緩沖液是一種可以抵抗溶液中因加入少量酸、堿而產生的pH變化的液體。一般由弱酸及其弱酸鹽或者弱堿及其弱堿鹽配制而成。生物的生化反應，很多都需要一個穩定pH環境才能發生，比如血液就是一種緩沖體系。除了pH會影響生化反應效率外，緩沖液中的某些離子也可能會產生一些不必要的反應，妨礙目標實驗的正常進行。因此在生命科學領域的實驗中，研究者們需要慎重地選擇緩沖體系。本期就為大家整理一些常用緩沖液的配制方法。
磷酸緩沖液（PBS）
PBS的緩沖pH值范圍非常廣，可配置各種pH值的酸、堿、中性緩沖液，是最常見的緩沖體系之一。
配制酸性磷酸緩沖液可直接用NaH?PO?或KH?PO?，pH范圍在1-5；堿性緩沖液可直接用Na?HPO?或K?HPO?，pH范圍在9-12；中性緩沖液則用等濃度的NaH?PO?和Na?HPO?或者等濃度的NaH?PO?和Na?HPO?溶液混合，pH在5.5-8.5。
PBS的緩沖能力強，應用范圍廣，但也有缺點：
① 易與常見的鈣離子Ca2?、鎂離子Mg2?等重金屬離子結合形成沉淀。
② 會抑制某些反應，比如抑制某些酶的催化作用。
以0.2mol/L中性磷酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（緩沖液的摩爾濃度指的是磷酸根的濃度，所以若稀釋后pH值有微小變化需要調整，不要用帶有磷酸根的溶液）：
磷酸氫二鈉（Na?HPO?*，0.2mol/L）：28.39g/L；
磷酸二氫鈉（NaH?PO?*，0.2mol/L）：24g/L
*注意是否是水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量。
不同pH的PBS可由不同比例的上述溶液混合而成。
配制100mL PBS緩沖液所用量如下圖所示：
硼酸緩沖液（BBS）
BBS一般由硼砂和硼酸配制，是堿性范圍內常用緩沖液。BBS的缺點是能和很多代謝產物生成絡合物，比如和糖反應形成穩定的復合物而導致緩沖能力下降。
以0.2mol/L硼酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（如需后續調整pH，同磷酸緩沖液一樣，不要用含有硼酸根的溶液）：
硼砂（Na?B?O?·10H?O*，0.2mol/L）：76.27g/L；
硼酸（H?BO?*，0.2mol/L）：12.37g/L
*注意是否是水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量。
不同pH的BBS可由不同比例的上述溶液混合而成。
配制10mL BBS緩沖液所用量如下圖所示：
需要注意的是：硼砂易失去結晶水，必須保存在帶塞子的瓶中。
碳酸緩沖液（CBS）
CBS一般由碳酸和碳酸氫鈉配制，多為堿性。
以0.2mol/L碳酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（pH調整，同上）：
碳酸鈉（Na?CO?*，0.2mol/L）：21.2g/L；
碳酸氫鈉（NaHCO?*，0.2mol/L）：16.8g/L
*注意是否為水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量。
不同pH的CBS可由不同比例的上述溶液混合而成。
配制50mL CBS緩沖液所用量如下圖所示：
檸檬酸緩沖液（CPBS）
CPBS一般由碳酸和碳酸氫鈉配制，常用于分子實驗的雜交處理液和細胞實驗中的抗原修復、暴露等。檸檬酸容易與鈣離子結合產生沉淀，反應中應避免鈣離子混入。
以0.2mol/L檸檬酸緩沖液為例，不同摩爾濃度緩沖液加純化水稀釋即可（pH調整同上）：
檸檬酸（C?H?O?*，0.2mol/L）：38.4g/L；
檸檬酸鈉（C?H?Na?O?*，0.2mol/L）：51.6g/L
*注意是否是水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量。
不同pH的CPBS可由不同比例的上述溶液混合而成。
配制20mL CPBS緩沖液所用量如下圖所示：
Good's緩沖液
Good's緩沖液又稱為兩性離子緩沖液。由于不干擾生物化學反應過程，對酶反應等也無抑制作用，所以非常適合于對易變性或者pH敏感型蛋白的研究和實驗。常用的Good's緩沖液有20多種，這里只簡述在生命科學實驗中最常見的三種。
1. MES緩沖液
MES可固體按照摩爾濃度計算用量，配成液體后，通過氫氧化鈉來調整PH。
以0.2mol/L MES緩沖液為例：
MES（C?H??NO?S*，0.2mol/L）：39.05 g/L；
*注意是否是水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量。
常用有效緩沖范圍為pH5.5-7.7。
2. Tris緩沖液
① Tris-HCl緩沖液
Tris固體按照摩爾濃度計算用量，配成液體后，通過HCl來調整pH。
以0.2mol/L Tris-HCl緩沖液為例：
MES（C?H??NO?*，0.2mol/L）：24.2 g/L；
*注意是否是水合物，水合物需根據含水量重新計算固體用量
② Tris-EDTA緩沖液
常用于分子生物學實驗研究，用于DNA的溶解和保存等。
以1×TE緩沖液(pH8.0)為例：
●1M Tris-HCl（pH8.0）：稱取Tris12.12g，加純化水80mL溶解，滴加濃HCl調整pH至8.0，后定容至100mL。
●1M EDTA（pH8.0）：稱取EDTA-Na?·H?O 18.6g，加純化水40mL，劇烈攪拌，滴加NaOH溶液調整pH至8.0，固體物質充分溶解后，定容至50mL（EDTA-Na?需在pH8.0時才會溶解）。
●1×TE（10mM Tris-HCl，1mM EDTA，pH8.0）：量取10mL 1M Tris-HCl，1mL 1M EDTA溶液，充分混勻后，定容至1L
③TAE緩沖液
將上述Tris-EDTA緩沖液調整pH的鹽酸換成冰乙酸，即是TAE緩沖液。
注意：
1. Tris溶液會吸收空氣中的二氧化碳，所以應保存在使用塞子的瓶中。
2. Tris緩沖液在不同溫度下，呈現的pH是不同的，配置時應考慮使用環境，最好在使用環境溫度條件下進行配制。
3. HEPES緩沖液
緩沖范圍在中性附近。由于可以在敞開式容器中保持穩定的pH，所以常用于細胞培養，或者診斷試劑的保存溶液。
以1M，pH7.0的HEPES溶液為例：
HEPES稱取119.15g，溶解在400mL純化水中，用NaOH溶液調整pH至7.0，后定容至500mL。
Tips
緩沖液是弱酸及其弱酸鹽或弱堿及其弱堿鹽形成的共軛體。其對pH變化的緩沖能力，和酸堿的比例、解離常數等有關。酸堿的摩爾比越接近1:1，緩沖能力越大。在pH= pKa±1的范圍內，緩沖能力最佳。
配制緩沖液時，應根據需要的pH，選擇相應的緩沖液。有些工作人員用強酸，強堿將緩沖液快速調整至所需要的pH值。殊不知這樣pH雖然達到了，卻也破壞了其緩沖體系，使緩沖液失去了緩沖作用。
