Tris-EDTA-SDS.docx

缓冲液缓冲溶液（英文：buffersolution）是一种能在加入少量酸或碱和水时大大减低pH变动的溶液。pH缓冲系统对维持生物的正常pH值和正常生理环境起到重要作用。多数细胞仅能在很窄的pH范围内进行活动，而且需要有缓冲体系来抵抗在代谢过程中出现的pH变化。在生物体中有三种主要的pH缓冲体系，它们是蛋白质缓冲系统、重碳酸盐缓冲系统以及磷酸盐缓冲系统。每种缓冲体系所占的分量在各类细胞和器官中是不同的。在生化研究工作中，常常需要使用缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到研究工作的成效。如果“提取酶”实验体系的pH值变动或大幅度变动，酶活性就会下降甚至完全丧失。所以配制缓冲溶液是一个不可或缺的关键步骤。常用作缓冲溶液的酸类由弱酸及其共轭酸盐组合成的溶液具有缓冲作用。生化实验室常用的缓冲系主要有磷酸、柠檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、Tris（三羟甲基氨基甲烷）等系统，生化实验或研究工作中要慎重地选择缓冲体系，因为有时影响实验结果的因素并不是缓冲液的pH值，而是缓冲液中的某种离子。如硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和三羟甲基甲烷等缓冲剂都可能产生不需要的化学反应。硼酸盐：硼酸盐与许多化合物形成复盐、如蔗糖。柠檬酸盐：柠檬酸盐离子容易与钙结合，所以存在有钙离子的情况下不能使用。磷酸盐：在有些实验，它是酶的抑止剂或甚至是一个代谢物，重金属易以磷酸盐的形式从溶液中沉淀出来。而且它在pH7.5以上时缓冲能力很小。三羟甲基氨基甲烷：它可以和重金属一起作用，但在有些系统中也起抑制作用。其主要缺点时温度效应。这点往往被忽视，在室温pH是7.8的Tris缓冲液，4时是8.4，37时是7.4，因此，4配制的缓冲液在37进行测量时，其氢离子浓度就增加了10倍。在pH7.5以下，其缓冲能力极为不理想。缓冲溶液组成缓冲体系由1、弱酸和它的盐（如HAc-NaAc）2、弱碱和它的盐（NH3.H2O-NH4Cl）3、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐（如NaH2PO4-Na2HPO4）的水溶液组成。决定缓冲液pH值的因素设缓冲系统的弱酸的电离常数为Ka（平衡常数），平衡时弱酸的浓度为酸，弱酸盐的浓度为盐，则由弱酸的电离平衡式可得下式：H+=Ka弱酸/共轭碱pH=pKa+lg共轭碱/弱酸这就是Henderson-Hasselbach等式。如果弱酸=共轭碱，pH=pKa根据此式可得出下列几点结论：1缓冲液的pH值与该酸的电离平衡常数K及盐和酸的浓度有关。弱酸的pKa值衡定，但酸和盐的比例不同时，就会得到不同的pH值。酸和盐浓度相等时，溶液的pH值与PK值相同。2酸和盐浓度等比例增减时，溶液的pH值不变。3酸和盐浓度相等时，缓冲液的缓冲效率为最高，比例相差越大，缓冲效率越低，缓冲液的一般有效缓冲范围为PK1pH。缓冲溶液的配制只要知道缓冲对的PK值，和要配制的缓冲液的pH值（及要求的缓冲液总浓度），就能按公式计算盐和酸的量。这个算法涉及对数换算，较麻烦，前人为减少后人的计算麻烦，已为我们总结出pH值与缓冲液对离子用量的关系列出了表格。只要我们知道要配制的缓冲液的pH，经查表便可计算处所用缓冲剂的比例和用量。例如配制500nmpH5.8浓度为0.1M磷酸缓冲液。经查表知pH5.8浓度为0.2MNa2HPO48.0毫升，而0.2MNa2HPO492.0毫升。依此可推论出配制100ml0.1M的磷酸缓冲液需要0.1MNa2HPO48.0毫升，而0.1MNa2HPO4需要92.0毫升。计算好后，按计算结果准确称好固态化学成分，放于烧杯中，加少量蒸馏水溶解，转移入50ml容量瓶，加蒸馏水至刻度，摇匀，就能得到所需的缓冲液。各种缓冲溶液的配制，均按表格按比例混合，某些试剂，必须标定配成准确浓度才能进行，如醋酸、氢氧化钠等。另外，所有缓冲溶剂的配制计量都能从以上的算式准确获得。Tris中文品名：三羟甲基氨基甲烷；氨基丁三醇；缓血酸胺英文品名：Tris；Tris(Hydroxymethyl)aminomethane英文别名：2-Amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediolTHAM；Trisbase；Trometamol通用产品纯度：100%(USP药典级)/99.9%(实验室技术级)分子式：NH2C(CH2OH)3分子量：121.14使用用途：生物制药,体外诊断,个人护理及化妆品原料等保存温度：常温密封避光保存TRIS是一种最常用的生物缓冲液，常配成PH值为6.8，7.4，8.0，8.8。其PH值随温度变化很大。一般来说，温度每升高一度，PH值下降0.03。1MTRIS-HCl6.8和1.5MTRIS-HCl8.8是SDS-PAGE最常用的试剂。而由TRIS配成的TAE，TBE等是DNA电泳最常用的试剂，TE（PH8.0）主要用于溶解DNA。TE为Tris加EDTA合称。缓冲特性：Tris为弱碱，在室温（25）下，它的pKa为8.1；根据缓冲理论，Tris缓冲液的有效缓冲范围在pH7.0到9.2之间。Tris碱的水溶液pH在10.5左右，一般加入盐酸以调节pH值至所需值，即可获得该pH值的缓冲液。但同时应注意温度对于Tris的pKa的影响。衍生缓冲液：由于Tris缓冲液为弱碱性溶液，DNA在这样的溶液中会被去质子化，从而提高其溶解性。人们常常在Tris盐酸缓冲液中加入EDTA制成“TE缓冲液”，TE缓冲液被用于DNA的稳定和储存。如果将调节pH值的酸溶液换成乙酸，则获得“TAE缓冲液”（Tris/Acetate/EDTA），而换成硼酸则获得“TBE缓冲液”（Tris/Borate/EDTA）。这两种缓冲液通常用于核酸电泳实验中。制备：Tris可以由两步反应生成：先由硝基甲烷生成中间体三羟甲基硝基甲烷（(HOCH2)3CNO2），然后再由该中间体还原得到Tris。用途：Tris缓冲液不仅被广泛用作核酸和蛋白质的溶剂，还有许多重要用途。Tris被用于不同pH条件下的蛋白质晶体生长。Tris缓冲液的低离子强度特点可用于线虫（C.elegans）核纤层蛋白（lamin）的中间纤维的形成。Tris也是蛋白质电泳缓冲液的主要成分之一。此外，Tris还是制备表面活性剂、硫化促进剂和一些药物的中间物。Tris也被用作滴定标准物。熔点：167-172 沸点：219-220º；(10mmHg或1.3kPa)溶水性：550G/L(25º；C)使用用途： 生物制药,体外诊断,个人护理及化妆品原料等保存温度： 常温密封避光保存性质描述：白色结晶或粉末。溶于乙醇和水，微溶于乙酸乙酯、苯、不溶于乙醚、四氯化碳，对铜、铝有腐蚀作用，有刺激性。制备方法Tris可以由两步反应生成：先由硝基甲烷生成中间体三羟甲基硝基甲烷（(HOCH2)3CNO2），然后再由该中间体还原得到Tris。EDTA基本信息俗名；依地酸（特别是它的钙盐络合物，医学上称为依地酸钠钙）分子量：292.248（注：EDTA二钠为338.2）。分子式：C10H16N2O8中文名称： 乙二胺四乙酸(EDTA)，PT中文别名： 四乙酸二氨基乙烯，托立龙英文别名： (Ethylene dinitrilo)tetraacetic acid，Edathamil线性分子式： (HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2性能描述白色粉末，能溶于氢氧化钠、碳酸钠及氨溶液中，能溶于160分沸水，微溶于冷水，溶于乙醇、丙酮及部分有机溶剂。物理参数熔点：250贮存运输密封保存。乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)，通常叫作EDTA，是一种有机化合物。它是一个六齿配体，可以螯合多种金属离子。它的4个酸和2个胺的部分都可作为配体的齿，与锰（II）、铜（II）、铁（III）及钴（II）等金属离子组成螯合物。EDTA是化学中一种良好的配合剂，它有六个配位原子，形成的配合物叫做螯合物，EDTA在配位滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量，在生物应用中，用于排除大部分过度金属元素离子（如铁（III），镍（II），锰（II）的干扰。在蛋白质工程及试验中可在不影响蛋白质功能的情况下去除干扰离子。用途说明钙离子络合剂，洗涤剂，血液抗凝剂。生化研究中用作钙螯合剂，消除微量重金属导致的酶催化反应中的抑制作用。理化性质白色无臭无味、无色结晶性粉末，熔点240(分解)。不溶于冷水、醇及一般有机溶剂，微溶于热水，溶于氢氧化钠，碳酸钠及氨的溶液中，能溶于160份100沸水。其碱金属盐能溶于水，钠盐在水中的溶解度见下表(g/L)。 一般用乙二胺四乙酸的钠盐代替EDTA注意事项作为广泛应用于洗护产品中的EDTA，其刺激皮肤，黏膜，引起哮喘，皮肤发疹的负面作用正在凸现，是一种可能引起过敏的物质，通过丙二醇等透皮吸收剂被摄取后会引起钙缺乏症，血压降低，肾脏障碍，染色体异常和原生变异等一系列有害作用。目前主流的天然和有机护肤洗护品牌已经将“NO EDTA”作为标准之一。主要用途EDTA用途很广，可用作彩色感光材料冲洗加工的漂白定影液，染色助剂，纤维处理助剂，化妆品添加剂，血液抗凝剂，洗涤剂，稳定剂，合成橡胶聚合引发剂，EDTA是螯合剂的代表性物质。能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物。除钠盐外，还有铵盐及铁、镁、钙、铜、锰、锌、钴、铝等各种盐。主要用途：乙二胺四乙酸主要用作络合剂，广泛用于水处理剂、洗涤用添加剂、照明化学品、造纸化学品、油田化学品、锅炉清洗剂及分析试剂。1、高分子化学工业：用作丁苯胶乳聚合活化剂、腈纶生产装置的聚合反应终止剂；2、日用化学工业：用作多种洗涤剂、护肤品、烫发护发剂的添加剂；3、造纸业：用作纤维蒸煮时的处理剂、提高纸张白度，减少蒸锅中的结垢；4、医药工业：与甲酰胺环合可制得乙亚胺，是一种主要用于治疗银屑病的药物，还作为某些疫苗的稳定剂及血液抗凝剂；5、纺织印染业：提高染料上色率和印染纺织品的色调和白度；6、在食品行业：可在罐头加工等食品行业中作螯合剂，驱除金属离子的干扰。7、在分子生物学实验中：是二价金属螯合剂，抑制核酸酶；降低细胞膜的稳定性。此外，EDTA也可用来使有害放射性金属从人体中迅速排泄起到解毒作用。EDTA的制备：由乙二胺与一氯乙酸在碱性溶液中缩和或由乙二胺、氰化钠和甲醛水溶液作用而得。实验室制法：称取一氯乙酸94.5g(1.0mol)于1000mL圆底烧瓶中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至二氧化碳气泡发生为止。加入15.6g(0.2mol)乙二胺，摇匀，放置片刻，加入40%NaOH溶液100mL，加水至总体积为600mL左右，装上空气冷却回流装置，于50水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h。取下烧瓶，冷却后倒入烧怀中，用浓HCl调节pH至1.2，则有白色沉淀生成，抽滤，得EDTA粗品。精制后得纯品。生产原理：由乙二胺与氯乙酸钠反应后，经酸化制得：也可由乙二胺与甲醛、氰化钠反应得到四钠盐，然后用硫酸酸化得到：工艺流程原料配比(kg/t)氯乙酸(95%) 2000 烧碱(工业品) 880乙二胺(70%) 290 盐酸(35%) 2500若用硫酸代替盐酸，则用硫酸(98%)1200kg主要设备成盐锅 缩合反应罐 酸化锅 水洗锅 离心机 贮槽 干燥箱操作工艺在800L不锈钢缩合反应罐中，加入100kg氯乙酸、100kg冰及135kg 30%的氢氧化钠溶液，在搅拌下再加入18kg 83%84%的乙二胺。在15保温1h后，以每次10L分批加入30%氢氧化钠溶液，每次加入后待酚酞指示剂不显碱性后再加入下一批，最后反应物呈碱性。在室温保持12h后，加热至90，加活性炭，过滤，滤渣用水洗，最后溶液总体积约600L。加浓盐酸至pH不小于3，析出结晶。过滤，水洗至无氯根反应。烘干，得EDTA64kg。收率95%。也可以在较高温度条件下进行。例如，采用如下摩尔配比：乙二胺：氯乙酸：氢氧化钠=14.84.8，反应温度为50，反应6h，再煮沸2h，反应产物用盐酸酸化即可得到EDTA结晶，收率82%90%。质量指标含量 90% 铁(Fe) 0.01%灼烧残渣 0.15% 重金属(Pb2+) 0.001%在Na2CO3中溶解度 合格质量检验(1)含量测定采用配位滴定法。先将乙二胺四乙酸用KOH配制成pH为12.013.0的试样液。以酸性铬蓝K和萘酚绿作混合指示剂，用试样液滴定于120干燥过的分析纯CaCO3，当溶液由紫红色变为蓝绿色即为终点。(2)灼烧残渣测定按常规方法进行。安全措施(1)生产中使用氯乙酸、乙二胺等有毒或腐蚀性物品，生产设备应密闭，操作人员应穿戴劳保用品，车间保持良好通风状态。(2)产品密封包装，贮于通风、干燥处，注意防潮、防晒，不宜与碱性化学物品一起储藏。CAS No.： 60-00-4应用举例EDTA多用于水质监测中的络合滴定分析法。由于本身可以形成多种络合物，所以可以滴定很多金属。元素周期表里的，镧系，锕系金属都可以用EDTA滴定。但是最常用的是用来测定水的总硬度。测定水的总硬度就是测定水中钙、镁离子的总含量，可用EDTA配位滴定法测定：滴定前： M + EBT M-EBT(红色)主反应： M + Y MY终点时： M-EBT + Y MY + EBT(红色) （蓝色）滴定至溶液由红色变为蓝色时，即为终点。滴定时，Fe3+、Al3+等干扰离子可用三乙醇胺予以掩蔽；Cu2+、Pb2+、Zn2+等重属离子，可用KCN、Na2S或巯基乙酸予以掩蔽。将水中的Ca2+离子和Mg2+离子都看作Ca2+离子，并将其质量折算成Cao的质量，并把1L水中含10mgCaO称为1度。器材和药品1.器材 天平（0.1g、0.1mg），容量瓶（100mL），移液管（20mL），酸式滴定管（50mL），锥形瓶（250mL）等。2.药品 HC1（11），乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y2H2O，A.R.），碱式碳酸镁Mg（OH）24MgCO36H2O，基准试剂，NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10.0），三乙醇胺（11），铬黑T指示剂（0.2%氨性乙醇溶液）等。实验方法一、Mg2+标准溶液的配制（约0.02molL-1）准确称取碱式碳酸镁基准试剂0.20.25g，置于100mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加11 HC1使其溶解（约需34mL）。加少量水将它稀释，定量地转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。二、EDTA标准溶液的配制与标定1.EDTA标准溶液的配制（约0.02molL-1）称取2.0g乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y2H2O）溶于250mL蒸馏水中，转入聚乙烯塑料瓶中保存。2.EDTA标准溶液浓度的标定用20mL移液管移取Mg2+标准溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL氨性缓冲溶液和34滴EBT指示剂，用0.02molL-1EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行标定3次。EDTA浓度计算取三次测定的平均值。三、水的总硬度测定用20mL移液管移取水样于250mL锥形瓶中，加氨性缓冲溶液6mL，11三乙醇胺溶液3mL，EBT指示剂34滴，用EDTA标准溶液滴定，至溶液由紫红色变为蓝色即为终点。平行测定3次。EDTA与金属离子形成配合物的特点1. EDTA与金属离子形成配合物相当稳定2. EDTA与大多数金属离子形成配合物的摩尔比为1：1，与正四价锆、正五价钼1:2络合3. EDTA与金属离子形成的配合物多数可溶于水4. 形成配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色储存方法：1. 禁止阳光直接照射及避免接近热源。2. 开盖使用后请即刻拧紧瓶盖。3. 使用时请倒入干燥及干净的器皿中，切勿直接用移液管从