一、基本原理

亲和层析是利用分子间具有特异的吸引力，同时这种吸引力可以控制，两个分子可以结合到一起，也可以解离开来，并且结合和解离能人为操纵。这种相互结合的分子，大多数是大分子，也有例外，比如金属离子镍离子或铜离子能与聚组氨酸（一般为6组氨酸）结合。

亲和层析技术不同于疏水层析或离子交换层析，它具有非常高的特异性，亲和层析的配基，它只与感兴趣的目标蛋白特异性结合，如典型的抗体与抗原的结合。这种分子间的相互作用力，可以是静电相互吸引力、疏水力、范德华力、氢建结合力等中的几种力的合力①。

基于以上的原理，将一对能特异性结合的分子中的一个，作为配基，通过共价键固定到基架上，基架一般做成微球的形状，再装填到层析柱壳，即成为层析柱；这种层析柱便可以用来纯化这一对分子中的另一个分子。如果固定的是抗体，那么便可以用其纯化对应的抗原。

纯化的一般步骤如下：先让含目标分子的待纯化样品穿过层析柱，目标分子会特异性的结合到层析柱上，杂质则会流穿过去，再用洗脱缓冲液将目标分子洗脱出来。至于洗脱的方法，可以使用竞争性配基，可以改变pH值，可以改变离子强度或者改变疏水性等手段②

二、应用类型举例

常用的亲和层析配基及其纯化的目标分子列表如下^③：

三、典型亲和层析-rProteinA亲和层析介绍

rproteinA亲和层析工作效率很高，能将大多数种类的抗体或FC融合蛋白，从细胞培养液中快速纯化出来，一步便能获得95%以上的纯度和90%以上的回收率，使抗体类分子的纯化步骤和方法大大简化。

天然Protein A是金黄色葡萄球菌表面的膜蛋白，能与抗体的FC端特异性结合，rProteinA（重组）在天然ProteinA的基础上改造而来，其有更好的特异性和耐碱性（耐受0.1-0.5M

NaOH），能满足大规模工业化生产中对填料进行碱清洗的要求。

rProteinA与抗体的结合，主要依靠的是疏水作用力，还有氢键和双盐桥作用力。疏水作用力，来自抗体FC段保守区域的组氨酸残基，与rProteinA分子上的组氨酸残基。当在pH中性条件下，组氨酸残基不带电荷，组氨酸残基中的咪唑基间的疏水作用力占主导作用，使抗体的FC部分与rProteinA结合。当pH

呈酸性pH4.5以下时，组氨酸残基带正电，这时组氨酸残基间的电荷排斥力大于咪唑基间的疏水作用力，使rProteinA与抗体FC解吸附④。

rProteinA亲和层析虽然有很多的优点，但它也有缺点，它最主要的缺点是价格昂贵，一般为普通填料的10倍左右。1L rPoteinA的价格，国产品牌一般在5万以上，进口品牌一般在10万以上⑤。即便如此，因其具备的高效率和方便性，它目前仍为抗体药物和FC融合蛋白药物纯化中捕获阶段通用的方法。

参考文献：

1、 吴浩淼. 耐碱仿生亲和配基的设计[D]. 湖北:华中农业大学,2022.

2、 何凌冰,李乐,邓义熹,等. 几种Protein A亲和层析填料纯化重组单克隆抗体效果的比较[J]. 中国生物工程杂志,2015,35(12):72-77. DOI:10.13523/j.cb.20151211.

3、 范春晖,高宗晔,姚善泾,等. 亲和层析介质非特异性吸附的定量表征研究[J]. 化工学报,2021,72(10):5218-5225. DOI:10.11949/0438-1157.20210311.

4、 ISSN 1615-9306 · JSSCCJ 41 (22) 4091–4240 (2018) · Vol. 41 · No. 22 · November 2018 · D 10609

5、 鲁伟,应国清,杨晓明,等. 单克隆抗体工业生产中蛋白A亲和层析步骤的成本分析 [J]. 高校化学工程学报,2023,37(2):276-284. DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2023.02.015.