100mM生物素的配置

如何准确配置100mM生物素溶液：完整指南与注意事项

搜索“100mM生物素的配置”这一关键词，表明您很可能是一名需要从事分子生物学、细胞培养或蛋白纯化（如亲和层析）相关实验的研究人员。您的核心需求是获得一份准确、可靠、可操作的配置方案，并希望了解其中的关键细节和常见问题，以确保实验的成功。本文将为您提供一份从计算、配制到储存的全面指南。

一、配置前的准备：原理与材料

生物素（Biotin），又称维生素B7或维生素H，分子量为244.31 g/mol。配置100mM（毫摩尔每升）的溶液属于配制高浓度储备液（Stock Solution），目的是为了方便保存和后续稀释成不同工作浓度。

1. 主要试剂与器材：

• 生物素粉末： 确保纯度，通常要求≥99%（分子生物学级别）。
• 溶剂： 二甲基亚砜（DMSO） 是首选溶剂。生物素在水中的溶解度很低（约0.22 mg/mL），但在DMSO中溶解度很高，非常适合配制高浓度储备液。
• 精密天平： 精确到0.1 mg的分析天平。
• 容量瓶： 建议使用50mL或100mL的容量瓶，具体大小取决于您需要的总体积。
• 烧杯、药匙、移液器等。
• pH计（可选）： 用于检测pH值，但对于DMSO溶液通常不需要。
• 无菌过滤器（0.22 μm）和注射器： 用于溶液除菌。
• 储存容器： 无菌的螺旋盖试管或血清瓶（通常为1-2 mL规格，方便分装使用，避免反复冻融）。

二、配置步骤（以配制50 mL 100mM溶液为例）

第一步：计算
公式：质量 (mg) = 目标浓度 (M) × 分子量 (g/mol) × 目标体积 (L)

• 目标浓度 = 0.1 M (即100 mM)
• 分子量 = 244.31 g/mol
• 目标体积 = 0.05 L
• 所需质量 = 0.1 mol/L × 244.31 g/mol × 0.05 L = 1.22155 g

实际操作中，用分析天平精确称取 1.2216 g 即可。

第二步：溶解与定容

1. 在烧杯中称取计算好的生物素粉末（1.2216 g）。
2. 向烧杯中加入约 40 mL 的纯DMSO，用玻璃棒轻轻搅拌或涡旋，直至粉末完全溶解。生物素在DMSO中溶解很快，通常无需加热。
3. 将完全溶解的溶液全部转移至 50 mL 容量瓶中。
4. 用少量DMSO多次冲洗烧杯和玻璃棒，并将冲洗液一并倒入容量瓶，以确保所有溶质转移完全。
5. 最后，用DMSO定容至50 mL刻度线，盖紧瓶盖后彻底混匀。

第三步：除菌与分装（非常重要！）
为避免微生物污染影响细胞实验，储备液需除菌过滤。

1. 用注射器吸取溶液，通过 0.22 μm 的无菌针头过滤器，过滤到无菌的容器中。
2. 将除菌后的溶液分装到多个小的无菌储存管中（例如，每管1 mL）。这样做可以避免反复冻融主储备液，从而保持生物素的活性和稳定性。

第四步：标记与储存

• 标记： 在每支分装管上清晰标明：品名（生物素）、浓度（100mM）、溶剂（DMSO）、配置日期。
• 储存： -20°C 冷冻保存。在-20°C下，100mM的生物素/DMSO储备液非常稳定，通常可以保存1年以上。

三、关键注意事项与常见问题解答

1. 为什么一定要用DMSO？可以用水吗？

   • 强烈不建议用水。生物素在水中的溶解度极低，无法配制成100mM的高浓度溶液。强行用水配置会导致绝大部分生物素无法溶解，浓度完全错误。

2. 如何将100mM储备液稀释到工作浓度？

   • 工作浓度通常为nM或μM级别。使用时需用相应的缓冲液（如PBS、培养基于）进行梯度稀释。
   • 示例： 要配制10 mL 浓度为 100 μM 的工作液，取100mM储备液的体积计算公式为：C1V1 = C2V2。
     • (100 mM) × V1 = (0.1 mM) × (10 mL)
     • V1 = (0.1 × 10) / 100 = 0.01 mL = 10 μL
     • 即取 10 μL 的100mM储备液，加入到 10 mL 的缓冲液或培养基中，混匀即可。

3. DMSO的毒性问题

   • DMSO本身对细胞有毒性，因此在添加到细胞培养体系中时，最终浓度一般不能超过0.1% (v/v)。以上述稀释为例，10 μL储备液加入到10 mL培养基中，DMSO的最终浓度为 0.1%，处于安全范围内。在进行细胞实验时，务必计算并控制好DMSO的终浓度。

4. 溶液出现沉淀或浑浊怎么办？

   • 如果储备液从-20°C取出后发现有结晶沉淀，属于正常现象（DMSO的冰点较低，但低温仍可能导致溶质析出）。只需在室温下短暂温育并轻轻涡旋即可重新溶解，不影响使用。
   • 如果是稀释后的工作液出现浑浊，可能是由于稀释过快或缓冲液pH不合适导致。应确保缓慢加入储备液并充分混匀。

四、总结

配置100mM生物素储备液是一个简单但要求精确的过程：

• 核心： 准确计算称量（~1.2216 g/50mL）。
• 关键： 使用DMSO作为溶剂。
• 保证： 进行过滤除菌和分装保存于-20°C。
• 注意： 使用时计算好稀释比例并控制DMSO终浓度。