実験に適切な生物学的緩衝液を選択することは、非常に困難な作業となる場合があります。 非常に多くのオプション (Hepes、Mops、Tris、Bis-Tris など) が利用できるため、混乱しがちです。

これらの課題を認識した Hopax は、研究用の緩衝塩を選択する際に考慮すべき重要な点を思い出させるための短いリストを作成しました。

各緩衝液には、緩衝能力が最も高くなる pH 範囲があります。 この容量は通常、バッファーの pKa によって決まります。 必要な範囲の中央付近の pKa 値を持つバッファーを選択する必要があります (一般に、少なくともターゲット pH の 1 pH 単位以内にある pKa 値を持つバッファーを使用することをお勧めします)。

詳細情報:Useful pH range of Biological Buffers

詳細情報:How to choosing the biological buffer you need: By ph and pKa

実験中に pH が上昇する可能性があるか、低下する可能性があるかを考慮することが重要です。 pH の上昇が予想される場合は、実験開始時の最適値よりも少し高い pKa を持つバッファーを選択する必要があります。 逆の状況でも同じことが当てはまります。pH 値の低下が予想される場合は、pKa が低い緩衝液を選択してください。

実験システムに十分な容量を持たせるために、バッファーの濃度を調整する必要があります。 つまり、緩衝液の濃度が低すぎると、溶液の pH を安定させることができなくなります。 逆に、濃度が高すぎると、バッファーが実験に影響を与える可能性が非常に高くなります。 一般に、25 mM より高い濃度を使用することが推奨されます。

水素プロトンを積極的に交換しないシステムでは、通常、25 ～ 100 mM の濃度が推奨されます。 プロトン交換が起こると予想される系では、交換されるプロトンのモル濃度よりも 20 倍高い緩衝液濃度を使用することが推奨されます。

緩衝液を調製するときは、使用する予定の濃度で溶液を作成することを忘れないでください。

詳細情報:Biological buffers solubility in water

4. 温度の変化

緩衝液の pH は、実験を行う温度に応じて設定する必要があります。 温度は緩衝液の pKa に直接影響し、その結果、系の pH と緩衝能力にも影響します。 この状況は、反応システムが最大限の効率で動作するために正確な水素イオン濃度が必要とされる生物学的システムにおいて非常に重大となる可能性があります。

PIPES などの一部のバッファーの pKa は温度変化の影響をあまり受けませんが、TRIS、ACES、TAPS、TES、Tricine などの他のオプションはこれらの変化の影響をより大きく受ける可能性があります。

詳細情報:Biological buffers saturation at 0°C

Hopax 生物学的緩衝液

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References

1. Good, N.E. et al. (1966) Biochemistry 5, 467-477. Available at https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi00866a011