1.5 M Tris-HCl 缓冲液配制指南(1 L,pH 8.8)
概述
1.5 M Tris-HCl(pH 8.8)是SDS-PAGE蛋白电泳分离胶(下层胶) 的标准缓冲液,是Laemmli SDS-PAGE体系中不可或缺的核心组分。在分离胶中,pH 8.8的缓冲环境确保蛋白质在电泳过程中维持稳定的负电荷状态,根据分子量大小在凝胶中实现高效分离。
1.5 M Tris-HCl pH 8.8在SDS-PAGE中的核心作用:
为分离胶提供稳定的pH 8.8碱性环境
确保SDS-蛋白质复合物在电泳过程中维持稳定的电荷/质量比
配合浓缩胶的pH 6.8形成不连续缓冲体系,实现蛋白样品的浓缩效应
Tris的pH值随温度变化显著(每℃变化约0.03单位),配制时必须严格遵守“室温调节pH”的原则。本品为1 L规格储备液,经高温高压灭菌后室温长期保存。
与0.5 M Tris-HCl pH 6.8的配套使用
在Laemmli SDS-PAGE系统中,两种Tris-HCl缓冲液配合使用:
| 参数 | 1.5 M Tris-HCl pH 8.8(本方案) | 0.5 M Tris-HCl pH 6.8 |
|---|---|---|
| 用途 | 分离胶(下层胶/Resolving Gel) | 浓缩胶(上层胶/Stacking Gel) |
| 浓度 | 1.5 M | 0.5 M |
| pH | 8.8 | 6.8 |
| 主要作用 | 在电泳过程中维持分离胶的碱性pH | 在样品进入分离胶前将蛋白浓缩成薄层 |
💡 两种缓冲液不可互换或混用,pH差异决定了凝胶的功能分区。
所需材料
| 材料 | 规格 | 用量 |
|---|---|---|
| Tris 碱 | 分析纯(≥99.9%) | 181.7 g |
| 浓盐酸(12 N HCl) | 分析纯 | 适量(调pH) |
| 去离子水 | 超纯水 | 定容至1 L |
| pH计 | 校准合格(室温) | — |
详细操作流程
第一步:称量与溶解
称取181.7 g Tris碱,置于1 L烧杯中,加入约800 mL去离子水。使用磁力搅拌器搅拌至Tris完全溶解(Tris溶解为放热反应,溶液会升温,属正常现象)。
第二步:冷却至室温
将溶液静置冷却至室温(约25 ℃)。此步骤不可省略——若在热态下调pH,冷却至室温后pH会显著偏低。
第三步:pH调节
在搅拌条件下,缓慢、逐滴加入浓盐酸,使用pH计实时监测。接近pH 8.8时应放慢加酸速度,避免过调。
📌 根据1 M Tris-HCl pH 8.0的经验,调至pH 8.8所需浓盐酸约为30~35 mL(每升),较pH 8.0用量更少。
第四步:定容
pH精确达到8.8后,用去离子水定容至1 L,充分混匀。
第五步:灭菌与保存
转移至耐高温试剂瓶中,高温高压灭菌(121 ℃,15~20 min)。灭菌后冷却,室温密封保存。
温度依赖的pH变化:配制要点
Tris-HCl缓冲液的pH具有显著的温度依赖性:
温度每升高1 ℃,Tris-HCl溶液的pH下降约0.03个单位。
温度每降低1 ℃,Tris-HCl溶液的pH上升约0.03个单位。
对pH 8.8配制的具体影响
| 配制时溶液温度 | 实测pH(调至8.8) | 冷却至25 ℃后的实际pH | 是否合格 |
|---|---|---|---|
| 4 ℃(冰浴) | 8.8 | <8.0 | ❌ 严重偏离 |
| 室温25 ℃ ✅ | 8.8 | 8.8 | ✅ 准确 |
| 37 ℃ | 8.8 | >9.0 | ❌ 严重偏离 |
核心原则
⚠️ 必须在室温(约25 ℃)下调节pH至8.8。若在分离胶灌胶时溶液温度与配制温度不一致,可预先考虑温度漂移——但最规范的做法是始终在室温下操作和调节。
SDS-PAGE分离胶配制快速参考(10 mL体系)
| 分离胶浓度 | 去离子水 | 1.5 M Tris-HCl pH 8.8 | 30% Acrylamide | 10% SDS | 10% APS | TEMED |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8% | 4.3 mL | 2.5 mL | 2.7 mL | 0.1 mL | 0.1 mL | 6 μL |
| 10% | 3.7 mL | 2.5 mL | 3.3 mL | 0.1 mL | 0.1 mL | 4 μL |
| 12% | 3.0 mL | 2.5 mL | 4.0 mL | 0.1 mL | 0.1 mL | 4 μL |
| 15% | 2.0 mL | 2.5 mL | 5.0 mL | 0.1 mL | 0.1 mL | 4 μL |
常见问题与解决方案
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 配制时pH测量不准 | 未冷却至室温 | 必须待溶液完全冷却至室温后调pH |
| 灭菌后pH下降 | CO₂溶解形成碳酸 | 冷却至室温后重新检测;若偏差明显可重调 |
| 分离胶聚合不均匀 | pH不准影响APS/TEMED催化效率 | 检查pH 8.8是否准确,重新配制 |
| 蛋白电泳条带拖尾或模糊 | 分离胶pH偏低(<8.6) | 确认pH 8.8准确,检查pH计校准状态 |
| 加酸量远超预期 | Tris纯度低或盐酸浓度不准确 | 以pH计读数为准,核查试剂质量 |
| 蛋白电泳时电流异常 | 缓冲液浓度或pH不准确 | 检查配制记录,确保定容准确 |
关键操作要点
室温调pH是强制要求:Tris的pH温度依赖性显著,必须在溶液冷却至室温后调节pH。热态调pH会导致冷却后pH严重偏离目标8.8。
pH计精确校准:使用校准合格的pH计,不可使用pH试纸(精度不足)。
加酸逐步推进:接近pH 8.8时逐滴加入浓HCl,充分搅拌后读数,避免过调。调至8.8所需酸量约为调至8.0的一半。
配制前计算用量:181.7 g = 121.14 g/mol × 1.5 mol/L × 1 L,若配制100 mL则称量18.17 g。
灭菌后pH复核:高压灭菌后冷却至室温,重新检测pH。若偏差超过±0.1,应用稀NaOH或HCl微调。
应用场景
| 应用 | 说明 |
|---|---|
| SDS-PAGE分离胶 | 配制下层胶缓冲液(核心应用) |
| Tris-Tricine SDS-PAGE | 小分子蛋白分离胶缓冲液 |
| 蛋白质电泳 | 各种聚丙烯酰胺凝胶蛋白电泳体系 |

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