La tecnología de preparación de rellenos de purificación de proteínas ha madurado relativamente y puede lograr una producción industrial a gran escala. Ya sea en un pequeño estudio de purificación de proteínas a escala de laboratorio o en la producción a gran escala de medicamentos proteicos en grandes empresas biofarmacéuticas, se pueden seleccionar especificaciones y cantidades de relleno adecuadas de acuerdo con las necesidades reales para satisfacer las necesidades de purificación en diferentes niveles y garantizar la estabilidad de la calidad del producto.

Principios básicos de funcionamiento de los rellenos de purificación de proteínas:

I) basado en la interacción de cargas eléctricas

Muchos rellenos de purificación de proteínas tienen grupos de carga específicos, como los rellenos de intercambio aniónico que llevan cargas negativas y los rellenos de intercambio catiónico que llevan cargas positivas. Bajo ciertas condiciones de amortiguación, las moléculas de proteínas absorben electrostáticamente con el relleno de acuerdo con las propiedades de su propia carga eléctrica. La atracción de la carga eléctrica entre la proteína y el relleno se debilita cuando cambia la Fuerza iónica o el pH del amortiguador, lo que hace que la proteína objetivo sea eluida, mientras que la proteína de impurezas permanece en la columna o se separa en diferentes condiciones de elución debido a diferencias en las propiedades de la carga eléctrica o a diferentes Fuerzas de unión con el relleno.

(2) basado en interacciones hidrofóbicas

Hay grupos hidrofóbicos en la superficie del relleno de purificación de proteínas hidrofóbicas, y también hay áreas hidrofóbicas en las moléculas de proteínas. En ambientes de alta concentración de sal, las áreas hidrofóbicas de las proteínas se acercan entre sí y se unen a través de interacciones hidrofóbicas con los grupos hidrofóbicos del relleno. A medida que la concentración de sal disminuye, esta Interacción hidrofóbica se debilita y la proteína objetivo se eluye, logrando así la purificación de la proteína. Este método de purificación basado en la hidrofobicidad es más eficaz para la purificación de algunas proteínas altamente hidrofóbicas, como las proteínas de membrana.

(3) basado en la especificidad de afinidad

Los rellenos de cromatografía de afinidad se purifican utilizando una alta afinidad específica entre una proteína y un ligando específico. Por ejemplo, existe una afinidad específica entre la enzima y sus sustratos, inhibidores, anticuerpos y antígenos. Los ligandos correspondientes se fijan al relleno, y cuando pasan las muestras que contienen la proteína objetivo, la proteína objetivo se une específicamente al ligando, mientras que otras proteínas de impurezas no se absorben o absorben débilmente. Al cambiar las condiciones de elución, como el uso de ligandos competitivos o el cambio de la composición del amortiguador, se puede desorbsorber y recoger la proteína objetivo del relleno, logrando así el objetivo de un alto grado de purificación.

(4) basado en el principio del Tamiz molecular

El relleno de purificación de proteínas de Tamiz molecular tiene una estructura poroso de tamaño de Poro específico. Cuando la mezcla de proteínas pasa por el relleno, las proteínas de menor peso molecular pueden entrar en el interior de los poros del relleno, mientras que las proteínas de mayor peso molecular son excluidas. Durante el proceso de elución, las proteínas de bajo peso molecular se eluyen relativamente lentamente debido a su larga ruta de difusión en los poros; Las proteínas de alto peso molecular se eluyen más rápido, logrando así la separación y purificación de las proteínas en función del tamaño del peso molecular.