AVT (Shanghai) Pharmaceutical Tech Co., Ltd.

Определение, функции и общие типы буферных решений

Что такое буферный раствор?


Буферный раствор, состоящий из «слабой кислоты и ее конъюгатного основания» или «слабого основания и ее конъюгатной кислоты», может замедлить изменение рН при добавлении определенного количества других веществ. Одним из наиболее часто используемых буферных растворов в биологических экспериментах является PBS, который состоит из буферных пар Na2HPO4 и KH2PO4 и имеет сильную буферную способность в диапазоне pH 5,8-8,0.


Выбор буферного раствора


Для того чтобы убедиться, что буферный раствор имеет достаточную буферную емкость, при приготовлении буферного раствора необходимо выполнить следующее:


Для достижения соотношения концентраций конъюгатной кислотно-щелочной пары, близкого к 1, подходящую буферную пару следует выбирать на основе диапазона pH, который необходимо поддерживать, и pKa слабой кислоты в буферной паре должен быть равен или близок к требуемой pH.


Например, если буферный раствор с pH 7,0 необходим в биологической культуральной среде, H2PO4-и HPO42-могут быть выбраны в качестве подходящих буферных пар, так как H2PO4-имеет pKa2 7,21. Если требуется буферный раствор с pH 9,0, можно выбрать буферную пару NH3 · H2O-NH4Cl (pKa(NH4 ) = 9,25).


Можно видеть, что pKa слабой кислоты является основной основой для выбора буферного раствора. В таблице перечислены несколько часто используемых буферных решений.


tris-5-1.jpg


Общий состав буферного раствора


Кислота, которая обычно используется в качестве буферного раствора, состоит из слабой кислоты и ее конъюгатной кислотной соли, которая обладает буферным эффектом. К общим буферным системам относятся:


  • Слабая кислота и ее соль (например, HAc-NaAc)

  • Слабое основание и его соль (NH3 · H2O-NH4Cl)

  • Водный раствор, состоящий из кислотной соли многослабой кислоты и ее соответствующей вторичной соли (такой как NaH2PO4-Na2HPO4).


Обычно используемые буферные растворы в области биологических продуктов


Буферные соли электролита, Такие как система Трис (трис (гидроксиметил) аминометана), карбонат, лимонная кислота, фосфорная кислота, уксусная кислота и барбитуровая кислота, обычно используются в качестве буферных растворов в области биологических продуктов.


При выборе буферной системы в биохимических экспериментах или исследовательской работе ее следует тщательно выбирать, поскольку иногда фактором, влияющим на результаты экспериментов, является не значение pH буферного раствора, а какой-то ион в буферном растворе. Буферные агенты, такие как борат, цитрат, фосфат и трис, могут вызывать нежелательные химические реакции.



  • Борат: Борат образует сложные соли со многими соединениями, такими как сахароза.

  • Цитрат: Ионы цитрата прональны для того чтобы связать с кальцием, поэтому его нельзя использовать когда присутствует ион кальция.

  • Фосфат: это ингибитор ферментов или даже метаболит в некоторых экспериментах, и тяжелые металлы могут легко осаждаться из раствора в виде фосфата. И его буферная способность очень низкая выше pH 7,5.


Роль буферного раствора


Роль буферного решения, включаяТрометамин трис буфер, Заключается в корректировке рН раствора в ограниченном диапазоне таким образом, чтобы кислотность пробоотборного раствора соответствовала диапазону, указанному методом анализа. Например, фенол может вступать в реакцию с 4-аминодифениламином с образованием оранжево-красного азодья в присутствии щелочной среды и цианида железа, и рН 10,0 ± 0,2 является наиболее подходящим для предотвращения помех от ароматических аминов. Поэтому в пробный раствор добавляют буферный раствор для регулировки и контроля pH пробного раствора до 10,0 ± 0,2.


В практической работе некоторые аналитики из-за отсутствия понимания механизма буферного раствора используют сильные кислоты или сильные щелочные растворы, такие как соляная кислота или гидроксид натрия, для регулировки pH буферного раствора до требуемого значения, когда приготовленный и использованный буферный раствор не соответствует указанному значению, Думая, что это может быстро довести буферный раствор до желаемого значения pH. Однако результат как раз противоположный-хотя значение pH раствора корректируется правильно, его буферная система разрушается, и он теряет свой буферный эффект.


АВТ выпустила новый продукт, Трис (гидроксиметил) аминометан (TRIS) (зарегистрирован в CDE и DMF), который имеет такие преимущества, какВысокая чистота, низкое содержание примесей, производство GMP, стабильные поставки внутри страны и высокая стоимость. Пробные образцы доступны по запросу.