Технология подготовки протеиновых наполнителей относительно зрела и может обеспечить крупномасштабное промышленное производство. Будь то небольшие исследования по очистке белка в лабораторных масштабах или крупномасштабное производство белковых препаратов на крупных биофармацевтических предприятиях, можно выбрать подходящие спецификации и количество наполнителей в соответствии с фактическими потребностями, чтобы удовлетворить потребности в очистке на разных уровнях и обеспечить стабильность качества продукции.

Основные принципы работы протеиновых наполнителей:

(i) На основе зарядовых взаимодействий

Многие протеиново - очищенные наполнители имеют специфические зарядовые группы, такие как анионитовые наполнители, несущие отрицательный заряд, а катионообменные наполнители несут положительный заряд. При определенных условиях буфера молекулы белка подвергаются электростатической адсорбции с наполнителем в зависимости от свойств заряда, который они несут. Когда ионная прочность или pH буфера изменяется, зарядовая притягательность между белком и наполнителем уменьшается, в результате чего целевой белок стирается, в то время как примесный белок остается на столбе или отделяется от него в разных условиях стирки из - за различий в свойствах заряда или связи с наполнителем.

(ii) На основе гидрофобных взаимодействий

Гидрофобные белковые очищающие наполнители имеют гидрофобные группы на поверхности, а также гидрофобные зоны в белковых молекулах. В условиях высокой концентрации соли гидрофобные зоны белка сближаются с гидрофобными группами наполнителя и взаимодействуют через гидрофобию. По мере снижения концентрации соли это гидрофобное взаимодействие ослабляется, и целевой белок смывается, что приводит к очистке белка. Этот метод очистки, основанный на гидрофобии, более эффективен для очистки более гидрофобных белков, таких как некоторые мембранные белки.

(iii) На основе родственной специфичности

Ассоциированные слоистые наполнители очищаются с использованием очень специфических аффинов между белками и конкретными составами. Например, существует специфическое сродство между ферментами и их субстратами, ингибиторами, антителами и антигенами и т. Д. Соответствующие составы фиксируются на наполнителе, и когда образец, содержащий целевой белок, проходит, целевой белок специфически связывается с составом, в то время как другие примеси не адсорбируются или адсорбируются слабо. Изменяя условия стирки, такие как использование конкурирующих ингредиентов или изменение состава буфера, целевой белок может быть сорбирован и собран с наполнителя для достижения цели высокой очистки.

(4) На основе принципа молекулярного сита

Заполнители для очистки белков молекулярного сита имеют пористую структуру определенного размера апертуры. Когда белковая смесь проходит через наполнитель, белки меньшей молекулярной массы могут проникать внутрь пористости наполнителя, в то время как белки большей молекулярной массы исключаются. В процессе стирки белки малой молекулярной массы относительно медленно стираются из - за более длинного пути диффузии в пористости; Протеины макромолекулярной массы вымываются быстрее, что приводит к разделению и очистке белков в зависимости от размера молекулярной массы.