常见缓冲溶液的种类
要用好缓冲溶液，需对不同的缓冲溶液有具体的了解。艾伟拓团队介绍几种常见的缓冲溶液及用途，为大家深入理解缓冲溶液提供参考。
1 磷酸盐缓冲溶液
由于磷酸是三元酸，因此磷酸盐缓冲溶液的缓冲对可以为h3po4/h2po4-、h2po4-/hpo42-或hpo42--po43-。但生化体系中常用的磷酸盐缓冲溶液一般主要由h2po4-/hpo42-的钠盐或钾盐配制而成。溶液中主要以h2po4-+h2o←→hpo42-+h3o+平衡移动体系来维持溶液ph值的稳定，ph值范围一般为6.2~8.2。在生化体系中，通常在其中加入nacl或者kcl构成磷酸盐缓冲生理盐水（简称pbs）来使用。
因磷酸盐缓冲溶液的ph值范围与一些生物活性物质存活的酸碱环境接近，所以在生化体系中应用较多，如可用来配置相关溶液、以及作为组织抗原修复的修复液、药物释放的溶媒等。另外，pbs作为一种溶剂目前在冷冻保存中也较受欢迎。
2 硼酸盐缓冲溶液
硼酸盐缓冲溶液中的硼酸盐常见为硼酸钠，简称硼砂，在水溶液中极易发生b4o5(oh)4-+5h2o←→2h3bo3+2b(oh)4-水解反应，生成互为缓冲对的h3bo3和b(oh)4-。常见的硼酸盐缓冲溶液有硼砂缓冲液、硼酸-硼砂缓冲液。
硼砂缓冲溶液的配制是将一定质量的硼砂溶于蒸馏水中，再用盐酸调节ph值至合适值，ph值范围一般为8.0~9.0；也可用氢氧化钠调节ph值，ph值范围一般为8.0~10.8。而硼酸-硼砂缓冲溶液则一般由一定量的硼酸和硼砂溶于蒸馏水中配制而成，ph值范围一般为6.5~8.9左右。当应用于生化溶液时，需要加入一定量的nacl以维持溶液等渗。
因硼酸-硼砂缓冲液的ph值范围与泪液接近，所以在一些眼药水的制备中常作为ph值调节剂或渗透压调节剂，如普拉洛芬滴眼液的配制。而硼砂缓冲液则可作为一些药物的释放介质，如其对合（氯）霉素有助溶作用。
3 三羟甲基氨基甲烷—盐酸缓冲溶液（tris- hcl）
三羟甲基氨基甲烷简称tris，分子式为c4h11no3，结构式见图1。分子中的氨基（—nh2）为碱性，因此tris是一种弱碱，常与盐酸构成缓冲溶液，简称tris-hcl缓冲液。该缓冲液一般由一定质量的tris溶于蒸馏水中，再用hcl调节至适合的ph值。在配制时还需加入nacl以维持溶液等渗。
因tris-hcl缓冲液的ph值受溶液浓度、温度影响较大，以及易与空气中的二氧化碳反应，所以在使用时需现用现配制。
tris-hcl缓冲液的缓冲原理为：tris中的-nh2与hcl结合生成tris·hcl盐。季铵基团tris·h+与tris形成缓冲对，溶液中存在tris·h++h2o←→tris+h3o+平衡关系，凭借该平衡移动来发挥缓冲作用。其缓冲范围一般为7.0~9.0。
由于tris对生化过程干扰很小，不与钙、镁离子及重金属离子发生沉淀，所以在dna、蛋白质等生物大分子实验中经常应用，tris-hcl缓冲溶液可以做dna、蛋白质的溶解液或提取液，也是dna相关研究实验中的重要缓冲液，如dna的捕获与释放、染色体的特异性标记等方面。
具体应用方面，目前已上市的新冠mrna疫苗其中一款（mrna-1273®，moderna，2020）选用tris作为缓冲体系。已上市抗体药物中也有tris的应用，如quan球shou个全人源的肿瘤坏死因子拮抗剂注射用依那西普（enbrel，恩利）。
4 羟yi基paiqin乙磺酸（供注射用）（hepes）
4-羟yi基paiqin乙磺酸（简称hepes），分子式为c8h18n2o4s。分子结构中既含有酸性的磺酸基（－so3h），又含有两个碱性叔胺氮，所以呈现两性，可用来配制两性离子缓冲液。该缓冲溶液一般由一定量的hepes溶于蒸馏水中，再用氢氧化钠调节ph至适当值。其ph缓冲范围一般为6.8~8.2。缓冲溶液的浓度以及外界温度对其ph值影响不大，因此能够较长时间维持稳定的ph值。因hepes分子中的-so3h呈现较强的酸性，易给出h+；两个叔胺氮各含有一个孤对电子，呈现碱性，可以接受h+生成季铵盐。所以磺酸基和叔胺在水溶液中互为缓冲对。而且，单个hepes分子中的叔胺和磺酸基也可传递h+生成内盐，即两性离子。在水溶液中，hepes分子、内盐以及磺酸基和叔胺各自产生的离子之间因h+或oh-的转移而能够相互转化建立平衡关系，凭借该平衡关系的移动来抵御外来酸碱的影响来调节溶液ph值稳定，所以具有缓冲作用，其平衡转化关系见下图。
hepes 缓冲溶液具有对细胞无毒性、不易穿过生物膜、不参与细胞内生化过程等特点，所以在生化实验中具有广泛的应用，如可用于开放式细胞生长、细胞的长期观察、rna 或 dna 提取试剂盒中。其次，相关研究表明以 hepes 溶液做缓冲液有利于多肽在金纳米粒子表面的偶联反应。另外，hepes 缓冲溶液对镁生物降解影响的相关实验表明，hepes 能提高镁的生物降解性以及抑制镁不溶盐层的形成。
具体应用方面，如盐酸伊立替康脂质体注射液（onivyde）。2022年4月15日，施维雅公司（servier）宣布，其胰腺癌治疗药物易安达（通用名：盐酸伊立替康脂质体注射液）获得中国国家药品监督管理局（nmpa）正式批准，与5-氟尿嘧啶（5-fu）和亚叶酸（lv）联合用于治疗接受吉西他滨治疗后进展的转移性胰腺癌患者。伊立替康脂质体注射液作为一款转移性胰腺癌治疗药物，早前已在全球多个国家和地区获批。更多信息详见《易安达（盐酸伊立替康脂质体注射液）正式获批！制剂处方，发展历程及市场前景深度分析》
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1 磷酸盐缓冲溶液
由于磷酸是三元酸，因此磷酸盐缓冲溶液的缓冲对可以为h3po4/h2po4-、h2po4-/hpo42-或hpo42--po43-。但生化体系中常用的磷酸盐缓冲溶液一般主要由h2po4-/hpo42-的钠盐或钾盐配制而成。溶液中主要以h2po4-+h2o←→hpo42-+h3o+平衡移动体系来维持溶液ph值的稳定，ph值范围一般为6.2~8.2。在生化体系中，通常在其中加入nacl或者kcl构成磷酸盐缓冲生理盐水（简称pbs）来使用。
因磷酸盐缓冲溶液的ph值范围与一些生物活性物质存活的酸碱环境接近，所以在生化体系中应用较多，如可用来配置相关溶液、以及作为组织抗原修复的修复液、药物释放的溶媒等。另外，pbs作为一种溶剂目前在冷冻保存中也较受欢迎。
2 硼酸盐缓冲溶液
硼酸盐缓冲溶液中的硼酸盐常见为硼酸钠，简称硼砂，在水溶液中极易发生b4o5(oh)4-+5h2o←→2h3bo3+2b(oh)4-水解反应，生成互为缓冲对的h3bo3和b(oh)4-。常见的硼酸盐缓冲溶液有硼砂缓冲液、硼酸-硼砂缓冲液。
硼砂缓冲溶液的配制是将一定质量的硼砂溶于蒸馏水中，再用盐酸调节ph值至合适值，ph值范围一般为8.0~9.0；也可用氢氧化钠调节ph值，ph值范围一般为8.0~10.8。而硼酸-硼砂缓冲溶液则一般由一定量的硼酸和硼砂溶于蒸馏水中配制而成，ph值范围一般为6.5~8.9左右。当应用于生化溶液时，需要加入一定量的nacl以维持溶液等渗。
因硼酸-硼砂缓冲液的ph值范围与泪液接近，所以在一些眼药水的制备中常作为ph值调节剂或渗透压调节剂，如普拉洛芬滴眼液的配制。而硼砂缓冲液则可作为一些药物的释放介质，如其对合（氯）霉素有助溶作用。
3 三羟甲基氨基甲烷—盐酸缓冲溶液（tris- hcl）
三羟甲基氨基甲烷简称tris，分子式为c4h11no3，结构式见图1。分子中的氨基（—nh2）为碱性，因此tris是一种弱碱，常与盐酸构成缓冲溶液，简称tris-hcl缓冲液。该缓冲液一般由一定质量的tris溶于蒸馏水中，再用hcl调节至适合的ph值。在配制时还需加入nacl以维持溶液等渗。
因tris-hcl缓冲液的ph值受溶液浓度、温度影响较大，以及易与空气中的二氧化碳反应，所以在使用时需现用现配制。
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由于tris对生化过程干扰很小，不与钙、镁离子及重金属离子发生沉淀，所以在dna、蛋白质等生物大分子实验中经常应用，tris-hcl缓冲溶液可以做dna、蛋白质的溶解液或提取液，也是dna相关研究实验中的重要缓冲液，如dna的捕获与释放、染色体的特异性标记等方面。
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4 羟yi基paiqin乙磺酸（供注射用）（hepes）
4-羟yi基paiqin乙磺酸（简称hepes），分子式为c8h18n2o4s。分子结构中既含有酸性的磺酸基（－so3h），又含有两个碱性叔胺氮，所以呈现两性，可用来配制两性离子缓冲液。该缓冲溶液一般由一定量的hepes溶于蒸馏水中，再用氢氧化钠调节ph至适当值。其ph缓冲范围一般为6.8~8.2。缓冲溶液的浓度以及外界温度对其ph值影响不大，因此能够较长时间维持稳定的ph值。因hepes分子中的-so3h呈现较强的酸性，易给出h+；两个叔胺氮各含有一个孤对电子，呈现碱性，可以接受h+生成季铵盐。所以磺酸基和叔胺在水溶液中互为缓冲对。而且，单个hepes分子中的叔胺和磺酸基也可传递h+生成内盐，即两性离子。在水溶液中，hepes分子、内盐以及磺酸基和叔胺各自产生的离子之间因h+或oh-的转移而能够相互转化建立平衡关系，凭借该平衡关系的移动来抵御外来酸碱的影响来调节溶液ph值稳定，所以具有缓冲作用，其平衡转化关系见下图。
hepes 缓冲溶液具有对细胞无毒性、不易穿过生物膜、不参与细胞内生化过程等特点，所以在生化实验中具有广泛的应用，如可用于开放式细胞生长、细胞的长期观察、rna 或 dna 提取试剂盒中。其次，相关研究表明以 hepes 溶液做缓冲液有利于多肽在金纳米粒子表面的偶联反应。另外，hepes 缓冲溶液对镁生物降解影响的相关实验表明，hepes 能提高镁的生物降解性以及抑制镁不溶盐层的形成。
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