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Technical articleELISA实验做了一遍又一遍——抗体包被效率时高时低,背景值深得像没洗过,重复性差得让人怀疑人生。抗体换过、封闭液试过好几种、酶标板也换了牌子,最后发现问题出在最基础的包被缓冲液上——pH根本没对准。
碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(CBS)是ELISA、蛋白包被、免疫检测中最经典的包被缓冲液之一。pH不对,抗体根本贴不到板子上。本文将系统梳理碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液的缓冲原理、三种常用配制方案、关键注意事项及ELISA包被pH 9.6的由来。
碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液由碳酸钠(Na₂CO₃) 和碳酸氢钠(NaHCO₃) 组成,利用弱酸(HCO₃⁻)及其共轭碱(CO₃²⁻)构成的缓冲对来抵抗pH变化——加酸时CO₃²⁻中和,加碱时HCO₃⁻反应。
核心应用场景:
ELISA包被:最经典的用途,pH 9.6的碳酸盐缓冲液是抗体/抗原物理吸附的首选
蛋白与抗体偶联:为偶联反应提供稳定的碱性环境
免疫检测:维持实验体系的酸碱度稳定
关键参数:
常用有效缓冲范围:pH 9.2~10.6
Ca²⁺、Mg²⁺存在时不得使用——二价阳离子会与碳酸根生成不溶性沉淀(如碳酸钙、碳酸镁),不仅消耗有效成分,沉淀物还可能堵塞移液器或影响ELISA读数
根据实验需求和精度要求,可选择以下三种配制方案:
| 方案 | 终浓度 | 配制特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 方案一:经典ELISA包被液 | 约0.05 M | 直接称取1.59 g无水Na₂CO₃ + 2.94 g NaHCO₃,定容至1 L | ELISA包被,pH约9.6 |
| 方案二:0.1 M母液混合法 | 0.1 M | 先配0.1 M Na₂CO₃和0.1 M NaHCO₃母液,按不同比例混合(pH 9.16~10.83) | 需要不同pH梯度的实验 |
| 方案三:0.2 M母液混合法 | 0.2 M | 先配0.2 M母液,按比例混合(pH 9.2~10.7) | 需要更高离子强度的场景 |
| 组分 | 用量(1 L) | 关键说明 |
|---|---|---|
| 无水碳酸钠(Na₂CO₃) | 1.59 g | 分子量106,称量前确认无吸潮结块 |
| 碳酸氢钠(NaHCO₃) | 2.94 g | 分子量84.01 |
| 蒸馏水 | 定容至1000 mL | 建议使用去离子水或去二氧化碳蒸馏水 |
配制后pH约为9.6,4℃密闭保存。
⚠️ 称量警示:无水碳酸钠(分子量106)与十水合碳酸钠(Na₂CO₃·10H₂O,分子量286.2) 称量不同,不可混用。如使用十水合碳酸钠,需按286.2重新计算称量(约4.3 g)。
先配制两种0.1 M母液:
0.1 M Na₂CO₃:称取10.6 g无水碳酸钠(或28.62 g Na₂CO₃·10H₂O),定容至1 L
0.1 M NaHCO₃:称取8.40 g碳酸氢钠,定容至1 L
取不同体积的母液混合后,加去离子水定容至100 mL:
| 目标pH | 0.1 M Na₂CO₃(mL) | 0.1 M NaHCO₃(mL) |
|---|---|---|
| 9.16 | 1 | 9 |
| 9.40 | 2 | 8 |
| 9.51 | 3 | 7 |
| 9.78 | 4 | 6 |
| 9.90 | 5 | 5 |
| 10.14 | 6 | 4 |
| 10.28 | 7 | 3 |
| 10.53 | 8 | 2 |
| 10.83 | 9 | 1 |
| 步骤 | 操作 | 关键说明 |
|---|---|---|
| ① 称量 | 称取1.59 g无水碳酸钠和2.94 g碳酸氢钠 | 称量前确认试剂无吸潮结块 |
| ② 溶解 | 加入约800 mL蒸馏水,搅拌至完全溶解 | 建议使用去离子水或去二氧化碳蒸馏水 |
| ③ 定容 | 加蒸馏水定容至1 L,充分混匀 | — |
| ④ pH检查 | 用pH计检查pH是否为9.6 | 不建议用pH试纸,精度不足 |
| ⑤ 灭菌(可选) | 如需无菌,可用0.22 μm滤膜过滤除菌 | — |
| ⑥ 保存 | 4℃密闭保存 | 有效期约12个月 |
| 控制点 | 要求/措施 | 原因 |
|---|---|---|
| 二价阳离子 | 避免Ca²⁺、Mg²⁺存在 | 会生成不溶性碳酸盐沉淀 |
| CO₂影响 | 必须密闭保存 | 吸收空气中CO₂导致pH下降 |
| 碳酸钠形态 | 确认是无水(106)还是十水合(286.2) | 分子量不同,称量不可混用 |
| 有效期 | 4℃密闭保存,一般12个月 | 出现沉淀、浑浊或pH偏离应重新配制 |
| pH下限 | 不建议在pH 9.2以下使用 | 缓冲能力显著下降 |
| 灭菌方式 | 推荐过滤除菌 | 高压灭菌可能导致pH漂移和盐析出 |
| 异常现象 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 配制后pH不在9.6 | 称量误差或碳酸钠形态用错 | 确认使用无水碳酸钠;用pH计校准 |
| 保存后pH下降 | 吸收空气中CO₂ | 严格密闭保存,重新配制 |
| 溶液出现白色沉淀 | Ca²⁺/Mg²⁺污染或盐析出 | 使用去离子水重新配制;检查水质 |
| ELISA包被效率低 | pH偏离或缓冲液被CO₂污染 | 确认pH为9.6;使用新鲜配制的缓冲液 |

自行配制碳酸盐缓冲液涉及碳酸钠形态的区分(无水盐 vs 十水合盐)、pH的精准校准、防止CO₂污染——每一步都直接影响包被效率。如果追求省心省力,可以直接选择成熟的商业化产品。
杭州富沃克生物科技有限公司推出的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(0.1 mol/L,pH 9.6),采用高纯度碳酸钠和碳酸氢钠原料精准配制,pH精确校准(25℃),无菌过滤,即开即用。适用于ELISA抗体/抗原包被、蛋白与抗体偶联、免疫检测等多种实验场景。省去自行配制的繁琐与批次波动风险。
| 产品名称 | 规格 | 产品货号 |
|---|---|---|
| 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液 | 50mL / 100mL / 250mL / 500mL / 1000mL | TSN606-01—TSN606-10 |
邮箱:support@fwkbio.com
厂家联系微信号:19850855600
参考文献
[1] 碳酸盐缓冲溶液[EB/OL]. 百度百科.
[2] 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液的原理与配制方法[EB/OL]. ChemicalBook.
[3] 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(0.1mol/L,pH9.16-10.83)[EB/OL]. 生物在线, 2010-09-16.
[4] 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(0.1mol/L,pH9.16-10.83)[EB/OL]. 生物谷(BioMart), 2025-07-15.
[5] 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液配制[EB/OL]. 禾川化学, 2013-08-25.
[6] Carbonate-Bicarbonate Buffer (pH 9.2 to 10.6) Preparation and Recipe[EB/OL]. AAT Bioquest, 2026-06-19.
[7] 0.2mol/L碳酸盐缓冲液(pH9.2~10.7)[EB/OL]. 生物谷(BioMart).
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