Solución salina tamponada con fosfato

solución salina tamponada con fosfato (PBS) es una solución tampón (pH ~ 7,4) comúnmente utilizada en la investigación biológica. Es una solución salina a base de agua que contiene hidrogenofosfato disódico, cloruro de sodio y, en algunas formulaciones, cloruro de potasio y dihidrogenofosfato de potasio. El tampón ayuda a mantener un pH constante. La osmolaridad y las concentraciones de iones de las soluciones coinciden con las del cuerpo humano (isotónicas).

Aplicaciones

El PBS tiene muchos usos porque es isotónico y no tóxico para la mayoría de las células. Estos usos incluyen la dilución de sustancias y el enjuague de contenedores de células. PBS con EDTA también se utiliza para separar las células adheridas y agrupadas. Sin embargo, no se pueden añadir metales divalentes como el zinc, ya que provocarían precipitación. Para este tipo de aplicaciones se recomiendan los buffers de Good. Se ha demostrado que el PBS es una alternativa aceptable al medio de transporte viral en lo que respecta al transporte y almacenamiento de virus de ARN, como el SARS-CoV-2.

Preparación

Existen muchas formas diferentes de preparar soluciones de PBS (una de ellas es la solución salina tamponada con fosfato (DPBS) de Dulbecco, que tiene una composición diferente a la del PBS estándar). Algunas formulaciones no contienen potasio ni magnesio, mientras que otras contienen calcio y/o magnesio (dependiendo de si el tampón se utiliza o no en tejido vivo o fijo: este último no requiere CaCl₂ o MgCl ₂).

Comience con 800 ml de agua destilada para disolver todas las sales. Agregue agua destilada hasta un volumen total de 1 litro. El 1× PBS resultante tendrá una concentración final de 157 mM Na⁺, 140 mM Cl⁻, 4,45 mM K⁺, 10,1 mM HPO₄²⁻, 1,76 mM H₂PO₄⁻ y un pH de 7,96 . Agregue 2,84 mM de HCl para cambiar el tampón a HPO₄²⁻ 7,3 mM y H₂PO₄^- para un pH final de 7,4 y una concentración de Cl^- de 142 mM.

El pH del PBS es ~7,4. Al preparar soluciones tampón, es una buena práctica medir siempre el pH directamente con un medidor de pH. Si es necesario, el pH se puede ajustar usando ácido clorhídrico o hidróxido de sodio.

El PBS también se puede preparar utilizando tabletas o bolsas de tampón de PBS fabricadas comercialmente.

Si se utiliza en cultivo celular, la solución se puede dispensar en alícuotas y esterilizar mediante autoclave o filtración. Es posible que la esterilización no sea necesaria según su uso. El PBS se puede almacenar a temperatura ambiente o en el refrigerador. Sin embargo, las soluciones madre concentradas pueden precipitar cuando se enfrían y deben mantenerse a temperatura ambiente hasta que el precipitado se haya disuelto por completo antes de su uso.

Dependencia del pH de la fuerza iónica y la temperatura

La ecuación de Henderson-Hasselbach proporciona el pH de una solución en relación con el pK_a del par ácido-base. Sin embargo, el pK_a depende de la fuerza iónica y la temperatura, y a medida que cambia, también lo hará el pH de una solución basada en ese par ácido-base. Debido a que el [HPO₄]²⁻ doblemente cargado se estabiliza más mediante una alta fuerza iónica que el [H₂PO _{de carga simple. >4}]⁻, su pK_a depende en cierta medida de la fuerza iónica. El pK_a, citado con frecuencia, de ~7,2 es el valor extrapolado a la fuerza iónica cero y no es aplicable a la fuerza iónica fisiológica.

Phillips y cols. midieron el pK_a a 10, 25 y 37 °C con diversas fuerzas iónicas. Para las dos últimas temperaturas, informan pK_a en las ecuaciones de Debye-Hückel (representadas en la figura adjunta para µ hasta 0,5 M):
a 25 °C: pKa² = 7,18 − 1,52 sqrt(µ) + 1,96 µ
a 37 °C: pKa² = 7,15 − 1,56 sqrt(µ) + 1,22 µ

El pK_a⁰ depende débilmente de la temperatura. Phillips y cols. informó ∆H⁰ a 25 °C de 760 cal/mol (3180 J/mol) y una dependencia lineal de pK_a⁰ en 1/T (ecuación de Van 't Hoff). El ∆H⁰ positivo da como resultado un aumento en K_a y, por lo tanto, una disminución en pK_a⁰ con temperatura creciente, siendo el cambio en pKa⁰ 166 × el cambio en (1/T), que alrededor de 25 °C da como resultado un cambio en pK_a⁰ de −0,00187 por grado. Esto se aplica estrictamente a la pK_a⁰ termodinámica extrapolada en dilución infinita y, como muestra la figura, el efecto de la temperatura puede ser mucho mayor en mayor fuerza iónica.