背景及概述
三羟甲基甲胺基丙磺酸(TAPS,CAS:29915-38-6),学名N-三(羟甲基)甲基-3-氨基丙磺酸,分子式C₇H₁₇NO₆S,分子量243.28,为白色结晶固体,熔点230–235℃(分解)。它是经典的Good’s两性离子生物缓冲剂,pH缓冲范围7.4–8.8,pKa≈8.4,接近生理pH,水溶性好、化学稳定、紫外吸收低、生物相容性佳。
特性及主要用途
三羟甲基甲胺基丙磺酸具有缓冲范围适中、化学稳定性好、不与金属离子络合、不干扰酶促反应等优点,与TES、HEPES、Tricine、Bicine、CHES、CAPSO、CAPS等同属于性能优良的Good’s缓冲体系,是生命科学研究中常用的关键生化试剂。
三羟甲基甲胺基丙磺酸广泛用于分子生物学与生物化学实验:作为DNA/RNA电泳、毛细管区带电泳的背景电解质,适配叶绿体电子传递、蛋白微量分析;可稳定溶菌酶、保护氧合血红蛋白,也用于细胞培养、免疫分析与诊断试剂盒制备。其优势在于不与金属离子络合、不干扰酶活,能在温和条件下维持体系pH稳定,是生命科学研究中不可或缺的缓冲试剂。
制备工艺
参考文献[1]报道三羟甲基甲胺基丙磺酸的制备工艺,其合成反应式如下图所示:

图1 三羟甲基甲胺基丙磺酸的合成反应式
实验操作:
三羟甲基甲胺基丙磺酸典型合成路线以三羟甲基氨基甲烷(Tris)与1,3‑丙磺酸内酯为主要原料,在碱性条件下发生亲核加成反应制得。反应通常在醇类、水或二甲基亚砜等极性溶剂中进行,加入适量碱如氢氧化钠、氢氧化钾或有机碱作为缚酸剂,控制温度在50~100℃范围内反应数小时,使Tris的氨基与丙磺酸内酯开环加成,形成稳定的磺酸甜菜碱结构。反应结束后经冷却、酸化、结晶、重结晶等纯化步骤,即可得到高纯度白色结晶产品三羟甲基甲胺基丙磺酸。
参考文献
[1]Current Patent Assignee: ARKRAY - EP2380593, 2011, A1