3-(环己胺)-1-丙磺酸CAPS的应用

一、概述：

3-(环己胺)-1-丙磺酸简称CAPS，是一种生物缓冲剂,用在生化诊断试剂盒、DNA/RNA提取试剂盒及PCR诊断试剂盒里。

分子式

C9H19NO3S

熔点

>300 °C(lit.)

中文名

3-（环已胺）-1-丙磺酸

折射率

1.514

外 观

白色结晶粉末

水溶解性

9g/100 mL (20 ºC)

化学式

C9H19NO3S

PSA

74.78000

分子量

221.31

LogP

0.05

CAS号

1135-40-6

密度

1.2±0.1 g/cm3

二、应用：

1、CAPS广泛用作生物缓冲剂：用在生化诊断试剂盒、DNA/RNA提取试剂盒及PCR诊断试剂盒里;用于酶化学及HPLC分离碱性药物的缓冲液。CAPS用作生物缓冲剂时需要较好的纯度，一般是需要分析纯的，用于工业时，对于纯度要求就相对低一点，不过也要针对不同的应用作不同的处理。

2、CAPS在工业上：用于新型涂料、新型材料，CAPS还是制造焊接材料、空调设备和制造金属锂的原料。

3、用作分析试剂、热交换载体，也用于制药工业。用于空气调节、还用于制造烟火；干电池及制金属锂，也用作助焊剂、干燥剂。

4、针对涂料行业，用于水性异氢酸酯固化剂。水性异氰酸酯固化剂常温下可与含活性基团（羟基、羧基、胺基、环氧基等）树脂长期稳定共存。

三、德晟缓冲液CAPS的缓冲能力：

在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸，碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。

缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则，不能忽视离子间的作用。

组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时，缓冲作用减小，缓冲能力降低，当c（盐）/c（酸）为1∶1时△pH最小，缓冲能力大。不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可用下式计算：

此时缓冲能力大。缓冲组分的比值离1∶1愈远，缓冲能力愈小，甚至不能起缓冲作用。对于任何缓冲体系，存在有效缓冲范围，这个范围大致在pKaφ（或pKbφ）两侧各一个pH单位之内。

弱酸及其盐（弱酸及其共轭碱）体系pH=pKaφ±1

弱碱及其盐（弱碱及其共轭酸）体系pOH=pKbφ±1

例如HAc的pKaφ为4.76，所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76～5.76的缓冲溶液，在这个范围内有较大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力最大，此时（c（HAc）/c（NaAc）=1。3-(环己胺)-1丙磺酸用途非常广泛， 3-环己氨基丙磺酸（CAPS）性质比较稳定，25°C下pKa值为10.4，pH缓冲范围9.7—11.1，在生化分析、体外诊断行业有着广泛应用。

四、生产工艺：

1、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐与丙烯醇在特制催化剂作用下反应制备1，3-丙磺酸盐，反应温度为65-90℃，pH值为6-6.5，反应时间为4-12小时，反应摩尔浓度比为：丙烯醇∶亚硫酸氢盐∶亚硫酸盐＝1∶1.1-1.7∶0.1-0.6；

2、将得到的1，3-丙磺酸盐与碳酸反应，在温度为30-50℃，反应1-2h，得到1,3-丙磺酸；

3、将得到的1,3-丙磺酸与环已胺在温度70-90℃下，水浴反应2-5h，即可得到3-环已胺-1-丙磺酸的粗产品；

4、将3-环已胺-1-丙磺酸粗产品运用分子蒸馏技术在温度为140-150℃、压力为13-266Pa条件进行脱水；

5、采用丙酮洗涤3-7次除去环已胺，最后用蒸馏水洗涤3-环已胺-1-丙磺酸粗品3-7次，每次使用500ml蒸馏水，得到精制3-环已胺-1-丙磺酸。