要用好缓冲溶液，需对不同的缓冲体系有具体了解。下面介绍几种常见的缓冲溶液及用途，为大家深入理解缓冲溶液提供参考。

磷酸盐缓冲溶液

由于磷酸是三元酸，因此磷酸盐缓冲溶液的缓冲对可以为H₃PO₄/H₂PO₄⁻、H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻或HPO₄²⁻/PO₄³⁻。生化体系中常用的磷酸盐缓冲溶液一般主要由H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻的钠盐或钾盐配制而成。溶液中主要通过下式的平衡来维持pH稳定：

H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + H₃O⁺，有效pH范围一般为6.2～8.2。

在生化应用中，常加入NaCl或KCl配制为磷酸盐缓冲生理盐水（PBS）使用（常见有不含/含Ca²⁺、Mg²⁺两类）。

PBS与多种生物样品相容，常用于溶液配置、样品洗涤和短时悬浮等，需要注意：

①与Ca²⁺/Mg²⁺相关的体系中，磷酸盐可能形成沉淀，应根据实验目的选择不含二价阳离子的PBS；

②细胞冷冻保存通常需要含渗透保护剂（如DMSO）和营养成分，单独PBS不适合作为标准冷冻保存液。

③PBS不依赖CO₂–HCO₃⁻缓冲，适合洗涤/短暂停留，不用于长期细胞培养维持。

硼酸盐缓冲溶液

硼酸盐缓冲体系常以硼酸（H₃BO₃）/四羟基硼酸根（B(OH)₄⁻）为主要酸碱对，其本质平衡可写作：H₃BO₃ + H₂O ⇌ B(OH)₄⁻ + H₃O⁺。

常见配方包括硼砂缓冲液（以硼砂Na₂B₄O₇·10H₂O为基础）和硼酸–硼砂缓冲液（硼酸与硼砂按比例配制）。该体系的有效pH区间通常为约8.0～10.0（常用7.5～9.5）；具体范围受配方比例与离子强度影响。用于生化溶液时，可加入适量NaCl以维持等渗。

应用与注意：硼酸/硼砂体系的pH区间与泪液相邻，因而在部分滴眼剂中常作为pH/等渗调节剂（通常与其他缓冲/等渗组分配合使用）。此外，硼砂缓冲液可作为某些药物的释放或助溶介质（对含邻二醇结构的化合物尤为常见）,注意在细胞培养及涉及多元醇/糖类检测的体系中应谨慎使用。

三羟甲基氨基甲烷—盐酸缓冲溶液（Tris-HCl）

三羟甲基氨基甲烷（Tris，C₄H₁₁NO₃）为弱碱，常与盐酸构成Tris-HCl缓冲液。一般先将Tris溶于水，再用HCl调至目标pH；如需等渗可加入NaCl（即TBS：Tris-buffered saline）。

另需注意：Tris含有伯胺，可能干扰涉及胺反应的偶联化学（如NHS酯），相关实验应回避使用Tris缓冲。

应用：Tris对许多生化过程干扰较小，不与Ca²⁺、Mg²⁺及多数重金属离子形成沉淀，常用于DNA、蛋白质等生物大分子的溶解与提取；亦见于部分生物制剂处方体系（以产品说明书为准）。

羟乙基哌嗪乙磺酸（HEPES）

HEPES（C₈H₁₈N₂O₄S）为Good’s缓冲剂，属两性离子型分子。HEPES的缓冲能力主要来自哌嗪环上一处胺位点（25℃ pKₐ ≈ 7.5）的可逆质子化/去质子化；另一胺位点在pH 7±0.5的贡献有限。其磺酸基在pH 7.2–7.6基本完全解离为–SO₃⁻；当溶液 pH接近该pKₐ 时缓冲能力最大。配制时一般先溶解HEPES，再用NaOH（或HCl）微调至目标pH；其有效pH范围约6.8～8.2，对浓度与温度的pH依赖性相对较小，pH稳定性较好。

在水溶液中，HEPES的磺酸基（–SO₃H）在生理pH基本完全解离为–SO₃⁻，真正承担缓冲作用的是叔胺位点的可逆质子化/去质子化（R₃N ⇌ R₃NH⁺，pKₐ≈7.5，25 ℃）。当外加酸时，R₃N被质子化为R₃NH⁺，从而消耗H⁺，抑制pH下降；当外加碱时，R₃NH⁺失去质子生成R₃N，消耗OH⁻，抑制pH上升。由此形成的共轭酸/碱对在pH≈pKₐ 时同时存在量接近（Henderson–Hasselbalch关系），缓冲能力最大。化学形态分布随pH改变：中性区间以两性离子（–SO₃⁻与R₃NH⁺共存，整体电中性）为主；偏酸时一个或两个胺进一步质子化生成阳离子；偏碱时两个胺均未质子化，表现为阴离子（–1）。因此，HEPES通过“胺位点的质子得失与溶液酸碱度”的动态平衡移动来抵抗外来酸碱扰动，保持溶液pH稳定。

应用与注意：HEPES对细胞毒性低、不易穿过生物膜、对多数细胞内过程干扰小，适用于开放式细胞培养与显微观察（离开CO₂培养箱的短时操作）、以及多种核酸/蛋白相关实验。涉及金属离子的材料或腐蚀/降解研究时，应评估HEPES与金属的相互作用对体系的潜在影响。

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