Фосфатно-солевой буфер
Фосфатно-солевой буфер ( PBS ) представляет собой буферный раствор (pH ~ 7,4), обычно используемый в биологических исследованиях . Это солевой раствор на водной основе, содержащий гидрофосфат динатрия , хлорид натрия и, в некоторых составах, хлорид калия и дигидрофосфат калия . Буфер помогает поддерживать постоянный уровень pH. Осмолярность и концентрация ионов растворов изотоничны , то есть соответствуют таковым в организме человека.
Приложения
[ редактировать ]PBS имеет множество применений, поскольку он изотоничен и нетоксичен для большинства клеток. Эти области применения включают разбавление веществ и промывание контейнеров с клетками. PBS с ЭДТА также используется для отделения прикрепленных и слипшихся клеток. двухвалентные металлы , такие как цинк Однако нельзя добавлять , поскольку это приведет к выпадению осадка. Для таких типов приложений буферы Гуда рекомендуются . Было показано, что PBS является приемлемой альтернативой вирусной транспортной среде в отношении транспортировки и хранения РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2. [1]
Подготовка
[ редактировать ]Существует много различных способов приготовления растворов PBS, наиболее распространенными из которых являются Дульбекко (DPBS). фосфатно-солевой буфер [2] и протокол Колд-Спринг-Харбор. [3] Некоторые составы DPBS не содержат калий и магний, тогда как другие содержат кальций и/или магний (в зависимости от того, используется ли буфер на живой или фиксированной ткани: последняя не требует CaCl 2 или MgCl 2 ).
| Соль | Концентрация (ммоль/л) | Концентрация (г/л) |
|---|---|---|
| Na 2 ГПО 4 | 8.1 | 1.15 |
| КХ 2 ПО 4 | 1.5 | 0.2 |
| NaCl | 137 | 8.0 |
| КСl | 2.7 | 0.2 |
| Соль | Концентрация (ммоль/л) | Концентрация (г/л) |
|---|---|---|
| Na 2 ГПО 4 | 8.1 | 1.15 |
| КХ 2 ПО 4 | 1.5 | 0.2 |
| NaCl | 137 | 8.0 |
| КСl | 2.7 | 0.2 |
| СаСl 2 | 0.9 | 0.1 |
| MgCl 2 | 0.5 | 0.1 |
| реагент | МВт | масса (г) 10× | [мМ] 10× | масса (г) 5× | [мМ] 5× | масса (г) 1× | [мМ] 1× |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Na 2 ГПО 4 | 141.95897 | 14.1960 | 100 | 7.0980 | 0.0500 | 1.41960 | 10 |
| КХ 2 ПО 4 | 136.08569 | 2.4496 | 18 | 1.2248 | 0.0090 | 0.24496 | 1.8 |
| NaCl | 58.44300 | 80.0669 | 1370 | 40.0335 | 0.6850 | 8.00669 | 137 |
| КСl | 74.55150 | 2.0129 | 27 | 1.0064 | 0.0135 | 0.20129 | 2.7 |
| рН = 7,4 |
Начните с 800 мл дистиллированной воды, чтобы растворить все соли. Добавьте дистиллированную воду до общего объема 1 литр. Полученный 1 × PBS будет иметь конечную концентрацию 157 мМ Na. + , 140 мМ Cl − , 4,45 мМ К + , 10,1 мМ HPO 4 2− , 1,76 мМ H 2 PO 4 − и pH 7,96. Добавьте 2,84 мм HCl, чтобы сместить буфер до 7,3 мм HPO 4. 2− и 4,6 мМ H 2 PO 4 − для конечного pH 7,4 и Cl − концентрация 142 мМ.
pH PBS составляет ~7,4. При приготовлении буферных растворов рекомендуется всегда измерять pH напрямую с помощью pH-метра. При необходимости pH можно отрегулировать с помощью соляной кислоты или гидроксида натрия.
PBS также можно получить, используя имеющиеся в продаже буферные таблетки или пакеты PBS. [4]
Если раствор используется при культивировании клеток, его можно разлить на аликвоты и стерилизовать автоклавированием или фильтрованием . В зависимости от использования стерилизация может не потребоваться. PBS можно хранить при комнатной температуре или в холодильнике. Однако концентрированные исходные растворы могут выпадать в осадок при охлаждении, и перед использованием их следует хранить при комнатной температуре до полного растворения осадка.
Зависимость pH от ионной силы и температуры
[ редактировать ]
Уравнение Хендерсона-Хассельбаха дает pH раствора относительно p K a пары кислотно-основной. Однако p K a зависит от ионной силы и температуры, и по мере его изменения будет меняться и pH раствора на основе этой кислотно-основной пары. Поскольку двухзарядный [HPO 4 ] 2− стабилизируется в большей степени за счет высокой ионной силы, чем однозарядный [H 2 PO 4 ] − , их p K a в некоторой степени зависит от ионной силы. Часто упоминаемое значение pKa, равное ~ 7,2, представляет собой значение, экстраполированное до нулевой ионной силы, и не применимо при физиологической ионной силе.
Филлипс и др. [5] измерили p K a при 10, 25 и 37 °C при различной ионной силе. Для последних двух температур они указывают p K a в уравнениях Дебая-Хюккеля (показано на сопроводительном рисунке для μ до 0,5 M):
при 25 °C: рКа 2 = 7,18 − 1,52 квт(мк) + 1,96 мк
при 37 °C: рКа 2 = 7,15 − 1,56 кв.м (мк) + 1,22 мк
р К а 0 слабо зависит от температуры. Филлипс и др. сообщил ∆H 0 при 25 °С 760 кал/моль (3180 Дж/моль) и линейная зависимость р К а 0 на 1/ T ( уравнение Ван 'т-Гоффа ). Положительное ∆H 0 приводит к увеличению K a и, следовательно, к уменьшению p K a 0 с повышением температуры изменение pKa 0 составляет 166 × изменение (1/ T ), что около 25 ° C приводит к изменению p K a 0 -0,00187 на градус. Это относится строго к экстраполированному термодинамическому значению p K a 0 при бесконечном разбавлении, и, как показано на рисунке, температурный эффект может быть намного сильнее при более высокой ионной силе.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перчетти, Джорджия; и др. (2020). «Стабильность РНК SARS-CoV-2 в фосфатно-солевом буфере» . Журнал клинической микробиологии . 58 (8): e01094-20. дои : 10.1128/JCM.01094-20 . ПМЦ 7383534 . ПМИД 32414839 .
- ^ Jump up to: а б с Дульбекко, Р.; и др. (1954). «Бляшкообразование и выделение чистых линий с вирусами полиомиелита» . Дж. Эксп. Мед . 99 (2): 167–182. дои : 10.1084/jem.99.2.167 . ПМК 2180341 . ПМИД 13130792 .
- ^ Jump up to: а б Рецепт фосфатно-солевого буферного раствора (PBS) . CSH-протокол
- ^ Спецификация физиологического раствора с фосфатным буфером . Медикаго АБ, (2010)
- ^ «Потенциометрические исследования вторичной фосфатной ионизации АМФ, АДФ и АТФ и расчет термодинамических данных для реакций гидролиза». Биохимия . 1963. ПМИД 14069537 .