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La solution saline tamponnée au phosphate, ou solution PBS, est une solution tampon de pH couramment utilisée dans les laboratoires de biologie du monde entier. Il s’agit d’une solution de différents sels qui contient le couple acide/base dihydrogénophosphate/hydrogénophosphate (H 2 PO 4 -/ HPO 4 – ) comme système tampon. Ce système tampon est idéal pour réaliser des expériences à caractère biologique et médical, puisque le dihydrogénophosphate (également appelé phosphate diacide) a un pKa de 7,2, donc une solution équimolaire du couple conjugué régule le pH autour de 7. .2, simulant adéquatement le pH physiologique humain.
En plus de modéliser correctement le pH de divers fluides corporels, la solution PBS contient également des sels dissous, tels que le chlorure de sodium, le chlorure de potassium et, dans certains cas, le chlorure de calcium et de magnésium. Ensemble, les sels et les phosphates confèrent à la solution une osmolarité équivalente à celle du plasma sanguin (environ 290 mOsm/L), ce qui en fait une solution isotonique, idéale pour étudier les cellules et autres systèmes dans des conditions physiologiques.
Composition du tampon PBS
Il existe différentes formulations qui entrent dans la catégorie des solutions salines tamponnées au phosphate.
Au minimum, cette solution doit contenir du chlorure de sodium comme sel principal (d’où vient le terme solution saline) et elle doit également contenir au moins un sel de l’un des deux composants du système tampon. Il peut s’agir de dihydrogénophosphate de sodium ou de potassium, ou encore d’hydrogénophosphate de sodium ou de potassium.
Dans le premier cas, une base forte telle que l’hydroxyde de sodium doit également être ajoutée pour neutraliser la moitié du sel d’acide et générer ainsi le système tampon complet. Dans le second cas, nous commençons en présence du seul sel basique, nous devons donc en neutraliser la moitié afin de générer suffisamment d’acide conjugué.
Un exemple typique de la composition d’une de ces solutions PBS est :
- Chlorure de sodium (NaCl) 140 mM.
- Hydrogénophosphate de sodium 12 mM.
- Acide chlorhydrique jusqu’à atteindre le pH souhaité.
Cependant, dans le cas le plus courant, la solution de PBS tente de simuler au maximum les caractéristiques des fluides biologiques, qui comprennent des ions autres que le sodium, les différents phosphates et chlorures. Pour cette raison, les solutions PBS sont généralement légèrement plus complexes que celles décrites ci-dessus. Dans les solutions dont la préparation est décrite ci-après, les concentrations finales des espèces ioniques concernées avant ajustement du pH sont :
| Ion | Concentration (mM) |
| Nan + | 157 |
| K + | 4.5 |
| Environ 2+ | 1 |
| mg 2+ | 0,5 |
| CL– _ | 142.7 |
| phosphates | 11.8 |
La concentration particulière des ions hydrogénophosphate (HPO 4 2- ) et dihydrogénophosphate (H 2 PO 4 – ) , l’espèce dominante en équilibre à des valeurs de pH proches de 7, dépendra du pH particulier auquel la solution est ajustée. Par exemple, si le pH est amené à 7,2, le pKa du dihydrogénophosphate, les deux ions seront dans un rapport 1:1 avec des concentrations autour de 5,9 mM.
Ce qui suit est le protocole pour la préparation d’une solution PBS typique pour une utilisation en laboratoire qui, en plus des phosphates, des chlorures et des ions sodium, contient également des ions potassium, calcium et magnésium.
Préparation de solution saline tamponnée au phosphate
Il existe deux manières typiques de préparer une solution de PBS à utiliser dans un laboratoire de biologie, de médecine ou de biochimie : en pesant et en dissolvant directement les sels nécessaires, ou en diluant une solution plus concentrée.
Les deux procédures donnent le même résultat, mais la seconde est beaucoup plus pratique dans les laboratoires où cette solution est fréquemment utilisée. En effet, en préparant une seule solution concentrée, toute dilution requise peut être rapidement préparée au moment où elle est nécessaire, une procédure beaucoup plus rapide et moins sujette aux erreurs que la pesée et la dissolution de 4 à 6 sels différents à chaque fois une solution doit être préparé.
Préparation d’une solution PBS 1x par pesée directe
Le tableau suivant contient les masses des différents composants qui doivent être pesés pour préparer 250 mL, 500 mL et 1 L de solution PBS standard avec un pH compris entre 7,2 et 7,4 et une osmolarité d’environ 290 mOsm/L. Cette solution est généralement appelée PBS 1x car c’est celle qui a la concentration appropriée pour une utilisation dans les expériences.
| soluté | Masse molaire du soluté (g/mol) | Masse de soluté (g) pour 250 mL (g) | Masse de soluté (g) pour 500 mL | Masse de soluté (g) pour 1 L | Concentration nominale (mM) |
| NaCl | 58,44 | 2 002 | 4 003 | 8 006 | 137 |
| KCl | 74 548 | 0,050 | 0,101 | 0,201 | 2.7 |
| Na2HPO4 _ _ _ | 141 958 | 0,355 | 0,710 | 1 420 | dix |
| KH 2 PO 4 | 136 084 | 0,061 | 0,122 | 0,245 | 1.8 |
| CaCl 2 • 2H 2 O (optionnel) | 147 008 | 0,037 | 0,074 | 0,147 | 1 |
| MgCl 2 • 6H 2 O (facultatif) | 203 295 | 0,025 | 0,051 | 0,102 | 0,5 |
protocole de préparation
La préparation de ces solutions s’effectue au moyen des étapes suivantes :
- Tous les sels sont pesés séparément à l’aide d’une balance analytique.
- Dans un bécher ou un bécher de taille appropriée, ajoutez de l’eau pour compléter jusqu’aux quatre cinquièmes du volume total de la solution à préparer (200 ml d’eau pour la solution de 250 ml, 400 ml pour la solution de 500 ml ou Si possible, utilisez de l’eau ultra pure (déminéralisée). Il n’est pas nécessaire de mesurer cette quantité d’eau très précisément.
- Ajouter un à un les sels préalablement pesés et agiter avec un agitateur magnétique ou une tige de verre jusqu’à dissolution complète. La solution résultante devrait avoir un pH plus alcalin d’environ 7,8 ou 7,9.
- À l’aide d’un pH-mètre ou d’un pH-mètre et sous agitation constante, ajouter une solution d’acide chlorhydrique (HCl) 0,1 M jusqu’à ce que le pH souhaité soit atteint. Pour atteindre un pH d’environ 7,4 dans la solution de 1 L, il faudra environ 30 ml de HCl 0,1 M. Pour les deux autres, des quantités proportionnellement plus faibles seront nécessaires.
- Une fois le pH souhaité atteint, transférer la solution dans une fiole jaugée de capacité appropriée (250 mL, 500 mL ou 1 L, selon le cas).
- Une fois dans la fiole jaugée, ajouter de l’eau ultra pure jusqu’au trait de mesure.
- Avec le bouchon du ballon en place, secouez la solution pour vous assurer que la solution est homogène.
Préparation d’une solution PBS 10x par pesée directe
La solution PBS 10x est une version dix fois plus concentrée de la solution standard. Cette solution n’est pas utilisée pour réaliser des expériences, mais sous forme de solution concentrée pour préparer la solution standard par dilution.
Le tableau suivant contient les masses des différents composants qui doivent être pesés pour préparer 250 mL, 500 mL et 1 L de solution PBS 10x avec un pH compris entre 7,2 et 7,4 et une osmolarité d’environ 2,90 Osm/L.
| soluté | Masse molaire du soluté (g/mol) | Masse de soluté (g) pour 250 mL (g) | Masse de soluté (g) pour 500 mL | Masse de soluté (g) pour 1 L | Concentration nominale (mM) |
| NaCl | 58,44 | 20.0157 | 40.0314 | 80.0628 | 1370 |
| KCl | 74 548 | 0,503199 | 1.006398 | 2.012796 | 27 |
| Na2HPO4 _ _ _ | 141 958 | 3.54895 | 7,0979 | 14,1958 | 100 |
| KH 2 PO 4 | 136 084 | 0,612378 | 1.224756 | 2.449512 | 18 |
| CaCl 2 • 2H 2 O (optionnel) | 147 008 | 0,36752 | 0,73504 | 1.47008 | dix |
| MgCl 2 • 6H 2 O (facultatif) | 203 295 | 0,25411875 | 0,5082375 | 1.016475 | 5 |
protocole de préparation
La préparation de l’une quelconque des solutions concentrées s’effectue en suivant les mêmes étapes que dans le cas précédent. Les seuls changements importants sont les masses des solutés, qui sont dix fois plus importantes.
D’autre part, comme il s’agit d’une solution beaucoup plus concentrée, l’ajustement du pH doit également être effectué avec une solution de HCl plus concentrée, de préférence 1 M. Il ne doit pas être effectué avec la même solution 0,1 M, car le volume qui sera nécessaire pour atteindre un pH compris entre 7,2 et 7,4 finira par dépasser le volume total final de la solution que vous souhaitez préparer.
Préparation d’une solution PBS 1x par dilution d’une solution 10x
La solution concentrée 10x décrite dans la section précédente est utilisée comme solution mère ou mère pour la préparation sur place de petites quantités de solution PBS 1x. Le tableau suivant indique les quantités de solution concentrée qui doivent être mesurées en fonction de la quantité de solution PBS 1x que vous souhaitez préparer.
| Volume de 1x PBS à préparer (mL) | Volume de 10x PBS à mesurer (mL) |
| dix | 1 |
| 25 | 2.5 |
| cinquante | 5 |
| 100 | dix |
| 250 | 25 |
| 500 | cinquante |
| 1000 | 100 |
protocole de préparation
Dans tous les cas, la préparation des dilutions nécessite l’utilisation d’une pipette jaugée dont la capacité est égale au volume de la solution 10x à mesurer, ainsi qu’une fiole jaugée dont le volume est égal à la quantité de solution que l’on souhaite. préparer.
Les étapes sont les suivantes :
- Vérifier que la solution concentrée n’a pas précipité. Si c’est le cas, secouez-le jusqu’à ce qu’il soit complètement dissous.
- Verser une quantité légèrement plus grande de la solution PBS 10x à mesurer dans un bécher de taille appropriée.
- À l’aide d’une pipette volumétrique appropriée (comme décrit ci-dessus), mesurer le volume correspondant de la solution concentrée et l’ajouter à la fiole jaugée appropriée.
- Ajouter de l’eau jusqu’au repère de capacité.
- Avec le bouchon du ballon en place, secouez la solution pour vous assurer que la solution est homogène.
Stérilisation et conservation des solutions PBS
Bien que ces solutions puissent presque toujours être utilisées immédiatement après la préparation, certaines applications de solution saline tamponnée au phosphate nécessitent qu’elle soit d’abord stérilisée. Dans ces cas, une stérilisation de 20 minutes dans un autoclave à 15 psi est suffisante.
En ce qui concerne le stockage, les solutions PBS 1x et 10x peuvent être stockées à température ambiante.
Si nécessaire, ils peuvent également être conservés au réfrigérateur pour prolonger leur durée de conservation. Dans le cas de la solution standard, le refroidissement ne pose aucun problème. Cependant, dans le cas de la solution 10x, étant une solution relativement concentrée, le refroidissement peut provoquer la précipitation de certains sels, surtout si la solution contient du calcium et du magnésium.
La précipitation n’est normalement pas un problème, tant que des mesures sont prises pour redissoudre tous les solutés avant d’utiliser cette solution pour préparer les dilutions respectives. Pour cela, il suffit de laisser la solution revenir à température ambiante puis de l’agiter jusqu’à dissolution de tous les solides formés. Si nécessaire, la solution peut également être légèrement chauffée pour aider à dissoudre les solutés plus rapidement.
Les références
AAT Bioquest, Inc. (2021, 20 octobre). PBS (Phosphate Buffered Saline) (1X, pH 7,4).» . Extrait de https://www.aatbio.com/resources/buffer-preparations-and-recipes/pbs-phosphate-buffered-saline
Checa R., A. (2017, 13 décembre). Méthode : Solution tampon phosphate (PBS) . savoir. http://conogasi.org/articulos/metodo-disolucion-amortiguadora-de-fosfastos-pbs/
Gil, M. (2019, 17 avril). Tampon phosphate (PBS) : justification, préparation et utilisations . condamné à perpétuité. https://www.lifeder.com/buffer-phosphates/
