发现与历史
霍夫迈斯特在研究中发现，不同盐对蛋白质的沉淀效果不同。某些盐，如硫酸铵，能显著促进蛋白质沉淀，而另一些盐，如氯化钠，效果较弱，还有一些盐甚至能提高蛋白质的溶解度。通过对一系列盐进行实验，他将这些盐按其对蛋白质溶解度的影响进行了排序，形成了最初的霍夫迈斯特系列。这个系列是经验性的，而非基于明确的理论，但它在随后的研究中被广泛证实和应用。
离子效应
霍夫迈斯特系列主要关注阴离子和阳离子对蛋白质的影响。
阴离子系列通常为：
柠檬酸盐 > 硫酸盐 > 磷酸盐 > 乙酸盐 > 氯化物 > 硝酸盐 > 溴化物 > 碘化物 > 硫氰酸盐
阳离子系列通常为：
铵离子 > 钾离子 > 钠离子 > 锂离子 > 镁离子 > 钙离子
这些离子的排列顺序代表了它们对胶体物质和蛋白质的溶解度、稳定性和沉淀的影响。位于系列前端的离子（例如柠檬酸盐和硫酸盐）通常被称为“盐析剂”，它们倾向于促进蛋白质沉淀；而位于系列后端的离子（例如硫氰酸盐）则被称为“溶剂化剂”，它们倾向于提高蛋白质的溶解度。
作用机制
霍夫迈斯特系列的离子效应背后涉及多种复杂的相互作用，包括离子与溶剂（通常是水）的相互作用、离子与胶体或蛋白质的相互作用，以及离子间的相互作用。其中，离子对水的结构影响、以及离子对蛋白质表面水合作用的影响是关键因素。
盐析： 盐析是指加入电解质后，降低蛋白质溶解度使其沉淀的过程。盐析剂通过与水分子相互作用，减少了水分子与蛋白质之间的相互作用，从而降低了蛋白质的溶解度。
溶剂化： 溶剂化剂，例如硫氰酸盐，则通过与蛋白质相互作用，改变蛋白质的表面电荷和水合作用，增加其溶解度。
应用领域
霍夫迈斯特系列在多个领域都有广泛的应用，包括：
- 生物化学： 在蛋白质分离纯化、酶学研究、细胞培养等方面，霍夫迈斯特系列被用于控制蛋白质的溶解度和稳定性。
- 胶体化学： 在制备稳定胶体、控制乳化、以及理解胶体颗粒的聚集行为等方面，霍夫迈斯特系列提供了重要的指导。
- 食品工业： 在食品加工中，霍夫迈斯特系列可以用于调节食品的质地、稳定性和保质期。
- 材料科学： 在纳米材料的制备和修饰中，霍夫迈斯特系列被用于控制颗粒的聚集和分散。
结论
霍夫迈斯特系列作为一种经验性的离子排序，为理解离子对胶体和生物大分子性质的影响提供了重要的框架。尽管其作用机制复杂，但它在多个领域都具有重要的应用价值。 随着对离子相互作用更深入的理解，霍夫迈斯特系列的应用范围和精确性将继续扩大。