理盐水,也经常被人叫做磷酸盐缓冲液，主要用于细胞实验，NaCl，KCl的作用为调节渗透压。简称:PB或者PB缓冲液

电泳缓冲液是指在进行分子电泳时所使用的缓冲溶液，用以稳定体系酸碱度。常见的核酸电泳缓冲液有:TAE、TBE、TPE和MOPS等。

缓冲液在电泳过程中的一个作用是维持合适的pH。电泳时阳极与阴极都会发生电解反应，阳极发生的是氧化反应(4OH--4e->2H2O+O2)，阴极发生的是还原反应(4H++4e->2H2)，长时间的电泳将使阳极变酸，阴极变碱。一个好的缓冲系统应有较强的缓冲能力，使溶液两极的pH保持基本不变。

电泳缓冲液的另一个作用是使溶液具有一定的导电性，以利于DNA分子的迁移，例如，一般电泳缓冲液中应含有0.01-0.04mol/L的Na+离子，Na+离子的浓度太低时电泳速度变慢;太高时就会造成过大的电流使胶发热甚至熔化。

电泳缓冲液还有一个组分是EDTA，加入浓度为1-2mmol/L，目的是螯合Mg2+ 等离子，防止电泳时激活 DNA酶，此外还可防止Mg2+离子与核酸生成沉淀。

TAE是使用最广泛的缓冲系统。其特点是超螺旋在其中电泳时更符合实际相对分子质量(TBE中电泳时测出的相对分子质量会大于实际分子质量)，且双链线状DNA在其中的迁移率较其他两种缓冲液快约10%，电泳大于13kb的片段时用TAE缓冲液将取得更好的分离效果，此外，回收DNA片段时也易用TAE缓冲系统进行电泳。TAE的缺点是缓冲容量小，长时间电泳(如过夜)不可选用，除非有循环装置使两极的缓冲液得到交换。

TBE的特点是缓冲能力强，长时间电泳时可选用TBE，并且当用于电泳小于1kb的片段时分离效果更好。TBE用于琼脂糖凝胶时易造成高电渗作用，并且因与琼脂糖相互作用生成非共价结合的四羟基硼酸盐复合物而使DNA片段的回收率降低，所以不宜在回收电泳中使用。

TPE的缓冲能力也较强，但由于磷酸盐易在乙醇沉淀过程中析出，所以也不宜在回收DNA片段的电泳中使用。