N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐是生物缓冲剂3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸的金属钠盐,简称HEPPSO sodium,正常情况下为白色固体粉末,具有一定的水溶解性但是难溶于醚类有机溶剂。N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐是实验室常用pH缓冲剂,常为细胞培养、酶活性测定和蛋白质纯化等实验提供稳定的pH环境,最佳pH缓冲范围为7.4~8.2。

图1 N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐的性状图
特性
N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐的pKa值为7.8,适用pH范围为7.1-8.5。该N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐的质量规格要求为:干燥失重<0.5%、灼烧残余<0.2%、氯化物(Cl)含量<0.05%、重金属(Pb)含量<0.0005%。N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐的两性离子结构(含磺酸基和哌嗪环)使其在溶液中既能结合H+又能释放H+,形成动态平衡,提供稳定的pH环境。对比传统缓冲剂例如碳酸氢盐,HEPPSO无需CO2环境,对于较开放的培养体系也适用。
制备3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸
N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐可在盐酸的酸化处理下发生酸碱中和反应得到3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸。目前3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸的合成路线主要为两步法反应,第一步通过羟乙基哌嗪与2-溴乙酸在碱性催化剂作用下亲核取代反应,得到中间体;第二步中间体与丙磺酰氯进行磺酸化反应,制得3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸产品。羟乙基哌嗪与3-氯-2-羟基丙磺酸钠混匀,加入成盐剂进行取代反应得到N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐。反应完毕后,N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-羟基丙磺酸)钠盐依次经酸化、脱盐,制得HEPPSO水溶液;HEPPSO水溶液经干燥,制得3-(羟乙基哌嗪)-2-羟基丙磺酸。[1]
参考文献
[1] Method for preparing 3-(hydroxyethylpiperazine)-2-hydroxypropanesulfonic acid, Chinese Invention Patent: CN120058639.