天然蛋白純化常用填料、各類機制、應用策略和選型技巧
在上篇中，我們深入盤點了多種標簽蛋白親和填料，但實驗室里的“主角”遠不止帶標簽的重組蛋白。書接上回！本篇將聚焦肝素、藍色瓊脂糖、離子交換、疏水層析等天然蛋白純化常用填料，帶你理清各類機制、應用策略和選型技巧，為復雜樣本凈化提供切實可行的解決方案！
在沒有標簽“導航”的情況下，純化天然蛋白就像在沒有路標的叢林中尋找寶藏。要想找到目標蛋白，就必須精準識別它的“物理化學特征”，依靠載量大、分辨率高、洗脫可調(diào)的層析策略逐步篩選提純。
Section.01
天然蛋白純化的核心邏輯:
依靠“自身屬性”篩選
與標簽蛋白不同，天然蛋白純化不能依靠配基特異性，而是要“充分利用蛋白自身的特性”來設定純化參數(shù)[1]。
Section.02
天然蛋白純化的黃金三步法
Step 1：離子交換層析 (IEX) ——電荷篩選的“高速入口”
利用蛋白質(zhì)在特定 pH 條件下所呈現(xiàn)的電荷狀態(tài) (帶正電或負電)，通過與相應帶電的離子交換層析介質(zhì)作用，實現(xiàn)蛋白質(zhì)的選擇性分離。
Step 2：疏水作用層析 (HIC) ——活性友好型純化方式
高鹽環(huán)境可增強蛋白質(zhì)間的疏水相互作用，使目標蛋白結(jié)合至疏水層析介質(zhì)；隨后通過降低鹽濃度的梯度洗脫，實現(xiàn)溫和分離。
Step 3：分子篩層析 (SEC) ——最后的“拋光”步驟
利用蛋白的相對分子量差異分離目標蛋白與聚合物、降解產(chǎn)物等雜質(zhì)。
Section.03
特殊親和填料:
識別“天然結(jié)合特性”
某些天然蛋白具有特定結(jié)合能力，專屬親和填料才是對它們的“靈魂拷問”。
案例分析
Section.04
天然蛋白純化組合策略推薦
一招鮮吃遍天？不如多步組合出奇效，多級層析打出純化“連環(huán)技”。
專業(yè)術(shù)語
IEX：Ion Exchange Chromatography，離子交換層析
HIC：Hydrophobic Interaction Chromatography，疏水層析
SEC：Size Exclusion Chromatography，分子篩層析/凝膠過濾
DEAE：Diethylaminoethyl，弱陰離子交換
Q：Quaternary Ammonium，強陰離子交換
CM：Carboxymethyl，弱陽離子交換
Phenyl，Butyl，Octyl：疏水層析介質(zhì)
Superdex：Superdex Size Exclusion Resin，高分辨率分子篩介質(zhì)
Affinity：Affinity Chromatography，親和層析
Blue：Cibacron Blue，藍色配基，模擬核苷酸結(jié)合位點
Sephacryl：Sephacryl Size Exclusion Resin，分子篩層析
Heparin：Heparin group，肝素層析
小貼士：天然蛋白純化常見問題及解決策略
天然蛋白的純化，是科研人員“見招拆招”的實戰(zhàn)修煉場。盡管沒有放之四海而皆準的固定模板，但卻有一套可循的系統(tǒng)化策略——從電荷性質(zhì)、疏水性、分子量到天然的結(jié)合特性，搭配合適的層析填料和緩沖體系組合，依然能在“無標簽”的局面下，理性破局，穩(wěn)扎穩(wěn)打。真正實現(xiàn)：不靠標簽，照樣把蛋白“撩”回來！
Section.05
小結(jié)
從肝素到離子交換，從疏水到多模式，天然蛋白的純化之路充滿挑戰(zhàn)，但好填料能助力你事半功倍。感謝閱讀，讓我們繼續(xù)探索更多高效、穩(wěn)定、可放大的純化解決方案，為每一份蛋白賦能！
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產(chǎn)品推薦 |
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自由裝填想咋配就咋來，靈活親和一步到位！ |
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血液因子好搭檔，親水蛋白輕柔分離不傷身！ |
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強陽離子交換層析介質(zhì) 6FF (HY-K0257) 帶負蛋白快上車，強陽換柱穩(wěn)得很！ |
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強陰離子交換層析介質(zhì) 6FF (HY-K0260) 正電伙伴來集合，強陰吸附準狠快！ |
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疏水層析介質(zhì) (Octyl) 6FF (HY-K0266) 疏水精分一把手，Octyl 珠珠穩(wěn)如山！ |
[1] Wu M, et al. Isolation and purification of immunoglobulin G from bovine colostrums by hydrophobic charge-induction chromatography. J Dairy Sci. 2015 May;98(5):2973-81.
[2] Fekete S, et al. Hydrophobic interaction chromatography for the characterization of monoclonal antibodies and related products. J Pharm Biomed Anal. 2016 Oct 25;130:3-18.
[3] Semwal S, et al. Small-angle X-ray scattering of engineered antigen-binding fragments: the case of glycosylated Fab from the Mannitou IgM antibody. Acta Crystallogr F Struct Biol Commun. 2025 Jan 1;81(Pt 1):19-29.
[4] Koide T, et al. Human histidine-rich glycoprotein: simultaneous purification with antithrombin III and characterization of its gross structure. J Biochem. 1985 Nov;98(5):1191-200.
