Jak sporządzić roztwór buforowy Tris do użytku medycznego lub laboratoryjnego

Roztwory buforowe są cieczami na bazie wody, które zawierają zarówno słaby kwas jak i jego sprzężoną zasadę. Ze względu na ich skład chemiczny, roztwory buforowe mogą utrzymywać pH (kwasowość) na prawie stałym poziomie, nawet jeśli zachodzą zmiany chemiczne. Systemy buforowe występują w przyrodzie, ale są również niezwykle przydatne w chemii.

Zastosowania roztworów buforowych

W systemach organicznych naturalne roztwory buforowe utrzymują pH na stałym poziomie, dzięki czemu reakcje biochemiczne mogą zachodzić bez szkody dla organizmu. Kiedy biolodzy badają procesy biologiczne, muszą utrzymywać takie samo stałe pH; w tym celu używają przygotowanych roztworów buforowych. Roztwory buforowe zostały po raz pierwszy opisane w 1966 roku; wiele z tych samych buforów jest używanych do dziś.

Aby być użytecznymi, bufory biologiczne muszą spełniać kilka kryteriów. W szczególności powinny być rozpuszczalne w wodzie, ale nie rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych. Nie powinny mieć zdolności przenikania przez błony komórkowe. Ponadto muszą być nietoksyczne, obojętne i stabilne w trakcie wszystkich eksperymentów, w których są używane.

Roztwory buforowe występują naturalnie w osoczu krwi, dlatego też krew utrzymuje stałe pH pomiędzy 7,35 a 7,45. Roztwory buforowe są również stosowane w:

• procesy fermentacyjne
• barwienie tkanin
• analiza chemiczna
• kalibracja mierników pH
• ekstrakcja DNA

Co to jest roztwór buforu Tris?

Tris jest skrótem od tris(hydroksymetylo) aminometanu, związku chemicznego, który jest często stosowany w soli fizjologicznej, ponieważ jest izotoniczny i nietoksyczny. Ponieważ Tris ma pKa równe 8,1 i pH pomiędzy 7 a 9, roztwory buforowe Tris są również powszechnie stosowane w wielu analizach chemicznych i procedurach, w tym w ekstrakcji DNA. Ważne jest, aby wiedzieć, że pH w roztworze buforu tris zmienia się wraz z temperaturą roztworu.

Jak przygotować bufor Tris?

W handlu łatwo jest znaleźć roztwór buforu tris, ale można go również wykonać samemu przy użyciu odpowiedniego sprzętu.

Materiały

Oblicz ilość każdego potrzebnego elementu na podstawie stężenia molowego roztworu, który chcesz otrzymać i ilości buforu, którego potrzebujesz.

• tris(hydroksymetylo) aminometan
• woda destylowana dejonizowana
• HCl

Procedura:

1. Zacznij od określenia jakie stężenie (molarność) i objętość buforu Tris chcesz przygotować. Na przykład, roztwór buforu Tris używany do soli fizjologicznej waha się od 10 do 100 mM. Kiedy już zdecydujesz, co robisz, oblicz liczbę moli Tris, które są wymagane przez pomnożenie stężenia molowego buforu przez objętość buforu, który jest wykonywany.(mol Tris = mol/L x L)
2. Następnie określ, ile gramów Tris to jest, mnożąc liczbę moli przez masę cząsteczkową Tris (121,14 g/mol). gramy Tris = (mole) x (121,14 g/mol)
3. Rozpuścić Tris w dejonizowanej wodzie destylowanej, w proporcji 1/3 do 1/2 pożądanej objętości końcowej.
4. Mieszać w HCl (np. 1M HCl), aż pH-metr wskaże pożądane pH dla roztworu buforowego Tris.
5. Rozcieńczyć bufor wodą, aby osiągnąć pożądaną końcową objętość roztworu.

Po przygotowaniu roztwór może być przechowywany przez wiele miesięcy w sterylnym miejscu w temperaturze pokojowej. Długi okres przechowywania roztworu buforu Tris jest możliwy, ponieważ roztwór nie zawiera żadnych białek.