1,4-哌嗪二乙磺酸 二钾盐 (PIPES 二钾盐) — Good’s缓冲液家族核心成员，电子显微镜与蛋白纯化首选缓冲剂

一、产品基本信息

二、产品简介与核心优势

PIPES二钾盐（1,4-哌嗪二乙磺酸二钾盐）是Good’s缓冲液家族中的重要成员，是一种两性离子磺酸类缓冲剂。与PIPES游离酸相比，PIPES二钾盐具有优异的水溶性，可直接溶解配制缓冲液，无需先用碱调节pH，使用更加便捷。

PIPES在pH 6.1-7.5范围内具有优异的缓冲能力，其pKa为6.76-6.8（25°C），与多种生物体系的生理需求高度匹配。PIPES的突出优势在于其极低的金属离子螯合能力——不与Mg²⁺、Ca²⁺等常见二价金属离子形成络合物，使其成为需要这些离子作为辅因子的酶促反应和细胞培养体系的理想选择。

PIPES在电子显微镜样品制备中具有经典应用，用于缓冲戊二醛固定液，可有效防止固定过程中脂质的损失，保护细胞超微结构。在免疫荧光成像中，PIPES是PHEM缓冲液（PIPES、HEPES、EGTA、MgSO₄）的核心组分，用于HeLa细胞等样本的漂洗和封闭步骤。

在微管蛋白研究中，PIPES是微管蛋白纯化和微管聚合实验的标准缓冲液，可用于荧光偏振显微镜研究驱动蛋白-微管结合。PIPES还对酶促和非酶促反应呈惰性，在多种生化实验中不干扰反应体系。

湖南汇百益提供纯度≥99%的PIPES二钾盐产品，严格符合分子生物学级质量标准，现货供应，可按需定制包装。

三、PIPES的核心特性

3.1 Good's缓冲液的典范

PIPES属于Good's缓冲液家族，由Norman Good博士及其团队开发，专门设计用于生物学研究。Good's缓冲剂的共同特点包括：

• pKa在生理pH范围内
  
• 极低的金属离子结合能力（不与Mg²⁺、Ca²⁺等形成络合物）
  
• 化学和酶稳定性高
  
• 不易穿透生物膜
  
• 对细胞无毒，可维持细胞活力
  
• 高水溶性
  

PIPES完全符合这些标准，其pKa为6.8（25°C），在pH 6.1-7.5范围内具有优异的缓冲能力。

3.2 酸碱平衡与缓冲原理

PIPES的缓冲能力基于其酸碱平衡。作为一个两性离子化合物，PIPES分子具有两个可电离基团：两个磺酸基团（pKa1 ≈ 2.67）和哌嗪环上的两个胺基（pKa2 ≈ 6.8）。

平衡反应式：H-PIPES⁻ ⇌ H⁺ + PIPES²⁻

在pH低于pKa（~6.8）时，质子化形式（H-PIPES⁻）占主导；当pH高于~6.8时，哌嗪氮去质子化，形成PIPES²⁻形式。这一平衡使PIPES能够通过吸收体系中的过量H⁺或OH⁻来抵抗pH变化。

缓冲特性总结：

3.3 PIPES不同形式的选择指南

选择建议：

• 细胞培养和电子显微镜样品制备：首选PIPES二钾盐，高水溶性，使用便捷
  
• 需要钾离子环境的实验：选择PIPES二钾盐
  
• 需要精确控制离子强度的实验：可选择PIPES游离酸
  

四、主要应用领域

4.1 电子显微镜固定液缓冲（核心应用Ⅰ）

PIPES是电子显微镜样品制备中戊二醛固定液的标准缓冲剂，在植物和动物组织样品固定中具有经典应用。

应用特点：

• 缓冲戊二醛固定液，防止固定过程中脂质的损失
  
• 保护细胞超微结构，提高成像质量
  
• 用于真菌游动孢子的荧光显微镜和电子显微镜固定
  

注意事项：PIPES在透射电子显微镜成像中可能产生伪影，需注意对照设置。

4.2 微管蛋白纯化与细胞骨架研究（核心应用Ⅱ）

PIPES是微管蛋白研究的经典缓冲液，被广泛用于微管蛋白纯化和微管聚合实验。

应用场景：

• 微管蛋白纯化缓冲液
  
• 驱动蛋白-微管结合的荧光偏振显微镜研究
  
• 微管动力学和细胞骨架研究
  

4.3 免疫荧光成像（核心应用Ⅲ）

PIPES是PHEM缓冲液的核心组分，广泛应用于免疫荧光成像。

PHEM缓冲液配方：

• PIPES（K-PIPES形式）
  
• HEPES
  
• EGTA
  
• MgSO₄
  

应用：用于HeLa细胞等样本免疫荧光成像中的漂洗和封闭步骤。

4.4 细胞培养缓冲组分

PIPES可作为细胞培养基的辅助缓冲体系，尤其适合需要在CO₂培养箱外操作的实验场景。

培养细胞中的缓冲剂选择参考：

培养基补充方法：取无菌0.5-1 M PIPES二钾盐溶液，按需要添加至终浓度10-25 mM。

4.5 蛋白质纯化与生化研究

PIPES在蛋白质研究中具有广泛应用，其对酶促和非酶促反应的惰性使其成为理想的缓冲体系。

应用场景：

• 亲和层析和离子交换层析缓冲液
  
• 酶活性测定（特别是金属离子依赖性酶）
  
• 蛋白质-蛋白质相互作用研究
  
• 诊断试剂制造缓冲液
  

4.6 IVD诊断试剂原料

在临床体外诊断领域，PIPES作为通用缓冲剂广泛用于多种生化、免疫检测试剂盒。其pKa（6.8）覆盖多种检测体系的pH需求，能有效维持反应体系的pH稳定。

五、实验方案

5.1 PIPES二钾盐溶液配制

PIPES二钾盐易溶于水，推荐使用去离子水配制。

1 M PIPES二钾盐储存液配制（1 L，pH 7.0）：

注意事项：

• PIPES二钾盐在室温下溶解度约0.5 g/mL，配制高浓度溶液需充分搅拌
  
• 溶液可高压灭菌，但建议过滤除菌以保持最佳性状
  

PIPES二钾盐浓度换算参考：

• 1 mM ≈ 0.3786 mg/mL
  
• 10 mM ≈ 3.786 mg/mL
  
• 50 mM ≈ 18.93 mg/mL
  
• 100 mM ≈ 37.86 mg/mL
  
• 1 M ≈ 378.6 g/L
  

5.2 PHEM缓冲液配制方案

PHEM缓冲液（用于免疫荧光） ：

配制方法：

1. 分别配制各组分的储备液
   
2. 按比例混合，用KOH调节pH至7.0
   
3. 0.22 μm滤膜过滤除菌
   
4. 4°C保存
   

应用：用于HeLa细胞等样本免疫荧光成像中的漂洗和封闭步骤。

5.3 电子显微镜固定液缓冲液配制

PIPES-戊二醛固定液（2.5%） ：

配制方法：

1. 配制0.1 M PIPES二钾盐溶液
   
2. 用KOH调节pH至7.2-7.4
   
3. 加入戊二醛至终浓度2.5%
   
4. 混合均匀，立即使用
   

注意事项：戊二醛需在临用前加入，不宜长期保存。

5.4 工作浓度参考

六、注意事项与安全信息

6.1 关键实验注意事项

金属离子兼容性：

• PIPES对Mg²⁺、Ca²⁺等常见二价金属离子的结合能力极低
  
• 在含金属离子的反应体系中具有不可替代的优势
  
• 特别适合金属离子依赖性酶的研究
  

电子显微镜伪影：

• PIPES在透射电子显微镜成像中可能产生伪影
  
• 实验设计时应设置适当对照
  

溶解度：

• PIPES二钾盐在水中的溶解度为0.5 g/mL
  
• 配制高浓度母液时可轻微加热（≤40°C）促进溶解
  

细胞毒性：

• PIPES对培养细胞无毒，可维持细胞活力
  
• 推荐使用浓度10-50 mM
  

产品吸湿性：

• PIPES二钾盐粉末具一定吸湿性
  
• 建议在干燥环境中称量，使用后立即密封容器
  
• 储存条件：室温密封保存，充氮保护
  

与游离酸形式的区别：

• PIPES二钾盐是预中和形式，直接溶解即可使用
  
• PIPES游离酸需用KOH调节pH，操作更繁琐但离子强度可控
  

6.2 储存条件

6.3 安全信息

PIPES通常被认为是无毒、安全的实验室试剂，适用于常规细胞生物学和生物化学实验。

七、PIPES二钾盐 vs. PIPES二钠盐 vs. PIPES游离酸：对比分析

选择建议：

• 电子显微镜、微管蛋白研究、PHEM缓冲液：首选PIPES二钾盐
  
• 需要钾离子环境的实验：选择PIPES二钾盐
  
• 需要钠离子环境的实验：选择PIPES二钠盐
  
• 需要精确控制离子强度的实验：可选择PIPES游离酸
  

八、产品质量标准

湖南汇百益新材料有限公司提供的PIPES二钾盐产品严格执行以下质量标准：

湖南汇百益通过优化合成工艺与精制技术，将产物纯度稳定控制在≥99%，产品符合分子生物学级质量标准。每批产品均进行水分、重金属和pH检测，确保品质稳定可靠。

包装规格：实验室规格：25g、100g、500g、1kg；工业规格：5kg、25kg；可按客户需求定制包装。

九、供应商介绍

湖南汇百益新材料有限公司成立于2014年，位于湖南省怀化市洪江区工业园，拥有50,000平方米生产基地。公司是一家专注于生物基础试剂研发、生产与销售的国家高新技术企业、湖南省专精特新企业，拥有独立研发试验中心和生产基地，并已通过ISO 9001:2015质量管理体系认证。

公司先后获得“怀化市工程技术研究中心”“湖南师范大学化学生物学功能材料产学研基地”“创新创业大赛湖南省优秀企业”“湖南新材料企业”等一系列荣誉称号。

依托强大的生产平台与技术实力，公司可灵活提供OEM代工服务与个性化定制方案，如提纯、精制加工等，以满足客户多元化需求。旗下品牌“汇百试剂”，通过提供性能稳定可靠、品质媲美进口、成本更具优势的国产试剂，为生物医药、体外诊断、生物工程及科研机构等领域的客户提供基础材料解决方案。

公司研发、生产、销售各种高纯生化试剂，包括：

• 糖苷系列：IPTG、ONPG、PNPG、DTT、x-gal、x-gluc等
  
• 生物缓冲剂：Tricine、HEPES、MOPS、PIPES二钾盐、MES、CAPS、TAPS、BES等
  
• 表面活性剂与去污剂：SDS、SURFACTIN、EMPIGEN BB、CHAPS、CHAPSO、SB-8至SB-18系列等
  
• 检测试剂：泛影酸钠、G-418硫酸盐、DTE、TCEP-HCl、PMSF、PNPP、ABTS、TMB、TMB-PS、鲁米诺、异鲁米诺、ABEI、D-荧光素钾盐、NAD⁺、NADH、NADP⁺、NADPH等
  
• 高纯生化试剂：DEPC、异硫氰酸胍、盐酸胍、PMSF、MTT、BSA、WST-8等
  

湖南汇百益提供的PIPES二钾盐产品具有以下突出优势：

• 高纯度：纯度≥99%，批次稳定性好，符合分子生物学级质量标准
  
• 高水溶性：溶解度0.5 g/mL，是PIPES家族中水溶性最好的形式
  
• 电子显微镜标准试剂：用于戊二醛固定液缓冲，保护脂质结构
  
• PHEM缓冲液核心组分：免疫荧光成像的标准缓冲体系
  
• 微管蛋白研究标准试剂：用于微管蛋白纯化和微管聚合实验
  
• 金属离子兼容：不结合Mg²⁺、Ca²⁺等金属离子
  
• 现货供应：常备库存，支持快速发货，可定制包装
  
• 技术支持：专业技术团队提供全程使用指导与问题解答
  
• 源头工厂：自产自销，具备价格优势和供应稳定性
  

十、采购与使用建议

在采购PIPES二钾盐（CAS 108321-27-3）时，建议重点关注以下几点：

纯度要求：对于电子显微镜样品制备、细胞培养和IVD诊断试剂生产，应选择纯度≥99%的高品质产品，并关注重金属含量（≤15 ppm）和水分指标。

应用方向选择：

• 电子显微镜固定液：PIPES是戊二醛固定液的标准缓冲剂，可防止固定过程中脂质的损失
  
• 免疫荧光成像（PHEM缓冲液）：PIPES是PHEM缓冲液的核心组分，用于HeLa细胞等样本的漂洗和封闭
  
• 微管蛋白纯化：PIPES是微管蛋白纯化和微管聚合实验的经典缓冲液
  
• 细胞培养基缓冲：推荐浓度10-25 mM，是HEPES的优质补充或替代
  
• 蛋白质纯化：对酶促和非酶促反应呈惰性，不干扰反应体系
  

产品形态选择：

• PIPES二钾盐（本品，CAS 108321-27-3）：钾盐形式，高水溶性，即用型，是电子显微镜和PHEM缓冲液的首选
  
• PIPES二钠盐（CAS 76836-02-7）：钠盐形式，适合需要钠离子环境的实验
  
• PIPES游离酸（CAS 5625-37-6）：需用KOH/NaOH调pH，适合需要精确控制离子强度的实验
  

缓冲范围确认：PIPES的有效缓冲范围为pH 6.1-7.5，pKa=6.8（25°C）。如实验pH在此范围内，PIPES是优于磷酸盐的选择。

储存条件：粉末室温密封保存，充氮保护，避光防潮。溶液可在4°C稳定保存6个月。

安全操作：操作时佩戴实验服、护目镜及手套，避免吸入粉尘。本产品仅限科研和工业生产使用，不用于临床诊断或治疗。

十一、联系我们

如需获取PIPES二钾盐（CAS 108321-27-3）的产品报价、样品或技术支持，请联系湖南汇百益新材料有限公司：

• 产品咨询：13319523173（鲁经理）
  
• 订购邮箱：ivy@hnhbsj.com
  
• 官方网站：https://www.hbsjxcl.com/
  
• 公司地址：湖南省怀化市洪江区工业园8号
  

声明：本产品仅供科研和工业生产使用，不用于临床诊断或治疗。使用前请仔细阅读产品说明书，并遵守实验室安全操作规范。