HEPES，分子式為C8H18N2O4S，是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的雙性離子化合物。其分子中同時(shí)含有酸性的磺酸基（－SO3H）和兩個(gè)堿性的叔胺氮原子，因此表現(xiàn)出典型的兩性特征，可用于配制兩性離子緩沖液。通常情況下，將一定量HEPES溶解于蒸餾水后，通過加入NaOH調(diào)節(jié)至所需pH值，即可獲得適用的緩沖體系，其有效pH范圍一般為6.8至8.2。
HEPES緩沖液的pH值受濃度和溫度變化的影響較小，能在較長時(shí)間內(nèi)維持穩(wěn)定。從緩沖機(jī)理上看，磺酸基團(tuán)由于酸性較強(qiáng)，易于解離出H?；兩個(gè)叔胺氮?jiǎng)t各帶孤對(duì)電子，呈堿性，能接受H?形成季銨鹽。在水溶液中，磺酸基與叔胺形成緩沖對(duì)，并可發(fā)生分子內(nèi)H?轉(zhuǎn)移生成內(nèi)鹽（即兩性離子）。這些不同類型的離子和分子形式之間依靠H?或OH?的轉(zhuǎn)移維持動(dòng)態(tài)平衡，從而有效抵抗外界酸堿變化，穩(wěn)定溶液的pH值，這構(gòu)成了HEPES緩沖作用的基礎(chǔ)。
HEPES緩沖液具有細(xì)胞毒性低、不易穿透生物膜、不干擾細(xì)胞內(nèi)部代謝過程等優(yōu)點(diǎn)，因此在生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，適用于開放性細(xì)胞培養(yǎng)、長時(shí)間細(xì)胞動(dòng)態(tài)觀察、RNA/DNA提取試劑盒等場景。此外，有研究顯示，HEPES緩沖液有利于金納米粒子表面多肽的偶聯(lián)反應(yīng)；在鎂金屬生物降解研究中，HEPES還能促進(jìn)鎂的降解并抑制不溶性鎂鹽層的生成。
除了在伊立替康脂質(zhì)體中的應(yīng)用外，HEPES也作為關(guān)鍵成分用于多種生物制劑。例如，陳薇院士團(tuán)隊(duì)與康希諾公司合作研發(fā)的腺病毒載體疫苗“克威莎®"中就使用了HEPES。在核酸藥物開發(fā)方面，也有研究者采用HEPES緩沖液配制RNA溶液，用于制備RNA脂質(zhì)納米顆粒。
