论文部分内容阅读
现代生物技术发展正进入大规模产业化、国际分工格局快速形成的重要阶段.分析数据表明,我国生物下游工程技术相对落后,成为严重制约我国生物技术产业化发展的瓶颈之一.生物对象的多样性和复杂性往往造成生物分离的高难度和高成本,提高生物分离的效率,降低生物分离成本,是解决问题的关键.生物分离的本质是生物对象和分离材料间的分子相互作用,生物分子往往具有复杂的空间结构,造成相互作用呈现多样性,包括静电作用、疏水作用、亲硫作用、氢键、π-π作用等.基于单一作用模式的常规分离技术,如离子交换层析和疏水相互作用层析,作用方式单一,分离的选择性有限；基于复杂相互作用的亲和分离技术,往往需要昂贵的亲和配基,例如用于抗体分离的Protein A配基,分离效率很高,但分离成本也异常高昂.介于二者之间的新型生物分离技术——混合模式层析(Mixed-mode chromatography,MMC),利用独特的小分子功能配基,有效综合多种相互作用,实现分离材料和生物对象间的特异性结合和解离,MMC配基具有可设计性和可控性,是生物分离的潜在新平台.针对免疫球蛋白／抗体分离,引入独特的混合模式配基,兼有疏水、静电和亲硫作用.在中性条件下,由于抗体的保守区域具有较强的疏水性,可以通过疏水和亲硫作用结合到介质上；调节溶液pH,使配基带有电荷,抗体也带有相同电性的电荷,二者产生静电排斥作用,促使抗体从介质上洗脱下来.MMC使用化学配基,价格低廉,性能稳定；配基密度通常较高,吸附容量较大；具有不依赖于盐的吸附特性,对料液性质要求较低,适合于规模化的分离过程.借助计算机分子模拟技术,深入探讨配基-生物分子将相互作用,将实现MMC配基的优化设计,进一步提高分离选择性和分离效率,促进MMC技术的发展.