4-(2-羟乙基)哌嗪-1-乙基磺酸

中文名称    4-羟乙基哌嗪乙磺酸

中文同名    2-[4-(羟乙基)-1-哌嗪基]乙磺酸;

英文名称    HEPES

化学式       C8H18N2O4S

分子量       238.3

CAS编号   7365-45-9

质检信息

质检项目     指标值

灼烧残渣，％ ≤0.1

干燥失量，％ ≤0.2

氯化物(Cl)，％ ≤0.005

硫酸盐(SO4)，％ ≤0.005

重金属(以Pb计),％ ≤0.0001

钠(Na),％ ≤0.005

铁(Fe),％ ≤0.0002

铜(Cu),％ ≤0.0002

铅(Pb),％ ≤0.0001

含量，％ ≥99.0

沸点 264-265 °C739 mm Hg(lit.)

密度 1.175 g/mL at 25 °C(lit.)

蒸气压 <1 hPa (20 °C)

折射率 n20/D 1.492(lit.)

闪点 >230 °F

化学特性

1.4-(2-羟乙基)哌嗪-1-乙基磺酸是一种化学物质，白色结晶性粉末。Cood氏系列缓冲剂之一。性稳定。溶于水(2.25mol/L,0℃)。熔点210℃。紫外线吸光度A(5%/1cm,250nm,水中)<0.05。

产品用途

1.4-(2-羟乙基)哌嗪-1-乙基磺酸用作生化试剂，配制生化缓冲液。

2.生物缓冲剂；分离与分析RNA核组分的反应缓冲液、预杂交缓冲液、杂交缓冲液；用于RNA与T4RNA

3.分子生物学级用于用T4 RNA连接酶进行RNA3' -末端标记，分离与分析核RNA之反应缓冲液组分、预杂交缓冲液缓和杂交缓冲液成分

4.本品是一种氢离子缓冲剂，能较长时间控制恒定的pH范围。

 

储藏措施

1.储存于阴凉、通风的库房。

2.应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。

3.保持容器密封。

4.远离火种、热源，防止阳光直射。

5.库房必须安装避雷设备。

6.排风系统应设有导除静电的接地装置。

7.采用防爆型照明、通风设置。

8.禁止使用易产生火花的设备和工具。

9.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

10.防止粉尘和气溶胶生成。

急救措施 

【食入】摄入不可能。但是，如果摄入，获得紧急医疗照顾。

【吸入】如果克服被曝光，将受害人转移到空气新鲜处。给予吸氧或人工呼吸。获得紧急医疗照顾。迅速采取行动是至关重要的。

【皮肤】立即脱去污染的衣着。彻底清洗皮肤，用温和的肥皂/水。W /温水冲洗15分钟。如果是粘的，首先使用无水清洁。寻求医疗照顾，如果不良影响或刺激。

【眼睛】眼睛接触的情况下，立即用清水冲洗20-30分钟。经常收回眼皮。获得紧急医疗照顾。

制备方法

4-羟乙基哌嗪乙磺酸（HEPES)是一种氢离子缓冲剂，其在6. 8-8. 2的pH值范围内 具有较好的缓冲能力，能较长时间控制恒定的pH。使用浓度约为10-50mmol/L，一般培养液 内含20mmol/L HEPES即可具有良好的缓冲能力。

HEPES可用于细胞培养液，如申请号为CN00109662. 1的专利、申请号为 CN201010610401. 0的专利采用HEPES作为细胞培养液的组成，有效地获得了 一种简 单、稳定性高、培养效果好的细胞培养体系；HEPES还可用于缓冲溶液，如申请号为 CN201210171396. 7的专利采用HEPES作为检测次氯酸根的缓冲液，起到了很好的缓冲作 用。

目前还未发现有文献记载HEPES的合成方法。

另外，分离纯化HEPES的常用方法是先将HEPES的钠盐、钾盐或铵盐经酸化转化 后，再利用HEPES分子结构中的哌嗪环上氮原子的弱碱性将HEPES离子交换到阳离子交换 树脂上，然后用大量的水脱除硫酸根和钠离子，然后再用氨水，将HEPES交换下来，最后经 中和、浓缩、结晶制得HEPES。该方法存在的主要问题是：（1)生产过程中产生大量的难以处 理的含盐废水，环境污染严重；（2)离子交换树脂需要反复再生，消耗大量的酸和碱；（3)获 得产品纯度不够高，还需做进一步的分离与纯化；(4)单位质量离子交换树脂的纯化量较 低，且寿命较短，因而成本高。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，不仅制得的 HEPES纯度高，而且纯化成本低、工艺简单、易于操作、无污染。

本发明所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，包括以下步骤：

(1)4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐的制备：将乙烯基磺酸或乙烯基磺酸盐和N-羟乙基哌 嗪进行加成反应，制得4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐；

(2)酸化：采用酸化剂，将4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐转化为4-羟乙基哌嗪乙磺酸和 相应酸化剂的盐，得到酸化母液；

(3)结晶除盐：将酸化母液经结晶去除相应酸化剂的盐得到处理后的酸化母液；

(4)硫酸根脱除：向处理后的酸化母液中，加入可溶性钡盐或钙盐除去残余的硫 酸根，经蒸发浓缩得到4-羟乙基哌嗪乙磺酸初级提纯产物；

(5)洗涤纯化：采用小分子量醇洗涤初级提纯产物，经干燥得到高纯度4-羟乙基 哌嗪乙磺酸。

本发明中制备HEPES的反应方程式如下：

(I) N-羟乙基哌嗪与乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸钾或乙烯基磺酸铵发生加成反应， 其反应方程式如（I)所示；

(2)4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐经酸化反应转化为HEPES，其反应方程式如（II)所示。

【主权项】

1. 一种高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐的制备：将乙烯基磺酸或乙烯基磺酸盐和N-羟乙基哌嗪进 行加成反应，制得4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐； (2) 酸化：采用酸化剂，将4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐转化为4-羟乙基哌嗪乙磺酸和相应 酸化剂的盐，得到酸化母液； (3) 结晶除盐：将酸化母液经结晶去除相应酸化剂的盐得到处理后的酸化母液； (4) 硫酸根脱除：向处理后的酸化母液中，加入可溶性钡盐或钙盐除去残余的硫酸根， 经蒸发浓缩得到4-羟乙基哌嗪乙磺酸初级提纯产物； (5) 洗涤纯化：采用小分子量醇洗涤初级提纯产物，经干燥得到高纯度4-羟乙基哌嗪 乙磺酸。

2. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 乙烯基磺酸盐为乙烯基磺酸钠、乙烯基磺酸钾或乙烯基磺酸铵。

3. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 乙烯基磺酸盐与N-羟乙基哌嗪的摩尔比为1.0 O~1. 15:1。

4. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 加成反应的温度为40~120°C，反应时间2~6h。

5. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 酸化剂为pKa小于4. 5的强酸。

6. 根据权利要求5所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 酸化剂包括硫酸、盐酸、甲酸和乙二酸。

7. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 酸化剂与4-羟乙基哌嗪乙磺酸盐的摩尔比为0. 9~1. 2:1 ;所述酸化反应温度为0~40°C， 酸化反应时间1~2h。

8. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 结晶温度为-20~10°C，结晶时间为0. 5~lh。

9. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所述 可溶性钡盐包括氯化钡、甲酸钡、乙酸钡、氢氧化钡；所述可溶性钙盐包括氯化钙、甲酸钙、 乙酸钙、氢氧化钙。

10. 根据权利要求1所述的高纯度4-羟乙基哌嗪乙磺酸的制备方法，其特征在于：所 述小分子量醇为甲醇、乙醇或丙醇中的至少一种。

产品信息
[颜色]	白色
[重量]	100g