疏水层析(英文 Hydrophobic Interaction Chromatography，缩写 HIC)是一种按生物大分子表面疏水性差别进行分离的吸附层析方法，主要用于蛋白质、多肽等生物大分子的分离与纯化[1][2]。它通常在高盐条件下使目标分子结合到固定相的疏水配基上，再通过降低盐浓度使组分按疏水性由弱到强依次洗脱[3][2]。由于吸附和洗脱都在水相缓冲体系中进行，条件相对温和，有利于保持蛋白质的天然构象与活性，因此成为生物制药下游纯化中的常用手段[4][5]。
定义
疏水层析是一种液相层析方法，按照生物大分子表面疏水性的强弱把它们分开，性质上属于吸附层析，常用来分离和纯化蛋白质、多肽等生物大分子[2][1]。它与离子交换层析不同，不依赖分子的电荷，而是利用分子表面非极性区域与固定相疏水配基之间的可逆结合[6][1]。
该方法的外文名为 Hydrophobic Interaction Chromatography，缩写为 HIC；中文文献里还出现过疏水作用层析、疏水亲和层析、盐析层析等叫法[7][8]。与采用有机溶剂流动相的反相层析相比，疏水层析的固定相疏水性较弱，吸附和洗脱都在含盐水溶液中完成，更适合需要保留活性的蛋白质[3][9]。
原理
蛋白质表面分布着由非极性氨基酸侧链构成的疏水区域。在水溶液中，这些非极性区域倾向于彼此靠拢，以减少与水的接触，其驱动力通常用水分子有序度改变带来的熵增来解释[10][11]。层析介质由亲水基质和偶联其上的疏水配基构成，配基多为苯基、丁基、辛基、醚等基团，样品分子依靠自身表面疏水区与配基结合[11][3]。
盐的存在会显著改变这种结合。中性盐降低蛋白质的溶解度，破坏分子表面有序的水化层，使疏水区域更易暴露并吸附到介质上，因此上样缓冲液通常含高浓度盐[10][11]。不同盐的盐析能力差别很大，硫酸铵、硫酸钠等效果较强，实际操作中常用 1 至 2 摩尔每升硫酸铵或 3 摩尔每升氯化钠[11][2]。
洗脱一般通过逐步降低盐浓度实现：结合较弱的组分先流出，疏水性越强的组分越晚被洗下，流出顺序因此反映各组分疏水性的大小[2][11]。与离子交换层析不同的是，疏水层析的结合强度随温度和离子强度的升高而增大，所以温度和盐浓度都是需要仔细选择的条件[12]。
发展历程
依靠疏水作用进行分离的做法出现较早。1949 年，Shepard 与 Tiselius 以「盐析层析」为名，报道了通过盐浓度梯度分离物质的方法，这被视为疏水层析的早期形态[10][4]。那一时期的不同做法曾使用疏水层析、疏水亲和层析、去垢剂层析等多种名称，直到后来才逐步统一[7]。
20 世纪 70 年代初，研究者发现亲和层析凝胶上用作间隔臂的烃链在不连接亲和配基时同样能吸附蛋白质，由此认识到疏水作用本身即可作为分离的依据[13][7]。Er-el 与 Shaltiel 等据此发展了疏水作用亲和层析，并用于酶等蛋白质的纯化[8]。
1973 年，Hjerten 提出「疏水相互作用层析」这一名称，并对该方法的基本问题作了系统讨论，此后该名称逐渐成为通行的叫法[10][12]。此后数十年间，介质从天然多糖凝胶扩展到硅胶和合成聚合物，并出现用于高效液相层析的成品柱[9][13]。
应用
疏水层析在生物制药的下游纯化中应用广泛，尤其是单克隆抗体类产品。它常与蛋白A亲和层析、离子交换层析组合，用于除去宿主细胞蛋白、残留 DNA、聚集体以及从亲和柱上脱落的蛋白A配基[13][6]。
因为高盐条件有利于吸附，盐析沉淀或离子交换层析的高盐洗脱液可以直接上柱，无需先行脱盐，这使它便于接入已有的纯化流程[3][2]。
在分离之外，疏水层析也被用作蛋白质复性的手段，研究者自 20 世纪 90 年代初开始尝试以疏水色谱促进变性蛋白折叠，并在柱上同时完成纯化[14]。在分析领域，它可在较温和的水相条件下比较蛋白质异构体和抗体变体，因而常与质谱等检测技术联用[4]。
局限
疏水层析通常需要很高的盐浓度才能实现吸附，而高盐环境容易造成蛋白质沉淀甚至变性，这限制了它的适用范围；上样之前往往要先测定目标蛋白在不同盐浓度下的溶解情况[2][11]。此外，该方法的机理目前还没有被普遍接受的理论解释[2]。
疏水固定相本身也可能引起蛋白质去折叠，部分蛋白在柱上发生难以逆转的构象改变，导致活性回收率下降，某些介质对蛋白质的非特异性吸附也会干扰分离[5][9]。
它的选择性一般不及亲和层析，部分商品化介质的疏水性偏强，使蛋白质难以以天然状态洗脱，并且缺少通用的条件优化方案；这类介质的价格通常高于同等粒径的离子交换介质，再生也不总是方便[15][9]。
操作参数选择不当也会影响分离效果。若上样溶液的盐浓度与流动相不一致，可能出现峰分裂和峰形畸变，从而损失收率[16]。由于疏水作用随温度上升而增强，温度控制对结果的影响也较为明显[2][12]。
参见
参考资料
- taylorfrancis.com 上的网页 . taylorfrancis.com [引用日期2026-09-29]
- 生物分子层析实验方法-2024-0325-Final version(PDF) . cytivalifesciences.com.cn [引用日期2026-09-29]
- Hydrophobic Interaction Chromatography . embl.org [引用日期2026-09-29]
- S0021967325004364 . sciencedirect.com [引用日期2026-09-29]
- hydrophobic-interaction-chromatography . sciencedirect.com [引用日期2026-09-29]
- 抗体纯化 - 例如，对于批式纯化，将HIC材料在所需的平衡缓冲液中制备，或者与所需的平衡缓冲液平衡 . google.com [引用日期2026-09-29]
- MINIREVIEW . sciencedirect.com [引用日期2026-09-29]
- 疏水相互作用层析法 . pibb.ac.cn [引用日期2026-09-29]
- hydrophobic-interaction-chromatography . sciencedirect.com [引用日期2026-09-29]
- sciencedirect.com 上的网页 . sciencedirect.com [引用日期2026-09-29]
- 图4A高度规则的水壳层包围在配基和蛋白的疏水表面周围 . universalbiol.cn [引用日期2026-09-29]
- hydrophobic-interaction-chromatography-stellan-hjertén . taylorfrancis.com [引用日期2026-09-29]
- google.com 上的网页 . google.com [引用日期2026-09-29]
- 16卷6期 . ijournals.cn [引用日期2026-09-29]
- nih.gov 上的网页 . nih.gov [引用日期2026-09-29]
- nih.gov 上的网页 . nih.gov [引用日期2026-09-29]
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最近更新：2026-09-29T11:11:45Z
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