背景及概述

3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸，簡稱HEPPS，是生物實(shí)驗(yàn)專用的哌嗪類兩性離子緩沖劑，也是生化檢測與細(xì)胞培養(yǎng)常用的MOPS同族緩沖試劑，CAS號為16052-06-5，分子式C?H??N?O?S，相對分子質(zhì)量252.33。分子以哌嗪雜環(huán)為核心骨架，同時(shí)連接羥乙基、羥基丙磺酸雙官能團(tuán)，兼具酸性磺酸基與堿性氨基，擁有穩(wěn)定的生理緩沖區(qū)間，緩沖pH范圍穩(wěn)定在7.0至8.2，完美貼合人體及細(xì)胞生理環(huán)境，是生物科研領(lǐng)域不可缺少的緩沖原料。

性質(zhì)

3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸為純白色結(jié)晶粉末，無異味，極易溶于純水，可快速配制不同濃度的緩沖原液；微溶于甲醇等極性醇類溶劑，幾乎不溶于乙醚、烷烴等非極性有機(jī)溶劑。分子同時(shí)帶有酸性磺酸基團(tuán)與堿性氨基基團(tuán)，可雙向結(jié)合氫離子與氫氧根離子，能夠有效抵御外界酸堿波動，長時(shí)間維持體系pH恒定。該試劑化學(xué)惰性極強(qiáng)，常溫下不會與蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子發(fā)生反應(yīng)，不會抑制酶活性，也不會干擾細(xì)胞正常代謝。

合成

以N-2-羥乙基哌嗪和3-氯-2-羥基丙磺酸為原料，在溫和弱堿性水溶液中發(fā)生定向親核取代反應(yīng)制備3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸。反應(yīng)條件溫和，無需高溫高壓。反應(yīng)結(jié)束后通過減壓濃縮析出粗晶體，再經(jīng)乙醇水溶液重結(jié)晶提純，去除鹽分與未反應(yīng)原料，得到高純度生物級成品。整條工藝副產(chǎn)物少，提純簡便，產(chǎn)物純度高，符合生物試劑嚴(yán)苛的雜質(zhì)管控標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸的合成反應(yīng)式

應(yīng)用

3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸用于哺乳動物細(xì)胞體外培養(yǎng)，穩(wěn)定培養(yǎng)液酸堿度，保障細(xì)胞正常增殖生長；用于酶動力學(xué)實(shí)驗(yàn)、蛋白電泳、核酸提取等生化檢測，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠；3-(羥乙基哌嗪)-2-羥基丙磺酸替代傳統(tǒng)磷酸鹽緩沖液，不會與鈣鎂離子生成沉淀，適配含金屬離子的生物反應(yīng)體系。相較于普通緩沖劑，它緩沖容量更大，生物相容性更好。

參考文獻(xiàn)

[1]Current Patent Assignee: XZL BIO TECH - CN120058639, 2025, A.Location in patent: Paragraph 0023-0033.