在生物制劑研發及生產過程中常會用到緩沖液，其作用是在有限的范圍內調整溶液的pH值，使溶液的酸堿度符合制劑成分適宜的范圍。
 

最常用的緩沖液有很多，如磷酸鹽緩沖液、Tris-HCl緩沖液、HEPES緩沖液、氨基酸緩沖液等。不同的緩沖液差別液很大，今天主要來對比兩種最常用的緩沖液：Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液各自的優缺點。
 

一、Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液優缺點對比

1、Tris-HCl緩沖液

Tris緩沖液是在生化研究及制劑生產中使用較廣泛的一種緩沖劑，其本身為弱堿，常用有效pH在“中性”范圍，如Tris-HCl緩沖液：pH＝7.5～8.5；Tris-磷酸鹽緩沖液：pH＝5.0～9.0。

①Tris-HCl緩沖液優點

堿性較強，可以只用這一種緩沖液配置由酸到堿的范圍pH緩沖液；對生物化學過程干擾很小，不與鈣、鎂離子及重金屬離子發生沉淀。

②Tris-HCl緩沖液缺點

pH受濃度影響較大，稀釋10倍，pH變化大于0.1。溫度效應大，如4℃時pH=8.4，37℃時pH=7.4。

2、HEPES緩沖液

HEPES是一種非離子兩性緩沖液，其在pH7.2~7.4范圍內具有較好的緩沖能力，常用在體外診斷、DNA/RNA提取、脂質體藥物等方面。

①HEPES緩沖液優點：

在開放式培養或細胞觀察時能維持較恒定的pH值，并對細胞無毒性作用。

②HEPES緩沖液缺點：

在高濃度時對一些細胞可能有毒，與其他緩沖劑相比成本略高。

二、Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液的應用

1、Tris-HCl緩沖液的應用

Tris常用于蛋白或者核酸的緩沖液，其在電泳緩沖液中與甘氨酸構成緩沖體系，穩定電泳過程中的pH，由于其具有弱堿性，水溶液的pH在10.5左右，可通過添加HCl或者NaOH制備不同pH的緩沖液，根據緩沖理論，Tris緩沖液的有效范圍通常是pH 7.0-9.2之間。此外，Tris還可以制備表面活性劑、硫化促進劑和一些藥物（磷霉素等）的中間物，在化妝品、醫藥、涂料以及合成中均有應用。應用于體內時，Tris作為一種不含鈉的氨基緩沖堿，在體液中與H2CO3結合，生成碳酸氫鹽。因此它能緩沖酸，而且能降低CO2張力，有糾正急性呼吸性酸中毒和代謝性酸中毒雙重效果，其作用較碳酸氫鈉快而強。

①Moderna新冠核酸疫苗（mRNA-1273，pH7.0-8.0）

將SM-102、DSPC、膽固醇以及PEG脂質與溶于pH 5.0乙酸鹽緩沖液中的mRNA以2.5：1（脂質：mRNA）的比例混合，再將混合物用Tris-HCl（pH=7.5）中和，加入蔗糖作為冷凍保護劑，最后將制備得到的溶液進行無菌過濾，-70℃下冷凍保存準備進一步使用。

處方：

②恩利（注射用依那西普，Enbrel）

Enbrel是全球第一個全人源的腫瘤壞死因子拮抗劑，是全球最暢銷的藥物之一。

輔料：甘露醇，蔗糖，氨丁三醇（Tris）

​

2、HEPES緩沖液的應用​

HEPES緩沖液對細胞無毒性作用，它是一種氫離子緩沖劑，能較長時間控制恒定的pH范圍。使用時濃度為10-50mmol/L，一般培養液內含20mmol/LHEPES即可達到緩沖能力。在體外診斷、DNA/RNA提取、脂質體藥物等方面均有應用。

①Onivyde® -伊立替康脂質體

是一種拓撲異構酶抑制劑，與氟尿嘧啶和甲酰四氫葉酸組合，用于治療基于吉西他濱治療后疾病進展的胰腺轉移性腺癌患者，為晚期大腸癌的一線用藥，也可用于術后的輔助化療；對肺癌、乳腺癌、胰腺癌等也有一定療效。

處方：

Tris-HCl緩沖液與HEPES緩沖液都是生物制劑中常用的緩沖液，如何選擇需要結合制劑本身的特性和處方優化的需求綜合考量。