背景及概述
3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸，简称HEPPS，是生物实验专用的哌嗪类两性离子缓冲剂，也是生化检测与细胞培养常用的MOPS同族缓冲试剂，CAS号为16052-06-5，分子式C₉H₂₀N₂O₄S，相对分子质量252.33。分子以哌嗪杂环为核心骨架，同时连接羟乙基、羟基丙磺酸双官能团，兼具酸性磺酸基与碱性氨基，拥有稳定的生理缓冲区间，缓冲pH范围稳定在7.0至8.2，完美贴合人体及细胞生理环境，是生物科研领域不可缺少的缓冲原料。
性质
3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸为纯白色结晶粉末，无异味，极易溶于纯水，可快速配制不同浓度的缓冲原液；微溶于甲醇等极性醇类溶剂，几乎不溶于乙醚、烷烃等非极性有机溶剂。分子同时带有酸性磺酸基团与碱性氨基基团，可双向结合氢离子与氢氧根离子，能够有效抵御外界酸碱波动，长时间维持体系pH恒定。该试剂化学惰性极强，常温下不会与蛋白质、核酸、酶等生物大分子发生反应，不会抑制酶活性，也不会干扰细胞正常代谢。
合成
以N-2-羟乙基哌嗪和3-氯-2-羟基丙磺酸为原料，在温和弱碱性水溶液中发生定向亲核取代反应制备3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸。反应条件温和，无需高温高压。反应结束后通过减压浓缩析出粗晶体，再经乙醇水溶液重结晶提纯，去除盐分与未反应原料，得到高纯度生物级成品。整条工艺副产物少，提纯简便，产物纯度高，符合生物试剂严苛的杂质管控标准。
图1 3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸的合成反应式
应用
3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸用于哺乳动物细胞体外培养，稳定培养液酸碱度，保障细胞正常增殖生长；用于酶动力学实验、蛋白电泳、核酸提取等生化检测，保证实验数据精准可靠；3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸替代传统磷酸盐缓冲液，不会与钙镁离子生成沉淀，适配含金属离子的生物反应体系。相较于普通缓冲剂，它缓冲容量更大，生物相容性更好。
参考文献
[1]Current Patent Assignee: XZL BIO TECH - CN120058639, 2025, A.Location in patent: Paragraph 0023-0033.