疏水色谱法及其在生物大分子分离纯化中的应用
疏水吸附层析
疏水吸附层析疏水吸附层析（Hydrophobic Interaction Chromatography, HIC）是一种基于水相和非极性相互作用的柱层析技术。
它广泛应用于生物制药领域，用于蛋白质和其他生物大分子的纯化和分离。
疏水吸附层析的原理是基于非极性物质（如蛋白质）在水相中寻找非极性环境的趋势。
在疏水吸附层析柱中，固定相通常是羟基丙基磺酸琼脂糖（hydroxypropyl sulfobutyl ether cellulose, HSC）。
这种材料具有疏水性，可与非极性物质发生相互作用。
在疏水吸附层析中，样品通常首先在高盐浓度的缓冲液中溶解，以保持蛋白质的稳定性。
然后，样品溶液被加载到疏水吸附柱中。
由于柱中固定相的疏水特性，非极性物质会在柱上发生吸附，而极性物质则会在柱上流经，被洗脱出来。
这样，非极性物质与样品中的其他成分被有效地分离。
在疏水吸附层析过程中，可以通过改变盐浓度和pH值来控制样品的吸附和洗脱。
较高的盐浓度有助于增强非极性物质与固定相之间的相互作用，从而增加吸附能力。
而较低的盐浓度和适当的pH值可以使非极性物质从柱上洗脱出来。
疏水吸附层析具有许多优点。
首先，它可以在较温和的条件下进行，使得对生物大分子的保护更好。
其次，疏水吸附层析可以在一次操作中实现高纯度的分离，从而减少了后续步骤的需求。
此外，疏水吸附层析也具有较高的样品加载能力和较高的分离效率。
疏水吸附层析在生物制药领域有广泛的应用。
例如，在制备重组蛋白质时，常常需要从复杂的混合物中纯化目标蛋白质。
疏水吸附层析可以通过与其他成分的选择性相互作用，将目标蛋白质有效地分离出来。
此外，疏水吸附层析还可以用于分离和纯化抗体、酶、疫苗等生物制品。
疏水吸附层析是一种有效的柱层析技术，可用于生物大分子的纯化和分离。
它利用水相和非极性相互作用的原理，通过调节盐浓度和pH值，实现非极性物质与其他成分的分离。
疏水吸附层析在生物制药领域具有广泛的应用前景，有助于提高生物制品的纯度和产量。
生物分离工程-离子交换层析(色谱)-精选文档
羟基磷灰石层析
羟基磷灰石（hydroxyapatite, HAP): 是一种磷酸钙晶体，基本分子结构为
Ca ( PO ) ( OH ) 10 4 6 2
一般认为，HAP的吸附主要基于钙高子和磷酸根离子 的静电引力，即在HAP晶体表面存在两种不同的吸附晶面， 各存在吸附点c点和P点，前者起阴离于交换作用，后者 起阳离于交换作用．因此，在中性pH环境下酸性蛋白质 (pI<7)主要吸附于c点，碱性蛋白质(PI>7)主要吸附于P 点．利用磷酸盐缓冲液(K2HP04+KH2PO4）为流动相洗脱展 开时，磷酸根离子在c点竞争性吸附，交换出酸性蛋白质 ，而K+在P点竞争性吸附，交换出碱性蛋白质。所以HAP层 析通常以磷酸盐缓冲液为流动相，采用提高盐浓度的线 性梯度洗脱法。
多缓冲离子交换剂:
可利用普通的凝胶过滤介质偶联特殊的离子交换基制 备．如Pharmacia公司生产的PBEll8和94即为以Sepharose 6B 为载体的阴离子交换剂，前者与Pharmalyte 匹配使用，后 者与Polybuffer96和Polybuffer 74匹配使用。
Pharmacia生产的另一种多缓冲离子交换剂为Mono P，其离于交换基为具有不同pKa值的弱碱性胺基．Mono P可与上述三种多缓冲剂匹配使用，粒径仅10m，用作 高效层析聚焦柱的固定相。
poros层析介质包括离子交换疏水作用亲和吸附和反相介质等其中前三种介质的孔表面覆面有葡聚糖等亲水性多糖保证介质表面的亲水性和键合相应的配灌注层析的最大特点是分离速度快一般可在数分钟内完成而利用hplc则需数十分钟到一小时
离子交换层析（色谱）
一、原理
离子交换层析(Ion exchange chromatography, IEC)是 利用离子交换剂为固定相，根据荷电溶质与离子交换剂 之间静电相互作用力的差别进行溶质分离的层析法。 荷电溶质在离子交换剂上的分配系数可用下式表示：
完整版第九节疏水作用色谱
第九节疏水作用色谱疏水作用色谱（Hydrophobic interaction chromatography HIC）是采用具有适度疏水性的填料作为固定相，以含盐的水溶液作为流动相，利用溶质分子的疏水性质差异从而与固定相间疏水相互作用的强弱不同实现分离的色谱方法。
关于在疏水作用色谱条件下进行分离的概念最早在1948年就由Tiselius提出，该技术真正得到发展和应用是在20世纪70年代早期开发出一系列适合进行疏水作用色谱的固定相以后。
此后随着新型色谱介质的开发生产和对机理认识的逐步深人，该技术得到了广泛的应用，并且随着高效疏水作用色谱介质的出现，HIC 已在HPLC平台上被使用，称为高效疏水作用色谱（High performance hydrophobic interaction chromatography HP-HIC）。
由于疏水作用色谱的分离原理完全不同于离子交换色潜或凝胶过滤色谱等色谱技术，使得该技术与后两者经常被联合使用分离复杂的生物样品。
目前该技术的主要应用领域是在蛋白质的纯化方面，成为血清蛋白、膜结合蛋白、核蛋白、受体、重组蛋白等，以及一些药物分子，甚至细胞等分离时的有效手段。
一、疏水作用色谱基本原理(一) 疏水作用疏水作用是一种广泛存在的作用，在生物系统中扮演着重要角色，它是球状蛋白高级结构的形成、寡聚蛋白亚基间结合、酶的催化和活性调节、生物体内一些小分子与蛋白质结合等生物过程的主要驱动力，同时也是磷脂和其他脂类共同形成生物膜双层结构并整合膜蛋白的基础。
根据热力学定律，当某个过程的自由能变化(△G)为负值时，该过程在热力学上是有利的，能够自发发生，反之则不能。
而根据热力学公式△G=△H一T△S (6.9-1) 式中，△G是由该过程的烩变(△H) ，熵变(△S)和热力学温度(T)决定的。
当疏水性溶质分子在水中分散时，会迫使水分子在其周围形成空穴状结构将其包裹，此有序结构的形成会导致熵的减小(△S<0)，致使△G为正值，在热力学上不利。
生物大分子分离纯化技术 之疏水作用层析(19页)
生物大分子分离纯化技术
五、实验方法 1.胶的溶涨 用缓冲液或去离子水将凝胶清洗， 去除其中的有机溶剂。 2.装柱 疏水层析使用短而粗的层析柱，一般高 度为5-15cm，而柱的直径则由样品量决定。 3.平衡 用3-5倍柱床体积的起始缓冲液冲洗、平 衡柱床。
生物大分子分离纯化技术
二、基本原理 疏水作用(疏水力)是浸在一种极性液体(如
水)中的非极性物质为避开水而被迫相聚的自然 趋势。蛋白质分子中有许多非极性的氨基酸， 如色氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸等。暴 露于球形蛋白质表面的非极性氨基酸侧链可以 密集在一起形成疏水区域。
生物大分子分离纯化技术
疏水作用层析是以介质疏水基团和蛋白质表面 疏水区域的亲和作用为基础，利用在载体的表面偶 联疏水性基团为固定相，根据这些疏水性基团与蛋 白质分子疏水区之间相互作用的差别，对蛋白质类 生物大分子进行分离纯化。
生物大分子分离纯化技术
4.加样 上样总量一般在200-500mg。因疏水作用层
析的操作在高盐条件下进行，因此，在加样前 不需特殊处理，只要加入适当的盐并调整好pH 值。但若样品中有盐酸胍和尿素类物质时则应 去除，以防影响吸附。
生物大分子分离纯化技术
5.洗脱 疏水层析的洗脱过程是一个不断降低盐浓度
生物大分子分离纯化技术
三、介质 在疏水层析中，介质(又称吸附剂)一般由
载体(基质)和配体(疏水性基团)两部分构成。 其中基质有亲水性和非亲水性之分，而配体为 大小不等的疏水侧链(烷基或芳香基)，它们对 疏水性物质有一定的吸附力。
生物大分子分离纯化技术
四、影响疏水性吸附的因素 1.配体的类型
疏水性吸附剂的吸附作用与配体的密度成正比，配体密 度过小则疏水作用不足，但密度过大则洗脱困难。增加碳氢 链长度，其疏水性增强，(例如苯基琼脂糖比辛基琼脂糖疏 水性低)，只有少数疏水性强的蛋白质可被吸附，但由于疏 水作用太强，需用极端方法洗脱，可能导致蛋白质变性。
疏水色谱的原理和应用
疏水色谱的原理和应用概述疏水色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography，HIC）是一种常用的分离技术，基于样品中疏水性物质与固定相之间的相互作用而实现分离。
疏水色谱广泛应用于生物分子的纯化和分析中，特别适用于分离蛋白质、多肽和核酸等生物大分子。
原理疏水色谱的原理基于疏水作用，即非极性物质在水溶液中倾向于聚集在一起。
固定相通常是由疏水性材料制成，如疏水性基团修饰的凝胶或疏水性的磁性微球等。
样品在进样时会与固定相中的疏水性基团发生相互作用，疏水性物质在固定相上停留时间较长，而亲水性物质则快速通过。
分离机理疏水色谱的分离机理主要是基于溶剂极性对样品和固定相之间相互作用的影响。
当样品在经过固定相时，疏水性物质会与固定相上的疏水性基团产生静电相互作用和范德华相互作用等力。
疏水性物质与固定相的相互作用力较强，因此在固定相上停留的时间较长。
而亲水性物质由于与水分子中的氢键形成更稳定的结构，因此在固定相上的停留时间较短。
应用生物分子纯化疏水色谱在生物分子纯化中起到关键的作用。
通过调整溶剂体系中的离子强度和pH值等条件，可以有效地实现生物分子的分离和纯化。
疏水色谱常用于从复杂的混合物中纯化特定的蛋白质、酶和抗体等生物分子。
蛋白质结构分析疏水色谱也可用于蛋白质的结构分析。
通过在不同的溶剂条件下进行疏水色谱分离，可以得到蛋白质在不同溶剂条件下的保留时间信息，从而揭示蛋白质的疏水性特征，进一步了解蛋白质的结构和功能。
药物分析疏水色谱在药物分析中也有广泛的应用。
许多药物分析方法采用疏水色谱技术进行样品的分离和纯化。
疏水色谱对药物分析的应用领域包括药物开发、药物代谢和药物残留等。
氨基酸和肽段分析疏水色谱可以用于氨基酸和肽段的分析。
氨基酸和肽段具有疏水性的特点，因此可以通过疏水色谱进行分离。
疏水色谱在氨基酸和肽段的定量分析和序列分析中有很高的选择性和敏感性。
核酸分离和纯化疏水色谱也可以应用于核酸的分离和纯化。
疏水层析色谱的原理及应用
疏水层析色谱的原理及应用1. 简介疏水层析色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography，简称 HIC）是一种常用的色谱技术，利用样品中溶质与柱上固定相之间的疏水作用来分离和纯化目标蛋白质。
本文将介绍疏水层析色谱的原理和应用。
2. 原理疏水层析色谱的原理基于疏水作用。
在疏水层析柱上，通常使用亲疏水性互补的固定相材料。
样品中的溶质通过与固定相发生疏水作用，从而被留下来。
疏水层析柱的选择参数主要包括固定相的亲水/疏水程度、样品溶液的 pH 值以及溶液中的盐浓度。
3. 疏水层析色谱的应用3.1 蛋白质分离与纯化疏水层析色谱广泛应用于蛋白质的分离与纯化。
根据蛋白质的疏水性质，可以通过调节溶液 pH 值和盐浓度来改变蛋白质与固定相之间的疏水相互作用，实现蛋白质的选择性吸附和洗脱。
3.2 病毒和肽的富集疏水层析色谱也可以用于病毒和肽的富集。
一些疏水层析柱可以选择性地吸附病毒和肽，并去除其他的杂质物质。
这样可以提高样品中目标物的浓度，方便后续的分析和研究。
3.3 降低样品的复杂性对于复杂样品，疏水层析色谱可以通过去除一部分干扰物质，降低样品的复杂性。
通过人为调节固定相的亲疏水性质，可以实现不同溶质的选择性吸附，并采用洗脱方法将目标物质洗脱出来。
3.4 聚合物分离疏水层析色谱还可以应用于聚合物的分离。
通过调节溶液 pH 值和盐浓度，可以改变聚合物与固定相之间的疏水作用，实现聚合物之间的分离和纯化。
3.5 生物药物制剂的纯化疏水层析色谱在生物药物制剂的纯化中发挥重要作用。
对于重组蛋白质等生物药物，疏水层析色谱可以有效地去除杂质蛋白质和其他有机物，提高药物纯度。
4. 优势和限制4.1 优势•疏水层析色谱对样品中溶质的选择性吸附具有一定的调节性，适用于多种样品分离与纯化；•疏水层析色谱操作简单、设备要求低，易于应用于实验室和工业生产中。
4.2 限制•疏水层析柱通常需要根据样品性质进行特定的预处理和优化；•高盐浓度的使用可能导致样品与固定相缓慢结合，降低目标物质的得率。
疏水色谱的原理和应用
疏水色谱的原理和应用疏水色谱是利用样品分子与固定相的疏水力作用的不同，用流动相洗脱时，各组分迁移速度不同而达到分离的目的。
流动相一般为pH6-8的盐水溶液，具有对蛋白质的回收率高，蛋白质变性可能性小等优势。
由于流动相中不使用有机溶剂，也有利于蛋白质保持固有的活性。
疏水作用色谱是在高离子强度的条件下，蛋白质溶解度降低，易吸附在中等疏水性的填料表面。
随着离子强度的降低，蛋白质的溶解度增加，逐步从柱子上洗脱下来。
该法具有高分辨率及保持蛋白质生物活性的特点。
疏水作用色谱的固定相表面为弱疏水性基团，它的疏水性比反相色谱用的固定相低几十到几百倍，而流动相为高离子浓度的盐溶液。
蛋白质分子在这样的固定相和流动相中进行分配，蛋白质分子上的疏水性基团和固定相的疏水基团作用而被保留。
当用流动相洗脱时逐渐降低流动相的离子强度，洗脱能力增强。
利用被分离组分分子表面的疏水微区、（可逆）变性后暴露出的疏水残基，或在高盐环境下暴露于分子表面的疏水残基与固定相的疏水性配体之间的作用强弱，依次用从高至低离子强度洗脱液可将疏水作用由弱到强的组分分离开。
蛋白质分子按其疏水性大小被依次洗脱出来，疏水性小的先流出。
在这样的高盐水溶液中，蛋白质不会失活。
高浓度盐与水分子发生强烈作用，导致疏水分子周围形成空穴的水分子减少，促进疏水性分子与介质的疏水配基之间发生结合。
这种疏水作用的大小取决于固定相和溶质的极性、流动相的组成和浓度。
由于各种蛋白质表面氨基酸残基极性不同，因此有可能通过改变固定相的极性和流动相的组成使蛋白质得到分离。
疏水层析的原理完全不同于离子交换层析或凝胶过滤层析等技术，使该技术与后两者经常联合使用来分离复杂的生物样品。
目前该技术主要应用领域是在蛋白质的纯化方面，成为血清蛋白、膜结合蛋白、核蛋白、受体、重组蛋白等，以及一些药物分子，甚至细胞等分离时的有效手段。
1。
dna 疏水相互作用色谱原理
dna 疏水相互作用色谱原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：DNA疏水相互作用色谱是一种基于DNA与疏水相互作用的色谱分离技术。
这种色谱技术能够通过控制DNA与疏水相溶剂之间的相互作用，实现对DNA的分离和纯化，为生物医学领域中的DNA研究提供了强大的工具。
DNA疏水相互作用色谱的原理主要是基于DNA的双螺旋结构中存在的疏水性。
DNA分子是由具有疏水性碱基和糖磷酸骨架组成的双链螺旋结构。
在DNA分子的空间结构中，疏水性碱基倾向于隐藏在分子的内部，从而使整个分子具有疏水性。
而疏水相互作用是指在疏水性分子中，疏水基团倾向于聚集在一起，远离水相，以减少与水分子的接触，从而降低体系的自由能。
基于这种原理，可以利用DNA分子中的疏水性来实现其在溶液中的分离和纯化。
DNA疏水相互作用色谱的分离原理可以简单描述为：利用DNA 的疏水性与疏水相溶剂之间的相互作用，在特定的分析条件下，DNA 分子将与疏水相相互作用，形成DNA-疏水相复合物。
随后，通过调节色谱柱中的分析条件，如溶剂流速、温度等参数，可以实现DNA分子的分离。
在色谱柱上，DNA分子与疏水相复合物的保留时间会受到疏水性的影响而发生变化，从而实现DNA分子的分离。
DNA疏水相互作用色谱的操作步骤主要包括样品预处理、色谱柱装填、分离过程等几个关键步骤。
样品需要进行预处理，如通过酶切、PCR扩增等方式提取DNA并进行纯化。
将处理好的样品加载到色谱柱中，色谱柱中填充有具有疏水性的填料，如疏水性聚合物或疏水性有机化合物。
随后，在一定的分析条件下，如流速、温度等参数，进行分离过程。
在这个过程中，DNA分子会与疏水相填料发生相互作用，形成DNA-疏水相复合物，然后通过调节分析条件，如溶剂流速、温度等参数，实现DNA分子的分离。
DNA疏水相互作用色谱在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
这种色谱技术可以用于DNA的纯化和分离，可以帮助科研人员高效地获取纯净的DNA样品，从而进一步开展DNA研究工作。
生物大分子的分离纯化和鉴定
利用溶解度差异 进行分离纯化
利用电荷性质进 行分离纯化
利用生物活性进 行分离纯化
分离纯化的过程
分离纯化的目的：去除杂质， 获得高纯度的生物大分子
分离纯化的方法：沉淀法、色 谱法、电泳法等
分离纯化的原理：利用生物大 分子在物理性质、化学性质等 方面的差异进行分离
分离纯化的流程：样品制备、 粗分离、精制纯化、产物检测
高效液相色谱法：随着技术的不断改进， 液相色谱法的分离效果和鉴定准确性得到 显著提高。
毛细管电泳技术：具有高效、快速、高分 辨率的特点，成为生物大分子分离纯化的 重要手段。
质谱技术：随着蛋白质组学研究的深入， 质谱技术在生物大分子鉴定中发挥着越来 越重要的作用。
生物信息学方法：通过计算机技术对生 物大分子数据进行处理和分析，为生物 大分子的分离纯化和鉴定提供了有力支 持。
03
生物大分子的鉴定
鉴定方法
化学分析法：通 过化学反应对生 物大分子的组成 和结构进行分析。
免疫分析法：利 用抗体与抗原的 特异性结合，对 生物大分子进行 检测和识别。
生物活性测定法： 通过检测生物大 分子对细胞或生 物体的活性影响， 确定其结构和功 能。
分子生物学方法： 利用分子杂交、 PCR等技术对生 物大分子进行基 因水平和蛋白质 水平的鉴定。
随着新材料的出现和应用，将会有更多高效、低成本的分离纯化材料应用 于实际操作中。
人工智能和机器学习等先进技术的应用，将有助于提高生物大分子分离纯 化和鉴定的自动化程度和智能化水平。
生物大分子分离纯化和鉴定技术将与生物信息学、系统生物学等学科交叉 融合，形成更加全面和深入的研究和应用领域。
05
生物大分子分离纯化和鉴定的应用领域
酶工程：通过分离 纯化技术获取酶， 用于酶催化反应研 究和酶制剂的生产 。
疏水色谱201306051..
添加文本 3. 非多孔填料
这种填料粒度一般为1～3μm,在分离过程中可有效地避 免溶质在固定相颗粒内部的吸附和扩散,使溶质在固定 相与流动相之间能进行迅速的质量迁移,而且由于粒度 小、刚性好,对改善柱效、提高样品回收率、保持溶质 分子的生物活性都十分有利,特别适合于生物大分子的 高分辨分离与快速分析。目前,以硅胶和聚合物为基质 的非多孔型HPHIC固定相均有报道,比如在硅胶表面键 合聚醚制成的非多孔硅胶填料能在2m in内对4种蛋白混 合物进行快速分离。将大孔琼脂糖凝胶经收缩、交联和 非极性配基衍生制成的非多孔树脂以及在亲水高聚物表 面键合丁基制成的非多孔树脂也很有特色。在含有环氧 基的交联共聚物微球上键合PEG制成非多孔树脂亦取 得较好的效果。
疏水色谱的进展研究
前言 添加文本
随着生命科学的发展,用生物技术生产的产品需要进行 分离和分析。作为分离、纯化和制备生物大分子有效手 段的高效液相色谱法(HPLC)在生物工程的下游技术中 占有重要的地位。但是,众所周知,在生化分离过程中,普 遍存在蛋白质易失活问题,特别是用反相高效液相色谱 法(RP-HPLC)纯化时,由于流动相中大量有机溶剂的存 在,使蛋白质的生物活性难以保持。高效疏水色谱法 (HPHIC)则克服了这一缺点。由于它是用含盐水溶液作 为流动相,固定相的疏水性适中,具有分离条件温和、不 损伤蛋白质活性、分离效率高以及柱容量大等优点,因 此在生化分离中,特别在活性蛋白质的分离中,日益成为 人们优先考虑的色谱分离手段。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
添加文本 4 、大孔膜
高效膜色谱法是一种新型色谱方法,它采用容量大、渗 透性好的膜作为载体,最大特点是不用复杂的仪器,并且 能将膜分离过程中分离速度快、处理量大等优点与柱色 谱法中选择性好、分离效率高、负载量大等优点有效的 结合起来,分离速率比HPLC柱高2～3个数量级。关于 大孔膜的研究主要集中于亲和膜和离子交换膜,Kubota 等利用辐射诱导接枝法制成的疏水大孔膜在分离和制备 生物大分子方面颇具特色。Tennikova等用甲基丙烯酸 缩水甘油酯-辛基甲基丙烯酸-二甲基丙烯酸乙烯交联得 到的三元聚合物膜为基体,分别制成了离子交换、疏水、 反相大孔膜,并利用混合蛋白质研究了置换剂浓度、流 速、梯度斜率等对分离结果的影响。
(完整版)第九节疏水作用色谱
第九节疏水作用色谱疏水作用色谱（Hydrophobic interaction chromatography HIC）是采用具有适度疏水性的填料作为固定相，以含盐的水溶液作为流动相，利用溶质分子的疏水性质差异从而与固定相间疏水相互作用的强弱不同实现分离的色谱方法。
关于在疏水作用色谱条件下进行分离的概念最早在1948年就由Tiselius提出，该技术真正得到发展和应用是在20世纪70年代早期开发出一系列适合进行疏水作用色谱的固定相以后。
此后随着新型色谱介质的开发生产和对机理认识的逐步深人，该技术得到了广泛的应用，并且随着高效疏水作用色谱介质的出现，HIC已在HPLC平台上被使用，称为高效疏水作用色谱（High performance hydrophobic interaction chromatography HP-HIC）。
由于疏水作用色谱的分离原理完全不同于离子交换色潜或凝胶过滤色谱等色谱技术，使得该技术与后两者经常被联合使用分离复杂的生物样品。
目前该技术的主要应用领域是在蛋白质的纯化方面，成为血清蛋白、膜结合蛋白、核蛋白、受体、重组蛋白等，以及一些药物分子，甚至细胞等分离时的有效手段。
一、疏水作用色谱基本原理(一) 疏水作用疏水作用是一种广泛存在的作用，在生物系统中扮演着重要角色，它是球状蛋白高级结构的形成、寡聚蛋白亚基间结合、酶的催化和活性调节、生物体内一些小分子与蛋白质结合等生物过程的主要驱动力，同时也是磷脂和其他脂类共同形成生物膜双层结构并整合膜蛋白的基础。
根据热力学定律，当某个过程的自由能变化(△G)为负值时，该过程在热力学上是有利的，能够自发发生，反之则不能。
而根据热力学公式△G=△H一T△S (6.9-1) 式中，△G是由该过程的烩变(△H) ，熵变(△S)和热力学温度(T)决定的。
当疏水性溶质分子在水中分散时，会迫使水分子在其周围形成空穴状结构将其包裹，此有序结构的形成会导致熵的减小(△S<0)，致使△G为正值，在热力学上不利。
疏水层析原理
疏水层析原理疏水层析是一种常用的分离技术，它利用样品成分在疏水固定相和流动相之间的分配差异，实现对混合物中成分的分离和纯化。
疏水层析原理是基于样品成分在疏水固定相和流动相之间的亲疏水性差异而建立的，下面将详细介绍疏水层析原理及其应用。
首先，疏水层析原理的核心是疏水作用。
疏水作用是指非极性物质在水相中受到排斥的倾向，因此在含有疏水基团的分子中，分子内部的疏水基团之间会发生疏水相互作用，使得分子趋向于聚集在一起形成疏水相。
而在疏水固定相中，也存在着疏水基团，因此样品成分在疏水固定相和流动相之间的分配差异就是基于这种疏水作用而产生的。
其次，疏水层析原理的应用非常广泛。
疏水层析技术在生物化学、生物医药、环境监测等领域都有着重要的应用。
例如在蛋白质纯化过程中，疏水层析可以利用蛋白质分子中的疏水氨基酸残基与疏水固定相之间的相互作用，实现对蛋白质的分离和纯化。
在药物分析领域，疏水层析也常用于药物的提取和分离，通过调节流动相的成分和流速，实现对复杂混合物中药物的有效分离。
此外，疏水层析原理还可以与其他分离技术相结合，发挥更大的作用。
例如与离子交换层析、亲和层析等技术结合，可以实现对复杂混合物中成分的更精确分离和纯化。
同时，疏水层析也可以与质谱联用，实现对样品成分的快速鉴定和定量分析。
总之，疏水层析原理是一种重要的分离技术，它利用样品成分在疏水固定相和流动相之间的分配差异，实现对混合物中成分的分离和纯化。
疏水层析技术在生物化学、生物医药、环境监测等领域有着广泛的应用，而且可以与其他分离技术相结合，发挥更大的作用。
通过对疏水层析原理的深入理解和应用，可以为科研工作者和工程技术人员提供更多的选择和可能性。
疏水作用色谱和共价色谱——高等生物分离技术
会通中外 并育德才
什么是疏水色谱？
1. Overview 2. Concept 3. Interaction principle 4. Main stages in HIC
4
会通中外 并育德才
What is it and where is from？
Hydrophobic interaction chromatography is a liquid chromatography technique that separates biomolecules according to their hydrophobicity
20 min
Optimal
0.8 M (NH4)2SO4
A280 0.5
mol/l 2.0
1.0
0
20 min
Too low
会通中外 并育德才
PH值的影响---一般在接近中性的条件下进行
pH 的改变必然改变蛋白质的电荷性质及电荷量，从而影响蛋白质与 色谱填料间的静电相互作用，也影响蛋白质在色谱柱上的保留行为。由 于每一种蛋白质在某一特定pH 条件下，其空间构象、所带电荷情况不一 致，因此，pH 对蛋白质在色谱柱上保留行为的影响具有一定的复杂性。
11
会通中外 并育德才
Equilibration平衡凝胶和样品结合条件
1. Equilibration
2. Sample application 3. Washing 4. Elution
Gel matrix 基质
Equilibrate the column and adjust the sample to binding conditions 平衡色谱柱 调整样品的结合条件
疏水色谱法及其在生物大分子分离纯化中的应用_王云
烟台师范学院学报(自然科学版)Yantai No r ma l U niv er sity Jo ur na l (Na tural Science )2002,18(2):135—140综述 收稿日期:2002-01-24 作者简介:王云(1974—),男,讲师,理学硕士,主要从事生物大分子分离纯化研究.疏水色谱法及其在生物大分子分离纯化中的应用王 云1,常 玲2,吴金男1(常熟高等专科学校,1.生化系;2.人事处;江苏常熟215500)摘要:综合评述了疏水相互作用色谱法(hydro pho bic inter actio n ch roma tog raphy ,HI C )的理论及其在生物大分子分离纯化方面的研究进展.关键词:疏水相互作用色谱法;分离纯化;生物大分子中图分类号:O 658;Q 51 文献标识码:A 文章编号:1004-4930(2002)02-0135-06 在生物工程下游技术中通常需要从复杂的混合体系中分离提纯生物活性物质.色谱法因其具有较高的分辨能力而成为一种主要的分离手段(如凝胶过滤色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法和疏水相互作用色谱法等).其中,疏水相互作用色谱法(hydropho bic interactio n chro mato g raphy ,HIC )是利用蛋白质表面疏水性区域与固定相上疏水性配基相互作用力的差异,将不同蛋白质组份分离开来.与离子交换色谱法、亲和色谱法相比,疏水相互作用色谱法中,蛋白质与固定相的相互作用力较弱,蛋白质活性在色谱分离过程中不易丧失[1].因此,自1972年文[2]成功地利用疏水相互作用色谱法分离纯化糖原磷酸化酶以来,疏水相互作用色谱法得到了广泛地应用.近几年来,该法在研究蛋白质的折叠机理和结构等方面也有重要的应用[3,4].1 疏水相互作用色谱法的原理 和其他色谱方法一样,疏水相互作用色谱法是利用样品中各组份与色谱填料上配基相互作用力的差异,在洗脱时由于各组份移动速度的不同而达到分离的目的.配基通常是一些疏水性基团,如丁基、苯基等.蛋白质表面多由亲水性基团组成,也有一些由疏水性较强的氨基酸(如亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸等)组成的疏水性区域.不同种类蛋白质的表面疏水性区域多少不同,疏水性强弱也不同;对于同一种蛋白质在不同介质中,其疏水性区域(裂隙)伸缩程度也不同,从而使疏水性基团暴露的程度呈现出一定的差异.疏水相互作用色谱法正是利用盐-水体系中样品组份的疏水性基团和色谱填料的疏水性配基相互作用力的不同而使样品组份得以分离的.136烟台师范学院学报(自然科学版)第18卷 已有文献虽然对蛋白质在疏水色谱柱上的保留机理进行了大量研究,但到目前为止尚无统一的说法,主要有以下几种观点. 1)疏溶剂化理论(solv o phobic theo ry) 文[5,6]在“空穴理论”(cavity theo ry)的基础上提出了“疏溶剂化理论”,认为蛋白质与色谱填料之间的相互作用分两步:首先,在填料表面的水层中形成一空穴,然后蛋白质分子填充到这一空穴中,并被吸附在色谱填料的表面.蛋白质与色谱填料表面的相互作用包括范德华力和静电相互作用力.在疏水相互作用色谱中,起初随着盐浓度的增加,由于静电相互作用力的增强,蛋白质结合量减少,容量因子(K′)也降低;当盐浓度继续上升时,疏水相互作用力成为主要作用力,蛋白质结合量、容量因子均随之上升,当盐浓度足够高时,log K′与盐摩尔浓度呈现线性关系:Log K′=ΔA e m+c.式中,A是配基和蛋白质暴露在流动物中表面结合与非结合区域的比值,e 为摩尔表面张力增量(盐的一个特征常数),m为摩尔浓度,c为与盐无关的一个常数.因此,高盐浓度可以增加溶剂的表面张力和蛋白质在疏水色谱填料上的滞留时间.部分盐的摩尔表面张力增量见表 1.表1 几种盐的摩尔表面张力增量[7]盐KClO3NaCl Na2HPO4M gSO4(N H4)2SO4K2SO4Na2SO4M g Cl2e/[N(m·mol)-1] 1.40 1.64 2.02 2.10 2.16 2.58 2.73 3.16 2)优先水化理论(preferential interactio n model) 该理论是由Arakaw a[8]提出的,他认为,在高盐浓度下,盐被从紧邻的区域排斥出来,因为蛋白质优先进行水化,因此盐的存在增大了体系的自由能,且自由能增量与蛋白质表面的疏水区域成正比.分子间疏水基团间的相互作用可以减少蛋白质分子上疏水基团与极性分子的接触,从而减弱这种自由能的增加.因此,在高盐浓度下,与疏水性配基结合的蛋白质从热力学角度来看要比没结合的蛋白质稳定,即在高盐浓度下,蛋白质疏水性区域有减少与水接触的倾向;蛋白质与疏水性配基的结合是伴随着它暴露在极性溶剂中非极性表面减少而进行的.文[9]则认为蛋白质在色谱柱上的保留行为取决于蛋白质构象的变化,盐对表面张力的影响与疏水相互作用并不存在着象M elander描述的简单的相互关系,而是蛋白质构象经常发生变化,不同的疏水色谱填料、不同种类及浓度的盐对这种蛋白质构象变化有不同的影响,这种构象变化有利于蛋白质表面相互作用区域的暴露,从而有利于疏水相互作用.2 疏水色谱填料 疏水色谱填料通常由惰性基质(inert suppo rt)和共价连接在基质上的配基组成. 1)基质(suppo rt,matrix) 多聚糖(如琼脂糖)是疏水色谱填料最常用的基质,它具有表面基团丰富、较宽的p H使用使用范围及与生物大分子良好的相容性等优点,但其机械强度不能用于高压疏水色谱.另外,在与配基偶联时常需剧毒CN Br活化.目前有采用其他一些多糖类物质作为疏水色谱填料基质的报道,如文[10]用壳聚糖为基质研制出了一种新型的疏水色谱填料,并成功地用于T-淀粉酶的分离纯化.另外一种常用的疏水色谱填料基质是硅胶,其最大的优点是机械强度好,可用于高压色谱.但硅胶作为色谱填料基质,只有形成Si O Si C键或Si C键的键合相衍生物才稳定.另外,其p H使用范围较多聚糖相比较窄(p H 2—8).近年来,采用表面包被一层高分子材料的硅胶作基质,然后在高分子表层上共价连接上疏水配基作疏水色谱填料,这样可以兼有两种色谱填料基质的优点. 2)配基(ligand ) 疏水色谱填料配基的一个重要特征是具弱疏水性,与蛋白质作用温和,从而能保证蛋白质的生物活性不丧失.疏水色谱填料配基密度一般较低,碳链长度一般在C 4C 8之间.烷基、苯基是目前常用的疏水色谱填料配基.但有时由于结合力过强,使蛋白质难以被洗脱下来,需用一些高离液序列盐类(chao tro pic salt)或有机溶剂作洗脱液,但此时蛋白质极易丧失生物活性.3 影响疏水色谱的因素 1)不同盐类对疏水色谱的影响 有些盐(如Na 2SO 4,(N H 4)2SO 4等)可以提高蛋白质的稳定性,使其溶解度下降,对蛋白质有盐析效应,使蛋白质与固定相的疏水作用增强;有些盐(如M g Cl 2)虽然能增加溶剂表面张力,但同时也增加蛋白质的溶解度,并不能增强蛋白质与色谱填料的相互作用.盐的种类不同,不仅影响着蛋白质在色谱柱上的保留行为,同时也影响着蛋白质分离纯化的效果[11].不同种类的盐对蛋白质与疏水色谱填料相互作用的影响遵循Hofmeister 顺序[12].对于阴离子,PO 3-4>SO 2-4>C H 3COO ->Cl ->Br ->NO -3;对于阳离子,N H +4>Rb +>K +>Li +>Mg 2+>Ca 2+>B a 2+(盐析能力强的盐能增加蛋白质与色谱填料的相互作用). 2)盐浓度对疏水色谱的影响 盐浓度也影响着蛋白质在色谱柱上的选择性吸附[13].在疏水色谱中,平衡液及样品中的高盐浓度能促进蛋白质与配基的相互作用,在一定盐浓度范围之内,蛋白质的吸附量与盐浓度成线性关系.被吸附的蛋白质可以通过降低盐浓度而被洗脱下来. 3)p H 对疏水色谱的影响 流动相的p H 值是影响蛋白质在色谱柱上保留行为的一个重要因素.pH 的改变必然改变蛋白质的电荷性质及电荷量,从而影响蛋白质与色谱填料间的静电相互作用,也影响蛋白质在色谱柱上的保留行为.文[14]等曾报道,增大缓冲液的p H 值至9—10,能使蛋白质与配基之间疏水相互作用力减弱.文[15]等发现,pH 值在 5.0—8.5范围内,p H 值变化对细胞色素c 和溶菌酶在色谱柱上保留行为的影响微乎其微;但当p H >8.5或pH <5.0时,p H 的变化则能引起蛋白质在色谱柱上保留行为的剧烈变化.由于每一种蛋白质在某一特定p H 条件下,其空间构象、所带电荷情况不一致,因此,pH 对蛋白质在色谱柱上保留行为的影响具有一定的复杂性. 4)柱温对疏水色谱的影响[16] 疏水相互作用是一吸热过程,增加温度可以提高蛋白质与配基间疏水相互作用力;在一定范围之内,柱温和容量因子之间的关系满足ln K ′=ln j -ΔG /R T .其中R 为气体常数,j 为相比,T 为绝对温度.因此,增加柱温有利于蛋白质的吸附,但同时温度上升易使蛋白质变性失活. 5)添加剂对疏水色谱的影响 在疏水色谱的洗脱液中有时要加入一些添加剂(如水溶性醇(乙醇、乙二醇))、去污剂(如Trito n X-100)等.它们可以通过竞争结合到疏水配基137第2期王 云,等:疏水色谱法及其在生物大分子分离纯化中的应用138烟台师范学院学报(自然科学版)第18卷 上,而使结合在柱上的蛋白质更易被洗脱下来.4 疏水色谱法成功用于蛋白质分离纯化的实例 疏水色谱法是一种非常有效的分离纯化技术,它和其他分离手段组合在一起已成功地对多种蛋白质进行了分离纯化(表2).表2 疏水色谱法用于分离纯化蛋白质的部分实例名称来源柱型收率/%文献细菌霉素基因工程Butyl-Sepharose68[17]CD4-抗体鼠Phenyl-Sepharose57[18]溶菌酶牛Phenyl-Sepharose91[19]V K依赖凝血因子细胞Phenyl-Sepharose—[20]脂肪酶细菌PEG-Seph aros e50[21]纤维素酶细菌Epxo-Sepharose60[22]己糖激酶兔Phenyl-Sepharose90[23]乳酶脱氢酶牛Phenyl-Sepharose82[24]淀粉酶细菌n-amyl-Chitosan82[10]抗凝血酶血浆TSK-Ph en yl—[25]W-内毒素基因工程Phenyl-Sepharose65[26]神经元钙传感蛋白大肠杆菌TSK-Ph en yl—[27]性纤维化质粒载体大肠杆菌Butyl-Sepharose90[28]变性质粒大肠杆菌Butyl-Sepharose—[29]5 展望 随着基因工程的飞速发展,下游技术中分离纯化已显得越来越重要.疏水相互作用色谱法,由于其具有色谱条件温和、不易使蛋白质变性失活等优点,被成功地用于多种蛋白质的分离纯化.天然状态的核酸,其疏水基团(碱基)包埋在分子中心,与色谱填料的疏水相互作用较弱;变性核酸,由于其碱基暴露在外部,可与色谱填料形成疏水相互作用.利用这一特性,文[28,29]指出疏水相互作用色谱法可成功地用于基因工程核酸产物(如质粒、基因疫苗等)的分离纯化.因此,疏水相互作用色谱作为一种有效的分离纯化手段,必将在生物大分子的分离纯化领域得到广泛地应用.另外,变性蛋白质经过疏水色谱柱以后,可以得到一系列连续的复性中间体,因此疏水色谱也可以用于蛋白质的折叠机理和结构研究[3,4].参考文献:[1] Rengier F E.The ro le of pro tein st ructure in chro matog r aphic behav io r[J].Science,1987,238:319—323.[2] Er-el Z,Zaidenaig Y,Shaltiel S.Hydr ocar bo n-coa ted sephar ose use in purification of glycog en-pho spho rilase[J].Biochem B io phy s Res Co mmun,1972,49(2):383—390.[3] Arakaw a T,Tima sheff S N.M echanism o f pr otein sa lting in a nd salting o ut by div a lent ca tio nsalts :bala nce betw een hy dration and salt binding [J ].Biochemist ry ,1984,23:5912—5923.[4] Geng X D ,Chang X Q.High-per for mance h ydro pho bic inter actio n chr oma tog raphy a s a to ol fo rpro tein r efolding [J].J Ch ro ma tog r A ,1992,599:185—194.[5] M ela nder W ,Cor 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dev elopment of hydrophobic interaction chromatog raphy(HIC)is mainly concerned in this a rticle.Several theo ries fo r the retention m echa nism of pro tein in HIC and main parameters related to chroma tog raphic behavio r are review ed respectively.The selected exam ples of proteins purified by HIC are also presented.Key words:hydro phobic interaction chrom atog raphy;iso latio n and purificatio n;bio poly-m ers(责任编辑 司丽琴)。
疏水色谱法的进展及其在生化研究中的应用
过程是由焓变控制的 , 而在 HPHIC 中分离过 程是由 熵变控制的。 随着 HP HI C 理论研究的深入 , 多数人倾 向蛋白 质在 HPHIC 中服从计量置换保留机理的观点 , 因此
7〕 在这方面的研 究相当活跃。郭立安等 〔 在 A rakaw a
1〕 2〕 论〔 和计量置换保 留模型 ( SDM -R) 〔 来解释。近年
定 7 种标 准蛋白质在 HIC 填料上的 吸附等温 线 , 并 用 Lang muir 、 计量置 换吸附模型 ( SDM A) 、 BET 和 Jov ano vic 吸 附模 型对这 些蛋 白吸附 等温 线进 行拟 合 , 发现 只有 SDM -A 关 系式对 这 7 种蛋 白质 的吸 附行 为能给予良 好的描 述 , 较其它 3 种吸附 模型拟 合结果为优 , 表明 SDM -A 是能较真实地反 映 HPHIC 中蛋白质在固定相表面吸 附的模式。 在分离生物大分子时 , 为选择合适的 HPHIC 固 定相 , Rippel 等引入疏水参 数 c * , 并结合 HP HIC 中 与流动相 盐摩尔浓 度作图 的斜率 和截距 来描述 lgk ′
26 〕 中分离糖和药物 〔 。
先后对聚合物涂层技术的发展作 了评述。目前出现 的 HPHIC 的涂层硅胶种类很多 , 如用乙烯基甲基二 乙氧基硅烷与乙烯基吡咯在硅胶表面 上聚合得到的 聚 乙烯吡咯 烷酮 ( P V P) 涂层硅胶 填料
〔 15 〕
, 对 蛋白质
和多肽具有良好的选择性。N 丁基聚丙烯酰胺涂层 〔 16〕 硅 胶填料 以及通 过戊 二醛 作交联 剂制 成的 壳聚 糖 涂 层硅 胶 填料
疏水色谱分离蛋白质
三 影响因素
1) 不同盐类对疏水色谱的影响
有些盐(如Na2SO4, (NH4)2SO4等)可以提 高蛋白质的稳定性, 使其溶解度下降, 对蛋白 质有盐析效应, 使蛋白质与固定相的疏水作用 增强;有些盐(如MgCl2) 虽然能增加溶剂表面 张力, 但同时也增加蛋白质的溶解度, 并不能 增强蛋白质与色谱填料的相互作用. 盐的种类 不同, 不仅影响着蛋白质在色谱柱上的保留行 为, 同时也影响着蛋白质分离纯化的效果.
三 影响因素
2) 盐浓度对疏水色谱的影响
平衡液及样品中的高盐浓度能促进蛋白质与 配基的相互作用, 在一定盐浓度范围之内, 蛋白 质的吸附量与盐浓度成线性关系. 被吸附的蛋白 质可以通过降低盐浓度而被洗脱下来.
3) pH 对疏水色谱的影响
pH 的改变必然改变蛋白质的电荷性质及电 荷量, 从而影响蛋白质与色谱填料间的静电相互 作用, 也影响蛋白质在色谱柱上的保留行为. 由 于每一种蛋白质在某一特定pH 条件下, 其空间 构象、所带电荷情况不一致,因此, pH 对蛋白质 在色谱柱上保留行为的影响具有一定的复杂性.
四 疏水色谱分离蛋白质的应用
姚丛等使用一种装有大颗粒 疏水填料的简易型疏水色谱柱在 实验室规模对细胞色素C进行了纯 化。此方法纯化工艺简单、操作 时间短,细胞色素C的质量回收率 高,纯度好。
五 展望
疏水相互作用色谱法, 由于其具有色谱条 件温和、不易使蛋白质变性失活等优点, 被成 功地用于多种蛋白质的分离纯化.天然状态的 核酸,其疏水基团(碱基)包埋在分子中心,与色 谱填料的疏水相互作用较弱;变性核酸,由于其 碱基暴露在外部,可与色谱填料形成疏水相互 作用.利用这一特性,疏水相互作用色谱法可成 功地用于基因工程核酸产物(如质粒、基因疫 苗等)的分离纯化.因此,疏水相互作用色谱作 为一种有效的分离纯化手段,必将在生物大分 子的分离纯化领域得到广泛地应用.另外,变性 蛋白质经过疏水色谱柱以后,可以得到一系列 连续的复性中间体,因此疏水色谱也可以用于 蛋白质的折叠机理和结构研究.
疏水吸附层析
疏水吸附层析疏水吸附层析是一种常用的色谱技术，它通过利用物质在水和非极性溶剂之间的亲疏水性差异，实现物质的分离和富集。
本文将从定义、原理、应用和发展等方面，对疏水吸附层析进行详细介绍。
一、定义疏水吸附层析是一种液相色谱技术，它利用疏水吸附剂选择性吸附待分离物质，并通过调节溶剂极性来实现物质的分离。
疏水吸附剂一般是非极性的固体材料，如疏水性聚合物、硅胶等。
二、原理疏水吸附层析的原理是基于物质在水和非极性溶剂之间的亲疏水性差异。
在疏水吸附剂中，水相中的物质会与疏水吸附剂发生亲和作用，而非极性溶剂中的物质则与疏水吸附剂发生排斥作用。
通过调节溶剂极性，可以改变物质与疏水吸附剂的相互作用，从而实现分离和富集。
三、应用疏水吸附层析广泛应用于生物医药、食品安全、环境监测等领域。
在生物医药领域，疏水吸附层析可用于蛋白质纯化、抗体富集等。
在食品安全领域，疏水吸附层析可用于农药残留的检测和分离。
在环境监测领域，疏水吸附层析可用于有机物的富集和分离。
四、发展疏水吸附层析技术在过去几十年中得到了广泛的发展和应用。
随着新材料、新方法的不断涌现，疏水吸附层析技术的分离效果和选择性得到了显著提高。
例如，疏水性纳米材料的引入使得疏水吸附层析在纳米材料分离和纳米颗粒富集方面取得了重要进展。
疏水吸附层析作为一种简单、高效的分离技术，具有操作简单、成本低、分离效果好等优点。
它不仅能够实现物质的分离和富集，还能够提高分析灵敏度和减少干扰物质的影响。
因此，疏水吸附层析在实际应用中具有广阔的前景。
疏水吸附层析是一种重要的分离技术，在生物医药、食品安全、环境监测等领域具有广泛的应用。
随着新材料和新方法的不断涌现，疏水吸附层析技术将在更多领域发挥重要作用，为科学研究和实际应用提供有力支持。
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在 生 物 工 程 下 游 技 术 中通 常 需 要 从 复 杂 的 混 合 体 系 中 分 离 提 纯 生 物 活 性 物 质． 谱 色 法 因其 具 有 较 高 的 分 辨 能 力 而成 为 一 种 主 要 的 分 离 手 段 （ 凝 胶 过 滤 色 谱 法 、 子 交 换 色 如 离 谱 法 、 和 色 谱 法 和疏 水 相 互 作 用 色 谱 法等 ） 其 中 ， 水 相 互 作 用 色谱 法 （ ｙ ｒｐ ｏ ｉ ｉ— 亲 ． 疏 ｈ ｄ ｏ ｈ ｂｃ ｎ
疏 水 色 谱 法 及 其 在 生 物 大 分 子 分 离 纯 化 中 的 应 用
王 云 常 玲 吴 金男 ， ，
（ 熟 高 等 专 科 学 校 ．．生 化 系 ；．人 事 处 ； 苏 常 熟 ２ ５ ０ ） 常 １ ２ 江 １ ５ ０
摘 要 ： 合 评 述 了疏 水 相 互 作 用 色 谱 法 （ ｙ ｒｐ ｏ ｉ ｉｔｒｃｉ ｈ ｏ ｔｇａ ｈ ＨＩ 的 理 论 综 ｈ ｄｏ ｈ ｂ ｅａｔ ｎｃ ｒｍａｏ ｒｐ ｙ， Ｃ） ｃｎ ｏ
上 提 出 了“ 溶 剂 化 理 论 ” 认 为 蛋 白质 与 色 谱 填 料 之 间 的 相 互 作 用 分 两 步 ： 先 ， 填 料 疏 ， 首 在
表 面 的 水 层 中形 成 一 空 穴 ， 然后 蛋 白质 分 子 填 充 到 这 一空 穴 中 ， 被 吸 附 在 色 谱 填 料 的表 并 面 ． 白质 与 色 谱 填 料 表 面 的 相 互 作 用 包 括 范 德 华 力 和静 电 相 互 作 用 力 ． 疏 水 相 互 作 用 蛋 在 色 谱 中 ， 初 随着 盐 浓 度 的 增 加 ， 起 由于 静 电 相 互 作 用 力 的增 强 ， 白质 结 合 量 减 少 ， 量 因 蛋 容 子 （ ） 降低 ； Ｋ 也 当盐 浓 度 继 续 上 升 时 ， 水 相 互 作 用 力 成 为 主 要 作 用 力 ， 白 质 结 合 量 、 疏 蛋 容 量 因 子 均 随 之 上 升 ， 盐 浓 度 足 够 高 时 ， ｇ 与 盐 摩 尔 浓 度 呈 现 线 性 关 系 ： ｏ Ｋ 当 ｌ Ｋ ｏ Ｌ ｇ ＝ △ ＋ｆ 式 中 ， 是 配 基 和 蛋 白 质 暴 露 在 流 动 物 中 表 面 结 合 与 非 结 合 区域 的 比值 ， 为 ．
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烟 台师 范 学院 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｙａ ｔ ｉ ｒ ｌ ｎｖ ｒｉｙＪ ｕ ｎ ｌＮａｕ ａ ｃｅ ｃ ） ｎ ａ Ｎｏ ｍａ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ａ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ Ｕ
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收 稿 日期 ： ０ ２ Ｏ 一４ ２ ０ 一 ｌ２
作者 简介 ： 云（９４ ）男 ． 师 ． 学硕 上 ． 王 １７ 一 ． 讲 理 主要 从 事 生 物 大 分 子 分 离 纯 化 研 究
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ｔｒｃｉｎｃ ｒ ｍａｏ ｒｐ ｙ， Ｃ） 利 用 蛋 白质 表 面 疏 水 性 区 域 与 固 定 相 上 疏 水 性 配 基 相 ｅ ａｔ ｈ ｏ ｔｇ ａ ｈ ＨＩ 是 ｏ 互 作 用 力 的 差 异 ， 不 同 蛋 白质 组 份 分 离 开来 ． 将 与离 子 交 换 色谱 法 、 和 色谱 法 相 比 ， 亲 疏水 相 互 作 用 色谱 法 中 ， 白质 与 固定 相 的 相 互作 用 力 较 弱 ， 白质 活 性 在 色 谱 分 离 过 程 中不 蛋 蛋
易 丧 失 ｕ． ］因此 ， １ ７ 自 ９ ２年 文 ［ ］ 功 地 利 用 疏 水 相 互 作 用 色谱 法 分 离 纯 化糖 原 磷 酸 化 酶 ２成
以来 ， 水 相 互 作 用 色 谱 法 得 到 了广 泛 地 应 用 ． 几 年来 ， 法 在 研 究 蛋 白质 的 折 叠 机 理 疏 近 该 和 结 构 等 方 面 也 有 重 要 的应 用 “ ． Ｊ
１ 疏 水 相 互 作 用 色谱 法 的原理
和 其 他 色 谱 方 法 一样 ， 水 相 互 作 用 色 谱 法 是 利 用 样 品 中 各 组 份 与 色谱 填 料 上 配 基 疏
相 互 作 用 力 的差 异 ， 洗 脱 时 由于 各 组 份 移 动 速 度 的不 同而 达 到 分 离 的 目 的． 基 通 常是 在 配
及 其在 生物人 分 子分 离 纯化 方 面的研 究进 展．
关 键 词 ： 水 相 互 作 用 色 谱 法 ； 离 纯 化 ； 物 大 分 子 疏 分 生
中 图分 类号 ： ５ ； １ ０６ ８ ＱＳ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ４ ３ （ Ｏ ２ ０ — １ ５ ０ １ ０ — ９ Ｏ ２ Ｏ ） ２０ ３ —６
一
些 疏 水 性 基 团 ， 丁基 、 基 等 ． 白质 表 面多 由亲 水 性基 团 组 成 ， 有 一 些 由疏 水 性 较 如 苯 蛋 也
强 的 氨 基 酸 （ 亮 氨 酸 、 氨 酸 和 苯 丙 氨 酸 等 ） 成 的疏 水 性 区 域． 同 种类 蛋 白质 的表 面 如 缬 组 不
疏 水 性 区 域 多 少 不 同 ， 水 性 强 弱 也 不 同 ； 于 同一 种 蛋 白质 在 不 同介 质 中 ， 疏 水 性 区 疏 对 其 域 （ 隙 ） 缩 程 度 也 不 同 ， 而 使 疏 水 性 基 团暴 露 的 程 度 呈 现 出一 定 的差 异． 水 相 互 作 裂 伸 从 疏 用 色 谱 法 正 是 利 用 盐 一 体 系 中样 品 组 份 的 疏 水 性 基 团 和 色 谱 填 料 的 疏 水 性 配 基 相 互 作 水 用 力 的不 同而 使 样 品 组 份 得 以分 离 的．
第 １ ８卷
已有 文 献 虽 然 对 蛋 白 质 在 疏 水 色 谱 柱 上 的 保 留机 理 进 行 了大 量 研 究 ， 到 目前 为 止 但 尚 无 统 一 的说 法 ， 要 有 以 下几 种 观 点 ． 主
１ 疏 溶 剂 化 理 论 （ｏｖ ｐ ｏ ｉ ｔｅｒ ） 文 ［ ，］ “ 穴 理 论 ” ｃｖｔ ｅｒ ） 基础 ） ｓｌｏｈ ｂｃ ｈｏｙ ５６在 空 （ａｉ ｔ ｏｙ 的 ｙｈ