化学工程中的缓冲剂：酸碱稳定剂在体外诊断试剂中的应用

化学工程中的缓冲剂：酸碱稳定剂在体外诊断试剂中的应用

缓冲剂在化工中常称为酸碱稳定剂，在体外诊断试剂中也有使用，一般是盐类，如强酸弱碱或弱酸强碱的盐类，在反应或贮存过程中逐渐释放出盐酸或碱，以维持稳定的pH值。

PBS缓冲溶液

1. 缓冲液的分类

1. 氧气缓冲液

氧缓冲液是包括水在内的固体组合，可在固定温度和总压力下产生恒定的氧逸度，以用于 HO 系统。

2.石墨缓冲器

在一定的温度和总压条件下，石墨的存在决定了体系中各气相组分和逸度，并用于CO体系。

3.氧气和石墨组合缓冲剂

适用于 COH 系统。

4. 酸碱缓冲液

酸碱缓冲剂通常是溶液，又称酸碱缓冲溶液，是能在缓冲溶液中加入少量的酸或少量的碱，或使溶液的酸性稳定下来的溶液。加入少量的碱，或溶液中发生化学反应而产生的少量酸或碱，或对溶液稍加稀释，就会使溶液的酸性基本保持不变。

缓冲剂可以抑制电镀过程中镀液pH值的变化，例如在镀镍液中加入硼酸，它的缓冲范围与镀液pH值接近，为5～6，因此可以有效抑制电镀过程中引起的阴极附近溶液pH值的变化。此外，铵盐、醋酸盐、柠檬酸盐等也用于其他一些电镀液中。

2.工作原理

在某些溶液中加入一定量的酸和碱时，均有阻碍溶液pH值变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液称为缓冲溶液。碱与其盐（如NH3·H2O、NH4Cl）的混合溶液均为缓冲溶液。弱酸HA与其盐NaA组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于有足量的碱A-离子存在。当在此溶液中加入一定量的强酸时，H+离子基本上被A-离子所消耗：所以溶液的pH值几乎保持不变；当加入一定量的强碱后，溶液中的弱酸HA会消耗OH-离子而阻碍pH值的变化。

3.缓冲能力

在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱时，溶液的pH值变化不大，但如果加入大量的酸或碱，缓冲溶液就失去了缓冲作用，说明它的缓冲能力是有一定的限度的。缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分的浓度有关。

4. 特例：PBS缓冲液

1、PBS即磷酸盐缓冲盐溶液（PBS），一般用作溶剂，溶解和保护试剂，是生化研究中应用最广泛的缓冲液。其主要成分为NaCl和KCl。缓冲液的pH范围很宽，NaCl和KCl的主要作用是提高盐离子的浓度。必要时，PBS中还可以补充1mmol/L CaCl2和0.5mmol/L MgCl2，以提供二价阳离子。

注意：PBS 不是磷酸盐缓冲盐水 (PB)。

2. 制备方法

含0.05％Tween-20的pH7.4磷酸盐缓冲液(PBS-T)的配制方法如下：

称取磷酸二氢钾（）、磷酸氢二钠（·2H2O）、氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、吐温-20，加水。

PBS：

PBS 1L配方pH7.4：

磷酸二氢钾()：0.24g，

磷酸氢二钠（）：1.44克，

氯化钠（NaCl）：8g，

氯化钾（KCl）：0.2g，

加入约800mL去离子水，充分搅拌溶解，然后加入浓盐酸调节pH为7.4，最后定容至1L。

3. 储存方法

加入约800mL去离子水充分搅拌溶解，再加入浓盐酸调节pH为7.4，最后定容至1L，高温高压灭菌后，放入4摄氏度冰箱保存备用。

PBS 缓冲液（pH 7.2-7.4）：

8 毫米

氯化钠

氯化钾 2.6 毫米

一般使用PBS缓冲液作为溶剂，溶解和保护试剂，具体试剂一般都有不同的比例配方，有更好的针对性效果。

1x PBS缓冲液为0.01M磷酸盐缓冲液，可直接使用。2x PBS为2倍浓度，使用前应稀释一次。

0.1M PBS一般不用于配制缓冲溶液，而是用于其他用途。

4. 功能

PBS是磷酸盐缓冲溶液的简称，不仅用它来稀释伪狂犬病毒，而且用它来稀释一般的活性生物制剂。

原因是它具有盐平衡和可调节pH缓冲功能。

蒸馏水没有平衡盐的作用，并且会破坏生物蛋白质的结构和生物特性；

生理盐水不具备调节pH的作用，不能保证完整的、有活性的物质在最适条件下参与生物反应，所以PBS是首选。

注意：PBS不是万能的，有些生物活性物质需要的条件甚至比PBS还要高，需要在平衡缓冲液中加入更多的成分，才能维持最佳状态，保证生物活性物质保留最完整的特性。

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