亲和膜分离技术及其在生物产品分离纯化中的应用研究进展

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1、亲和膜分离技术及其在生物产品分离纯化中的应用研究进展（贵州大学化学与化工学院，贵州，贵阳，550003）[摘要]亲和膜分离技术是一项新兴的技术，兼有膜分离和亲和色谱的优点，可以有效地进行生物产品的分离和纯化.本文介绍了亲和膜的制备及其分离工艺、国内外亲和膜在生物产品分离纯化中的研究进展,并指出了存在问题和展望，为我国亲和膜的发展提出研究方向。[关键词]亲和膜；生物产品；分离纯化TheTechnologyofAffinityMembraneSeparationanditsDevelopmentinSeparationandPurificationofBiologicalPro

2、duct(SchoolofChemstryandChemcialEngeering,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou,550003)[Abstract]Affinitymembraneseparation,asanewtechnology,hasadvantagesofbothmembraneseparationandaffinitychromatography,andisgoodfortheseparationandpurificationofbiologicalproducts.Thepreparationofaffinitychrom

3、atographyandseparationtechnologyareintroducedinthispaper.Atthesametime,developmentofapplicationinseparationandpurificationofbiologicalproductsareissummarized.Thentheapplicationofaffinitymembraneseparationininseparationandpurificationofbiologicalproductsisputforward,itpointsouttheexistingpr

4、oblemscurrentlyandfuturedevelopmenttrends.[keywords]Affinitymembrane;biologicalproduct;separationandpurification1.引言随着生物工程和生命科学的迅速发展,对生物大分子分离纯化的要求越来越苛刻。为获得高纯度、高质量、低成本的生物产品,突破传统的分离方法，寻找一种既经济又有效的新型分离途径已成为迫切需要。在传统的研究中，膜分离和亲和分离是2个平行发展的研究方向，在生物分子的分离和纯化方面各具特色，但也存在着一些不可克服的技术缺陷。膜分离过程设备简单，易于放大，成本低，

5、分离速度快，可连续操作；而亲和分离的选择性和特异性较强。由膜与亲和分离相结合的亲和膜分离技术，可发挥两者的特色，具有处理量大、选择性强、易于放大等显著优点。亲和膜技术的研究始于20世纪中期，自1991年Klein[1]的亲和膜(AffinityMembrane)专著出版以来，促进了对亲和膜技术的研究，在基膜材料改性、亲和配基偶联、亲和膜组件设计、过程动力学以及亲和膜应用方面都有了较大的发展，但还有许多问题有待进一步深入研究。目前，亲和膜分离技术已被广泛应用于干扰素、单克隆和多克隆抗体、胰蛋白酶及其抑制剂、白蛋白、纤维蛋白等多种生物医药制品的分离纯化之中[2-5]。2.亲和膜

6、的制备亲和膜分离的原理主要是基于膜上的配基与混合物中目标分子间特异性吸附能力的强弱与大小差异。亲和膜的优劣可从几点评判[6]：1.是否有足够的表面积和适当的孔径与可接受的孔径分布；2.膜表面是否有足够多的可使其活化并偶联间隔臂和配基的基团(一般为-OH，-NH2，-SH或-COOH基)；3.膜的承压和抗形变能力；4.耐酸碱、耐高浓度盐和有机溶剂的性能等。2.1.亲和基膜材料亲和膜基质材料按来源大致可为天然和合成聚合物。常用的有：聚烯烃类(聚乙烯、聚丙烯)，芳香聚合物(聚碳酸酯、聚矾、聚醚矾)，酯族聚酰胺(尼龙6、尼龙66)，以及聚乙二醇(PEG)、纤维素等特殊聚合物。目前研

7、究较多的是纤维素、聚(丙烯)酰胺及其衍生物、化学改性聚枫、还原聚羟乙基甲基丙烯酸酯(PHEMA)、甘油基甲基丙烯酸醋与乙二醇二甲基丙烯酸酷共聚物，无机膜如玻璃中空纤维膜等。膜材料一般要加以改性，以改善膜的亲水性能，减少非特特异性吸附位点，增加可化学反应的基团。膜孔结构、孔径分布等对膜的改性有较大的影响。2.2.亲和配基亲和膜的分离作用主要取决于配基与目标物的特异性结合，从整体来说，亲和配基可分为特异型配基和通用型配基两大类。特异型配基具有高度的专一性，只与特定的生物分子相结合，例如酶与它们的底物或抑制剂，特异性抗原