填料的孔结构直接影响其结合载量。比表面积大的多孔结构能为配基的键合和蛋白的吸附提供更多位点。孔径大小决定了蛋白分子是否能顺利扩散进入孔内到达结合位点。对于大分子蛋白（如单克隆抗体），需要超大孔径（如>100nm）的填料以确保内部位点的可及性，避免表面吸附而导致的动态载量损失。现代填料设计注重孔结构的优化，力求在保证高比表面积的同时，提供通畅的传质通道，以实现高载量和高流速下的高效利用。配基在填料表面的密度（偶联量）是影响载量和选择性的重要因素。密度过低则载量不足；密度过高可能导致空间位阻，反而降低有效载量，或因多价结合而过强吸附，洗脱困难。配基与基质的偶联化学必须稳定，能耐受纯化、在位清洗和长期储存的条件。常用的活化方法包括溴化氰法、环氧法、NHS酯法等，它们与配基上的氨基、巯基或羟基反应形成共价键。先进的偶联技术能够实现配基的定向固定，以优化其空间取向和生物活性。肽标签如FLAG、Strep可利用相应亲和填料进行温和纯化。填料基质供应商
反相层析（RPC）填料以C4、C8或C18烷基键合硅胶为基质，通过疏水性差异分离蛋白，提供所有层析模式中比较高的分辨率。丁基硅胶（C4）适蛋白分离，孔径通常300Å以避免空间位阻。Sepax Proteomix和Waters XBridge是高性能，可耐受宽pH范围（2-10）。RPC的优势在于质级纯度制备，能分离差一个氨基酸的异构体，分析级柱效可达100,000理论塔板数。但有机溶剂（乙腈、异丙醇）易导致蛋白变性失活，且上样量低。主要应用于肽段、胰岛素等稳定小蛋白的精纯，以及抗体药物偶联物（ADC）的DAR值分析控制。在生物制药中多用于分析而非制备，是质量控制的关键技术。东西湖区蛋白层析填料推荐阴离子交换填料含碱性基团，选择性结合带负电目标蛋白。
以聚甲基丙烯酸酯或聚苯乙烯为骨架的离子交换填料，因其的机械强度和化学稳定性，成为工业级蛋白纯化的主流选择。这类填料可耐受极端pH和强清洗剂，支持在线清洁（CIP）工艺。Q、DEAE为阴离子交换配基，SP、CM为阳离子交换配基，通过电荷差异实现蛋白分离。Toyopearl和Source系列前列水平，提供30-100 μm的均一粒径，柱效高达数千理论塔板数。其优势在于高载量（可达80 mg/mL以上）、快速动力学和优异的放大一致性。缺点是疏水性较强，可能导致部分蛋白失活。适用于单克隆抗体捕获、重组蛋白精纯及病毒颗粒分离，在cGMP生产中市场份额持续增长。
亲和纯化填料是一类基于生物分子特异性识别与结合原理设计的高效介质，其是在填料基质表面偶联特定的配体，该配体可与目标蛋白发生特异性相互作用（如抗原-抗体结合、酶-底物结合、受体-配体结合等）。当样品流经色谱柱时，只有目标蛋白能与配体特异性结合并被保留，杂质则直接流出；后续通过改变缓冲液pH值、离子强度或加入竞争性配体，可将目标蛋白洗脱下来。这类填料具有极高的选择性和纯化效率，能一步实现蛋白的高倍富集，缩短纯化流程，广泛应用于重组蛋白、抗体、酶等生物活性分子的高精度纯化，是生物医药领域制备高纯度蛋白产品的关键材料。针对分泌表达蛋白，培养基成分复杂，要求填料抗污染性强。
阳离子交换填料是一类表面修饰有酸性功能基团（如羧甲基、磺酸基）的纯化介质，其分离原理基于蛋白分子的等电点差异。在特定pH值的缓冲液中，酸性功能基团会发生解离带负电，进而通过静电作用吸附带正电的蛋白分子；而带负电或中性的蛋白则不会被吸附，直接流出色谱柱。通过梯度提高缓冲液离子强度，可减弱静电相互作用，使不同亲和力的阳性蛋白依次被洗脱。这类填料具有吸附容量大、分离分辨率高的特点，适用于等电点高于缓冲液pH值的蛋白分离，广泛应用于抗体、酶、重组蛋白等生物大分子的纯化工艺中，是工业级蛋白纯化的填料类型之一。填料清洗和再生能延长使用寿命，常用NaOH或盐酸胍处理。Ni-NTA层析介质生产厂家
纳米抗体因其小尺寸，需要匹配的填料以实现有效纯化。填料基质供应商
Ni-NTA填料专为带His标签的重组蛋白设计，通过镍离子与组氨酸残基的配位作用实现特异性捕获。N-次氮基三乙酸（NTA）四齿螯合结构可牢固结合Ni²⁺，减少离子渗漏，耐受10-20 mM咪唑洗涤。Qiagen的Ni-NTA Agarose和Cytiva的Chelating Sepharose是经典产品，提供琼脂糖和高流速琼脂糖两种基质。优势在于通用性强，标签小不影响蛋白结构，结合条件温和（pH 7-8）。缺点是金属离子可能氧化敏感残基，且宿主蛋白中天然His-rich蛋白会造成污染。适用于实验室规模快速筛选和中试生产，在结构生物学和酶工程领域不可或缺，纯化后标签可通过蛋白酶切除。填料基质供应商
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