2.5 亲和膜分离技术的应用
一些亲和膜的特征和应用
举例：IgG的亲和膜分离
1.起始膜材料的选择：细胞的尺寸大于10μm，蛋白质小于 0.01μm－选择中空纤维微滤膜 2.膜表面的预处理：聚砜类微孔膜表面改性亲水化（－OH） 3.接配基反应－表氯醇法活化羟基，将配基L－NH2偶联在膜上 4.膜分离 a.细胞培养液IgG单抗液（pH8.0）引入膜中错流过滤 b. PBS 淋洗杂质 c.洗脱－pH3.5 PBS d.膜再生－p离是利用亲和配基 修饰的微滤膜为亲和吸附介 质亲和纯化目标蛋白质，是 亲和层析的变型，又叫膜亲 和层析。
2.2 特点 传质阻力小、压力小、配基 利用率高、流速快
亲和膜分离原理
2.3 亲和膜分离过程
（1） 分离膜的改性－一个间隔臂(Spacer), ≥3C （2 ）亲和膜制备－一个适合的亲和配基(Ligand) （3 ）亲和络合 －配基和配位物(Ligate)为一体的复 合物(Complex) （4 ）洗脱－改变条件，如洗脱液的组成、pH值、离 子强度、温度等，使复合物产生解离,并将解离物收 集起来，进一步处理。 （5 ）亲和膜再生－将解离后的亲和膜进行洗涤、再 生、平衡，以备下次分离操作时再用。
1
2
3
4
5
2.4 亲和膜对膜材料的要求
（1 ）膜表面要有足够多并可利用的化学基团(一般为-OH，NH2，－SH或－COOH基)，使其能进行活化，接上合适的间隔 臂和配基。 （2 ）要有足够数量可利用的化学基团则必需有足够高的表面积， 要便于让生物大分子自由地出入膜，必需有足够大的孔径。 （3 ）孔分布应窄而均匀，以获得高的通透量和分离效能。 （4） 为了实现快速分离，常要加压操作，因此要求膜有一定 的机械强度，能承受一定的压力，长期使用不变形。 （5 ）亲和膜要耐酸、耐碱、耐高浓度的缓冲液和有机溶剂。 常见的有：葡聚糖、琼脂糖、纤维素、聚丙烯酰胺、聚羟乙基 甲基丙烯酸酯、多孔玻璃和硅胶等
3.2.2亲和载体的制备
1.先于载体粒子上嫁接间隔臂后， 再共价结合亲和配基； 2.间隔臂与亲和配基共价结合后， 与载体粒子相连。
3.3分离过程
（1）亲和载体与蛋白质→复合体
（2）膜分离－蛋白质复合体被截留，杂蛋白随液 体透过膜 （3）复合体中蛋白质释放－改变缓冲溶液 （4）膜分离－亲和载体被截留，目标蛋白透过膜 （5）亲和载体的再生
3.2 亲和载体
内核 生物分子无特异吸附性 对所提取的蛋白质有 一定的特异吸附性
3.2.1亲和 载体结构
特定基团
载体的内核的类型 1.水溶性的大相对分子质量聚合物：载体与分离 对象的结合更为有效并更为迅速，表面基团在与 蛋白结合时，消除了空间障碍，大大提高了过程 速率。 2.非水溶性的粒子：粒子具有尽量大的表面积， 也就是说要求粒子的直径尽可能小。
1.3 膜分离技术具有高效快捷、操作方便、易于自动化 等特点，适合工业大规模生产，但单独使用膜分离， 难以达到较好的分离效果。 1.4 膜亲和过滤技术 就是将膜分离技术与亲和分离有机结合，发挥各 自长处的重要分离手段，它包括两项技术： ①亲和膜分离技术，制备带有亲和配基的分离膜，直 接进行产物分离; ②亲和－错流膜过滤，将水溶性或非水溶性高分子亲 和载体与产物进行特异反应，然后用膜进行错流过滤。
亲和－错流过滤流程总图
3.3 亲和-膜过滤的应用
• 亲和-膜过滤纯化伴刀豆蛋白A的实验装置
分子量102k,截断1000k
4-6章复习题
• • • • • 1.简述各种膜分离方法的原理及应用 2.超滤膜的截留率与回收率、浓缩倍数的关系 3.膜组件种类及特点 4.亲和膜分离技术与亲和膜过滤的区别 5.纳滤的原理及特点
3 亲和－膜过滤
3.1 原理 亲和-膜过滤又称亲和过滤或亲和错流过滤 (Affinity Cross-Flow Filtration),是一种新型大 规模分离纯化技术。这一技术是生物化学、化学工程和 生物工程等多门学科的前沿交叉点，它将亲和层析和膜 过滤特别是超滤技术有机地结合起来，兼有亲和层析和 膜过滤的优点，从而成为目前研究的热点。
6 膜亲和过滤法
亲和膜分离技术
亲和膜过滤
1.生物亲和作用
1.1亲和作用的本质
具有亲和作用的分子对具有“钥匙”和“锁孔”的关 系，在结构互补的部位通过静电作用、氢键、疏水相 互作用、配位键、弱共价键相互结合。
1.2亲和分离技术 被认为是解决生物工程下游产品回收和纯化的高效方 法。主要有亲和分配、亲和沉淀、亲和色谱等技术正 在迅速发展，其中亲和色谱已成为色谱领域中的一个 重要分支，它的选择性和特异性极强，是其他技术无 法比拟的。 亲和色谱的不足：流速低、扩散传递慢，不易大规模 应用。