生物制药工艺中常用缓冲液

1、磷酸盐缓冲液
磷酸盐是生物化学研究中使用最广泛的一种缓冲剂,由于它们是二级解离,有二个pK。值，所以用它们配制的缓冲液，pH范围最宽:
NaH₂PO4:pKa=2.12，pKa2=7.21 Na₂HPO4:pK1=7.21，pK。=12.32
配酸性缓冲液:用NaHzPO4，pH=1~4,
配中性缓冲液:用混合的两种磷酸盐，pH=6~8,配碱性缓冲液:用NazHPO4，pH=10~12.磷酸盐缓冲液优点:
①容易配制成各种浓度的缓冲液:②适用的pH范围宽:③pH 受温度的影响小;
④ 缓冲液稀释后pH变化小，如稀释十倍后pH的变化小于0.1。磷酸盐缓冲液缺点;
①易与常见的钙Ca²+离子、镁Mg2+离子以及重金属离子缔合生成沉淀;
②会抑制某些生物化学过程，如对某些酶的催化作用会产生某种程度的抑制作用，

2、Tris (三羟甲基氨基甲烷)缓冲液
Tris 缓冲液在生物化学研究中使用较广泛的一种缓冲剂，它的常用有效pH范围是在“中性”范围，如:
Tris-HCI 缓冲液:pH=7.5~8.5 Tris-磷酸盐缓冲液:pH=5.0~9.0 Tris-HCI缓冲液优点:
因为Tris碱的碱性较强，所以可以只用这一种缓冲体系配制pH范围由酸性到碱性的大范围pH值的缓冲液;
②对生物化学过程干扰很小，不与钙、镁离子及重金属离子发生沉淀。 Tris-HCI 缓冲液缺点:
缓冲液的pH值受溶液浓度影响较大，缓冲液稀释十倍，pH值的变化大于0.1;
温度效应大，温度变化对缓冲液pH值的影响很大，△pK。/ ℃=-0.031，例如4℃时缓冲液的pH=8.4，则37℃时的pH=7.4，所以一定要在使用温度下进行配制，

室温下配制的Tris-HCI缓冲液不能用于0℃~4℃;③易吸收空气中的CO2，所以配制的缓冲液要盖严密封;

④ 此缓冲液对某些pH电极发生一定的干扰作用，所以要使用与Tris溶液具有兼容性的电极。

3、有机酸缓冲液

有机酸盐缓冲液是由羧酸与它们的盐配制而成，pH范围为酸性，即pH=3.0~6.0，最常用的是醋酸、柠檬酸和琥珀酸等。

乙酸-乙酸钠和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系使用的较多:乙酸盐pK。值:pK=4.76

柠檬酸有三个pK。值:pKa1=3.10，pKa2=4.75，pK=6.40。琥珀酸有二个pK。值:pKa=4.18，pKa2=5.60。有机酸缓冲液缺点:

①所有这些羧酸都是天然的代谢产物，因而对生化反应过程可能发生干扰作用:

柠檬酸盐和琥珀酸盐可以和过渡金属离子(Fe3+、Zn²+、Mg2+等)结合而使缓冲液受到干扰:

3 这类缓冲液易与Ca2+离子结合，所以样品中有Ca²+离子时，不能用这类缓冲液。

4、氨基酸缓冲液

氨基酸缓冲液使用的范围宽，可用于pH=2.0~11.0，最常用的有:甘氨酸一HCl缓冲液:pH=2.0~5.0，甘氨酸一NaOH缓冲液:pH=8.0~11.0，甘氨酸一Tris缓冲液:pH=8.0~11.0，组氨酸缓冲液:pH=5.5~6.5，甘氨酰胺缓冲液:pH=7.8~8.8,

甘氨酰甘氨酸缓冲液:pH=8.0~9.0。

氨基酸缓冲液优点:为细胞组份和各种提取液提供更接近的天然环境。氨基酸缓冲液缺点:

①与羧酸盐和磷酸盐缓冲体系相似，也会干扰某些生物化学反应过程，如代谢过程等。
②试剂的价格较高。