上海创赛科技有限公司

名称:HEPES缓冲液,1M，pH7.4

品牌:PERFEMIKER

货号:PA52903

规格:100ml/纯度:>1M，pH7.4/价格:¥207.00

规格:250ml/纯度:>1M，pH7.4/价格:¥423.00

规格:1L/纯度:>1M，pH7.4/价格:¥1135.00

链接:https://www.perfemiker.cn/product/1429032.html

一、产品简介

HEPES 缓冲液是 HEPES（4-羟乙基哌嗪乙磺酸，N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N'-(2-ethanesulfonic acid)） 的浓缩水溶液。HEPES 属 N. E. Good 于 1966 年系统建立的 "Good's buffers" 系列，分子由哌嗪环 + 羟乙基 + 乙磺酸基三部分构成：哌嗪氮在生理 pH 附近可逆地质子化/去质子化，承担缓冲功能；磺酸基在 pH 2～12 全程完全解离，提供水溶性与两性离子特性。这一结构使 HEPES 成为几乎不参与酶反应、不螯合二价阳离子、不易穿透生物膜、紫外吸收极低的"惰性"缓冲体系。

本品为 1 M、pH 7.4 的高浓度母液，与常见的 1 M pH 7.0/7.5 储备液相比，pH 7.4 直接对齐哺乳动物生理 pH——这意味着在配制细胞外液、灌流液、抗体稀释液或蛋白储存液时，往往无需再调 pH 即可得到目标值，显著减少调酸调碱带来的体积变化与离子引入。1 M 的高浓度则提供了极大的稀释自由度：稀释 20 倍得 50 mM、40 倍得 25 mM、100 倍得 10 mM，一瓶可覆盖绝大多数实验场景。

二、作用机制

1. 两性离子的质子缓冲机制

HEPES 哌嗪环上一个氮原子的 pKa 为 7.55（25 ℃），恰位于生理 pH 附近。体系产生少量 H⁺ 或 OH⁻ 时，该氮原子通过可逆质子化/去质子化吸收或释放质子，把 pH 波动限制在极小范围；另一端的磺酸基在 pH 2～12 全程保持完全解离，不参与质子交换，仅提供负电荷以维持水溶性与两性离子特征。这种"一端缓冲、一端恒定带电"的结构，使其缓冲容量高、离子强度贡献稳定、不易与生物分子非特异结合。1 M 浓度下的缓冲容量约为 50 mM 溶液的 20 倍，足以抵抗强酸强碱的意外加入与大体积透析带来的 pH 冲击。

2. CO₂ 非依赖性与温度跟随特性

碳酸氢盐体系的 pH 由溶解 CO₂ 分压决定，必须依赖 5% CO₂ 培养箱；HEPES 的质子解离不涉及气相组分，因此在培养箱外操作、开放灌流、显微活细胞观察与样品运输中均能维持 pH。同时 HEPES 的解离常数随温度变化的行为与水本身相似（降温时 pKa 上升、pH 随之上升），使其在 4 ℃ 至 37 ℃ 的跨温区操作（低温酶保护、冷冻保存、器官灌注）中比磷酸盐、碳酸氢盐更能保持目标 pH。

3. 低金属螯合与低生物干扰

与 Tris、磷酸盐不同，HEPES 对 Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺ 等金属离子的络合能力可忽略，不会剥夺酶活性中心必需的金属辅因子，也不会使培养基中的钙镁沉淀。它对细胞膜无明显穿透、增溶或吸附作用，不干扰氧化磷酸化、光磷酸化、CO₂ 固定与无细胞蛋白合成；在谷氨酸受体结合实验中还被推荐使用，因为其可抑制配体与非受体材料的非特异结合，降低背景。

4. 光氧化产 H₂O₂ 的"已知陷阱"

HEPES 的哌嗪结构在环境光（尤其紫外与短波可见光）照射下可发生光氧化，生成过氧化氢（H₂O₂），在细胞实验中表现为细胞毒性、在酶学实验中表现为活性漂移（Lepe-Zuniga et al., J Immunol Methods 1987；Zigler et al., In Vitro Cell Dev Biol 1985）。有报道含 HEPES 培养基暴露于环境光 3 小时即可产生可检测的细胞毒性 H₂O₂。这意味着 HEPES 的"惰性"是有条件的：避光保存与避光操作是保证结果可重复性的必要前提，而非可选建议。

5. pH 7.4 与高浓度的"零调节"设计逻辑

pH 7.4 是哺乳动物细胞外液、血液与多数细胞培养体系的基准 pH；1 M 母液的缓冲强度使其在稀释 10～50 倍后，pH 仍能稳定落在 7.2～7.5 区间（稀释本身会因活度系数变化引起约 0.05～0.15 单位的微小偏移，高浓度母液对此不敏感）。因此这类"高浓度 + 生理 pH"组合的核心价值是减少末端调节步骤：少一次调 pH 就少一次污染风险、少一次体积误差、少一次批次差异。

三、主要应用领域

1. 细胞培养与培养基配制

作为培养基补充剂（常用终浓度 10～25 mM），为无 CO₂ 培养箱、开放式培养、细胞运输与长时间活细胞成像提供 pH 保障；也用于干细胞、类器官、原代细胞等对 pH 波动敏感的体系。以本品 1 M 计，每 100 mL 培养基加入 1～2.5 mL 即得 10～25 mM 终浓度。注意：本品为高渗母液，必须稀释后使用，不得直接加入细胞。

2. 蛋白提取、纯化与层析工艺

用于配制蛋白提取缓冲液、透析缓冲液、层析上样/洗脱/平衡缓冲液。因不螯合金属离子、紫外吸收低（不干扰 A280 蛋白定量），特别适合金属酶、激酶、蛋白酶体系；在低温酶保存中可有效抑制"冷冻诱导的 pH 漂移"。1 M 母液尤其适合配制高盐洗脱缓冲液（如 1 M HEPES + 1 M NaCl），避免因加入大量固体盐导致体积与 pH 剧变。

3. 免疫学与细胞生物学实验

用作细胞洗涤液、流式上样与染色缓冲液、免疫荧光封闭/孵育缓冲液的基础组分；在细胞融合、电穿孔与转染体系中维持 pH，减少电击过程 pH 剧烈变化对细胞活力的影响。1 M 母液便于现场按需稀释成含 0.1% BSA、2 mM EDTA 等不同配方的"工作液"。

4. 分子互作与结构生物学研究

用于 SPR、ITC、MST、凝胶迁移（EMSA）等需要低背景、无磷酸盐干扰的互作分析缓冲液；在冷冻电镜与 SAXS 样品缓冲液中，HEPES 因不沉淀重金属染液、不影响载网，优于磷酸盐。高浓度母液可灵活配制含不同 NaCl、甘油、去污剂的梯度缓冲体系。

5. 电泳、色谱与仪器分析

作为毛细管电泳运行缓冲液组分（常与 Tris 搭配）、阳离子交换色谱洗脱液成分；在透射电镜（TEM）样品制备中不影响金属载网与基底，是优于磷酸盐的选择。

6. 诊断试剂与生物制药工艺配套

作为 IVD 试剂配制中的缓冲基质、抗原抗体稀释液与稳定液组分；在生物制药下游工艺中用于层析缓冲液与制剂中间体的 pH 控制。此类用途虽以科研级产品起步，进入生产环节前须另行完成法规与质量体系评估。

四、总结与展望

HEPES 是实验室里最"不起眼"却最难被替代的一类试剂：它不参与反应、不提供活性，只负责把 pH 稳住——而恰恰是这种"什么都不做"的能力，决定了细胞能否正常贴壁、酶能否保持构象、抗体能否特异结合。1 M、pH 7.4 的规格把这种能力进一步"浓缩"：它把生理 pH 与高缓冲容量同时固定下来，让使用者从"称量—调 pH—过滤—复测"的循环中解放出来，用标准化换取可重复性，这对高通量筛选、多中心协作与长期纵向研究尤其有价值。

必须强调两个常被忽视却会直接导致实验失败的陷阱：其一，高渗误用——1 M 溶液渗透压约 2000 mOsm/kg，直接接触细胞会造成立即的渗透性损伤，务必稀释后使用；其二，光氧化产 H₂O₂ 与温度依赖 pKa——在 4 ℃ 操作却按 25 ℃ 标定的 pH 使用，实际 pH 可能偏高 0.3～0.5 个单位，对 pH 敏感的酶反应与层析分离度影响显著。这两点建议写入实验室 SOP。

从产品演进趋势看，HEPES 类缓冲液正朝三个方向分化：一是质量等级细分——细胞培养级、分子生物学级（DNase/RNase/蛋白酶阴性）、IVD 级、GMP 级，不同等级对应不同杂质谱与文件体系；二是即用型与预混配方——如本品这类高浓度母液，以及含盐、含钙镁、含葡萄糖的"全配方"缓冲液；三是稳定性改良——通过避光包装、除氧灌装、添加微量保护剂抑制光氧化与长期变色。在细胞与基因治疗、类器官、单细胞测序等新兴领域对"批次一致、低内毒素、无动物源"缓冲液需求上升的背景下，HEPES 类产品将从"通用耗材"逐步走向"关键工艺物料"。