隨著對生物藥的純度和質量要求日益增加，而生物分子種類越來越多，結構越來越多樣，樣品自身的不穩定性以及成分的復雜性從而使得生物制藥分離純化的挑戰增大。由于親和層析介質具有高選擇性、可放大性和易于工藝開發的優勢，現已成為生物制藥工業化生產的關鍵技術，這是一種根據生物分子之間的特異相互作用來分離物質的層析方法，如酶和底物的結合、受體和配體的結合、抗體和抗原的結合等。這類結合即是特異的，又是可逆的，通過這種可逆的結合和分離來達到蛋白純化的目的。

親和層析特點

· 高效、快速

· 高選擇性

· 高分辨率

· 通常一步純化就能達到90%以上的純度

· 高回收率

親和填料可大致分為抗體純化親和填料、標簽蛋白純化填料、族特異性親和填料以及預活化填料，廣泛應用于抗體、多肽、重組蛋白、核酸以及疫苗等分離純化領域。

抗體純化

抗體純化親和填料是利用抗原與抗體之間高度特異性的親和作用進行分離的方法。

源于金黃色葡萄球菌的Protein A可特異性結合抗體Fc片段，經耐堿突變后的Protein A具有良好的穩定性，適合從大批量培養液捕獲單克隆抗體或者Fc融合蛋白，也適合于從腹水或者血漿中捕獲多克隆抗體。

Protein G與Protein A相比有著更為寬廣的結合譜，不僅與抗體的Fc片段有著強有力的結合，也和抗體的Fab片段（CH1）有著弱的相互作用，常用于分離純化來自細胞培養物中的抗體或者抗體片段，以及從各種屬的血清中純化抗體。

Protein L可特異性結合抗體Kappa 輕鏈可變區，與 抗體結合后不影響抗原結合位點 ，與Protein A或Protein G相比，能更廣泛地結合各種來源及亞類的抗體，如可結合IgG、IgM、IgA、IgE和IgD以及單鏈可變片段(scFv)和Fab片段，可從發酵液、動物腹水或血清中純化抗體。

IgM/IgY亦可依靠嗜硫親和純化，利用電子供體和電子受體之間的相互作用來分離純化生物分子，配基為2-巰基吡啶，這種作用力在高鹽環境下得以加強，在低鹽環境下減弱，多用于重組表達的抗體純化。

標簽蛋白純化

標簽蛋白是指將蛋白質的N端或C端與某種可與其他物質（如金屬離子、葡聚糖等）具有特異性的吸附作用的蛋白質或多肽標簽進行融合表達后得到的融合蛋白，可根據標簽的特性進行捕獲純化。

His標簽由多個組氨酸組成（通常為6個組氨酸），組氨酸殘基中咪唑環的給電子體基團可與過渡金屬形成配位鍵，一個Ni2+有六個配位位點，部分與絡合劑鰲合，部分與蛋白結合，金屬鰲合親和填料常見的絡合劑有：IDA 、NTA以及TED，分別擁有3、4、5個金屬配位位點，因此TED抓捏能力最強，能耐受一定濃度的堿與EDTA，而IDA結合蛋白能力相對最強。除鎳之外，金屬螯合親和層析介質還可鰲合Cu2+，Zn2+，Co2+等離子純化含組氨酸、半胱氨酸和色氨酸側鏈的蛋白質和多肽。

GST標簽有利于蛋白質的可溶表達和活性維持，利用填料上還原型谷胱甘肽配基與含有谷胱甘肽S轉移酶的融合蛋白特異性結合的特性可對GST標簽蛋白進行分離純化。26KDa的 GST標簽后續需內切酶切除 ，切除標簽后的樣品可再經苯甲脒親和介質去除內切酶。

族特異性親和層析

族特異性親和層析一般是指針對某一類結構或功能相似的物質有特異性，雖特異性不強，但通過選擇合適的結合和洗脫條件也可以得到很高的分辨率的層析方法。

肝素親和的配基為來源于豬小腸的肝素多糖，基于肝素抗凝作用可用于抗凝血酶Ⅲ與生長因子等生物大分子的純化，又因其本身陰離子硫酸根含量高而具有類似核酸的性質，從而結合與核酸結合的蛋白。

藍膠是以瓊脂糖為基架，Cibacron Blue 3GA 為配基的親和介質，Cibacron Blue 3GA屬于蒽醌衍生物，結構中有氨基、磺酸基和苯基，除具有核苷酸特異性吸附作用外，也可以通過電荷以及疏水等作用與蛋白質進行非特異性結合。藍膠已被廣泛應用于各種蛋白質的分離純化領域，如脫氫酶、激酶、轉移酶、血清白蛋白、干擾素及血漿蛋白等。

苯甲脒親和介質的配基為對氨基苯甲脒，苯甲脒類物質是絲氨酸蛋白酶（如胰蛋白酶、凝血酶、尿激酶、激肽釋放酶等）的廣譜抑制劑，故常用于絲氨酸蛋白酶的分離純化及去除，例如GST標簽內切酶Thrombin、Factor Xa等絲氨酸蛋白酶的去除。

質粒純化

經典的質粒三步法中，由于開環質粒與閉環的超螺旋質粒DNA表面電荷和堿基暴露程度不同，質粒純化填料利用2-疏基吡啶的嗜硫吸附即親水-疏水混合模式作用分離純化閉環的超螺旋質粒DNA。

預活化填料

預活化填料應用廣范，物理化學性能穩定，可靈活選擇基架偶聯特定配基，偶聯配基時，可根據配基特性決定偶聯方法。

CNBr-填料為溴化氰預活化的瓊脂糖介質，不需偶聯間隔臂配基直接偶聯生物大分子，與蛋白等生物大分子的反應條件溫和，配基與基架可形成多位點偶聯，介質性質更加穩定。

NHS-填料為N-羥基琥珀酰亞胺預活化的瓊脂糖凝膠，帶有10個碳原子的延伸臂，降低了配基與瓊脂糖表面的空間位阻，易與蛋白形成酰胺鍵，操作簡便，化學穩定性強。

親和層析是下游工藝的關鍵步驟，應在溫和的洗脫條件下有著優異的純化表現，同時經得起嚴格的清洗和消毒過程。在篩選填料的過程中，為高效獲得高產量高質量樣品，應從基質與配基方面綜合考慮，不同材質、粒徑、孔徑的基質適用于不同階段的純化過程，可從分辨率、流速、載量等角度出發；而正確的配基種類與密度則對目標物具有良好的結合能力，同時具有相對溫和的洗脫條件。

合適的親和層析填料，除優異的工藝性能外還需考慮巨大的成本優勢，博格隆已推出全品類親和層析填料產品，為生物藥下游分離純化提供更經濟高效的分離純化解決方案。