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Tris-HCl的優缺點對比

更新時間:2022-05-11   點擊次數:2892次

在生物制劑研發及生產過程中常會用到緩沖液,其作用是在有限的范圍內調整溶液的pH值,使溶液的酸堿度符合制劑成分適宜的范圍。

常用的緩沖液有很多,如磷酸鹽緩沖液、Tris-HCl緩沖液、HEPES緩沖液、氨基酸緩沖液等。不同的緩沖液差別液很大,今天主要來對比兩種常用的緩沖液:Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液各自的優缺點。

一、Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液優缺點對比



1、Tris-HCl緩沖液


Tris緩沖液是在生化研究及制劑生產中使用較廣泛的一種緩沖劑,其本身為弱堿,常用有效pH在“中性"范圍,如Tris-HCl緩沖液:pH=7.5~8.5;Tris-磷酸鹽緩沖液:pH=5.0~9.0。


①Tris-HCl緩沖液優點

堿性較強,可以只用這一種緩沖液配置由酸到堿的范圍pH緩沖液;對生物化學過程干擾很小,不與鈣、鎂離子及重金屬離子發生沉淀。


②Tris-HCl緩沖液缺點

pH受濃度影響較大,稀釋10倍,pH變化大于0.1。溫度效應大,如4℃時pH=8.4,37℃時pH=7.4。



2、HEPES緩沖液


HEPES是一種非離子兩性緩沖液,其在pH7.2~7.4范圍內具有較好的緩沖能力,常用在體外診斷、DNA/RNA提取、脂質體藥物等方面。


①HEPES緩沖液優點:

在開放式培養或細胞觀察時能維持較恒定的pH值,并對細胞無毒性作用。


②HEPES緩沖液缺點:

在高濃度時對一些細胞可能有毒,與其他緩沖劑相比成本略高。

二、Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液的應用



1、Tris-HCl緩沖液的應用


Tris常用于蛋白或者核酸的緩沖液,其在電泳緩沖液中與甘氨酸構成緩沖體系,穩定電泳過程中的pH,由于其具有弱堿性,水溶液的pH在10.5左右,可通過添加HCl或者NaOH制備不同pH的緩沖液,根據緩沖理論,Tris緩沖液的有效范圍通常是pH 7.0-9.2之間。此外,Tris還可以制備表面活性劑、硫化促進劑和一些藥物(磷霉素等)的中間物,在化妝品、醫藥、涂料以及合成中均有應用。應用于體內時,Tris作為一種不含鈉的氨基緩沖堿,在體液中與H2CO3結合,生成碳酸氫鹽。因此它能緩沖酸,而且能降低CO2張力,有糾正急性呼吸性酸中毒和代謝性酸中毒雙重效果,其作用較碳酸氫鈉快而強。


①Moderna核酸疫苗(mRNA-1273,pH7.0-8.0)

將SM-102、DSPC、膽固醇以及PEG脂質與溶于pH 5.0乙酸鹽緩沖液中的mRNA以2.5:1(脂質:mRNA)的比例混合,再將混合物用Tris-HCl(pH=7.5)中和,加入蔗糖作為冷凍保護劑,最后將制備得到的溶液進行無菌過濾,-70℃下冷凍保存準備進一步使用。


處方:

11.png

②恩利(注射用依那西普,Enbrel)

Enbrel是一個全人源的腫瘤壞死因子拮抗劑,是暢銷的藥物之一。

輔料:甘露醇,蔗糖,氨丁三醇(Tris)


2、HEPES緩沖液的應用


HEPES緩沖液對細胞無毒性作用,它是一種氫離子緩沖劑,能較長時間控制恒定的pH范圍。使用時濃度為10-50mmol/L,一般培養液內含20mmol/LHEPES即可達到緩沖能力。在體外診斷、DNA/RNA提取、脂質體藥物等方面均有應用。


①Onivyde® -伊立替康脂質體

是一種拓撲異構酶抑制劑,與氟尿嘧啶和甲酰四氫葉酸組合,用于治療基于吉西他濱治療后疾病進展的胰腺轉移性腺癌患者,為晚期大腸癌的一線用藥,也可用于術后的輔助化療;對肺癌、乳腺癌、胰腺癌等也有一定療效。


處方:

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Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液都是生物制劑中常用的緩沖液,如何選擇需要結合制劑本身的特性和處方優化的需求綜合考量。






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