纯化蛋白质的三种色谱技术的优缺点

纯化蛋白质的三种色谱技术的优缺点亲和层析较常规的层析技术有许多优点，生物特异亲和层析的特异性和选择 性是其他层析方法所不能比的，至少在实验室规模可以达到几乎 100%的回收率， 纯度提高 1000 倍以上。因而，纳入亲和步骤可以大大减少纯化蛋白质所需要的 步骤，从而节约了可观的时间和成本，在工业上尤其显著。该项技术也有一系列缺点限制了它的发展。许多生物特异配基都相当昂贵， 而且常常不稳定；许多配基偶联技术很复杂、有毒、耗时，而且昂贵。基于蛋白 容易受化学物质的影响，导致活性降低，甚至失活。因此，亲和层析纯化蛋白质 应非常谨慎。空间排阻层析，工作原理是应用蛋白质分子量或分子形状的差异进行分离。 该技术一般在分离纯化的后期，它的主要优势在于分辨率高。另外，设备简单、 操作方便，不需要有机溶剂也是该项技术的优势。该技术要求上样体积必须小，一般是柱体积的 2%-5%，如果样品纯度不够， 很容易堵塞柱子。虽然空间排阻层析是一项有效的分离技术，但是相对于上样体 积而言，洗脱液一般都高度稀释。和其他层析介质相比，柱流速也常常低得多， 这导致过程时间长，如果在工业上应用，可能会使成本增加。离子交换层析的基础是带电分子与固相基质的可逆的静电作用，固相基质上 共价连接了与带电分子带相反电荷的侧链基团，改变pH值或增加洗脱缓冲液的 盐浓度可以洗脱蛋白质。绝大多数纯化过程都至少要用到一步离子交换，离子交换层析是蛋白质纯化 中非常普遍的。离子交换层析普及的基础是高水平的分辨率，可以直接放大规模 （应用于工业），以及使用方便，柱再生容易，另外还使目标蛋白得到浓缩，操 作费用也比较低。大多数蛋白质在生理pH值的净电荷是负值，因此阴离子交换 层析应用最普遍。该技术也存在一些不足，比如机械强度差、易溶易胀、易受有 机物污染。