生物制药中亲和层析的类型和应用

　　1 亲和层析应用的作用机理

　　亲和层析的原理是将具有特殊结构的亲和分子制成固相吸附剂放置在层析柱中，当要被分离的蛋白混合液通过层析柱时，与吸附剂具有亲和能力的蛋白质就会被吸附而滞留在层析柱中。那些没有亲和力的蛋白质由于不被吸附，直接流出，从而与被分离的蛋白质分开，然后选用适当的洗脱液，改变结合条件将被结合的蛋白质洗脱下来[1].

　　这种亲和层析洗脱模式已经被广泛应用，特别是用在有关生物医学和药物分析上。选择的主要因素是其表现的简单、灵活、较高选择性。

　　2 亲和层析的类型和应用

　　2.1 凝集素亲和层析

　　凝集素是自然界广泛存在的一大类糖结合蛋白。它们具有不同的糖结合专一性。利用天然存在的一些多糖和被固定化的不同糖链结构的糖蛋白。可以有效地分离纯化不同型的凝集素，也可应用固定化的凝集素分离纯化各种糖蛋白[ 2].

　　2.2 硼酸盐亲和层析

　　另一种临床样本使用成功的亲和层析，以硼酸盐作为配体，以此被称为硼酸盐亲和层析。在临床试验中，通过糖化血红蛋白定量测定用于糖尿病控制，它是最早被确定的技术之一[3].

　　发展这种亲和层析类型的方法既用到琼脂糖又用到高效亲和层析的介质，同时，其他方法中其它类型的糖蛋白，如糖化白蛋白和一些载脂蛋白，应经被应用。此外，硼酸盐亲和也被用于血红蛋白（发现于人血液中是糖化血红蛋白的基本成分） 的分析与测量[4].

　　2.3 免疫亲和层析

　　免疫亲和层析是利用生物体内存在的抗原、抗体之间高度特异性的亲和力进行分离的方法。例如将抗原结合于亲和层析基质上，就可以从血清中分离其对应的抗体。亲和层析的应用主要是生物大分子的分离、纯化[3].

　　免疫亲和层析柱可选择性吸附样品液中的盐酸克伦特罗 （一种β-兴奋剂），从而对盐酸克伦特罗样品起到特异性纯化和富集的作用，样品过柱后的洗脱液可联合液相色谱进行精确定量，也可以结合ELISA测试盒和胶体金试纸条进行检测。亲和层析柱使用可以改善信噪比，可提高检测方法的准确度[5].

　　2.4 金属螯合层析

　　金属螯合层析是基于固定化金属离子与特异性目的组分相互反应，其组分来自蛋白表面，如氨基酸、多肽类和核酸。此外，关于氨基酸、组氨酸、色氨酸和半胱氨酸的残留在结合蛋白质中起到重要作用。金属螯合层析基质是通过螯合组织将金属离子被固定化在柱子中，如亚氨基二乙酸、次氨基三乙酸和谷氨酸。如 Ni2+、Zn2+、Cu2+和Fe3+这些金属离子螯合在这些组分之中。它广泛应用于医药分析，如人铜锌超氧化物歧化酶的分离、人血浆a2巨球蛋白的纯化等等，展示了金属螯合层析的发展前景[6].

　　2.5 染料配体亲和层析

　　染料作为配体的亲和层析，具有显著的亲和力。其优点是稳定、价格低廉，并且可以与多种类型的酶结合，但又不被酶所作用[7].

　　近年来，染料配位体已被广泛用于亲和层析，而且已经在蛋白质纯化中取得了重要的成果。举两个应用实例，一种是酵母中含有NAD酶的分离，其过程是面包酵母提取液离心取沉淀溶于缓冲液中，再流经蓝色交联琼脂糖凝胶柱，经过洗脱得到NAD酶。另一个是碱性磷酸单酯酶的分离，其过程是小牛小肠粘膜抽提液上样活性染料和交联琼脂糖偶联的染料层析柱，经过洗涤洗脱得到碱性单酯酶。

　　3 结论

　　亲和层析在生物药学和药物分析领域中，提供了关于纯化分离方面的重要信息。近几年关于亲和层析的研究报告显著增加，通过对以上不同类型亲和层析的分析，可以看出配体的多样性扩大了医药领域的临床选择性，随着大量的临床研究，将有更多的生物制品利用层析进行分离纯化，必将促进亲和层析得到更深入的研究发展。

　　参考文献：
　　[1] Hage, D. S. （Eds.）。 （2006）。 Handbook of affinity chromatography. 2nd ed.,CRC Press.
　　[2] Kimura, K.（2012）。Application of lectin affinity chromatography and MAL-DI-TOF/MS. Water research, 46（17）。
　　[3] Hage, D. S. （1999）。 Affinity chromatography: a review of clinical applications.Clinical chemistry, 45（5）， 593-615.
　　[4] Li, H., & Liu, Z. （2012）。 Recent advances in monolithic column-basedboronate-affinity chromatography. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 37,148-161.
　　[5] Cellar, N. A., Karnoup, A. S., Albers, D. R., Langhorst, M. L., & Young, S. A.（2009）。 Journal of Chromatography B, 877（1）， 79-85.
　　[6] Yip, T. T., & Hutchens, T. W. （1994）。 Immobilized metal ion affinity chro-matography. Molecular biotechnology, 1（2）， 151-164.
　　[7] Silva, M. S.（2013）。 Protein purification by aminosquarylium cyanine dyeaffinitychromatography. Biomedical Chromatography, 27（12）， 1671-1679.