高性能微球在多肽药物分离纯化中的应用（二）
01
「 多肽分离纯化色谱填料的选择 」
一个理想的多肽药物分离纯化色谱填料必须满足以下特性：
（a）高选择性，高分离度；
（b）柱效高，分辨率高；
（c）载量大；单位体积填料处理多肽样品的能力大
（d）化学性能稳定，适用pH范围宽（1-14）；可在线清洗， 耐脏性强，使用寿命长；
（e）机械强度大，反压低；易装柱；
（f）产品重现性好，性价比高。在现实中很难找到一款填料能满足所有的要求，每种填料都有它自身的特性，选择填料要综合考虑成本，分离效率，产品纯度，稳定性等等。
如在发酵多肽的粗纯或捕获阶段需要高载量色谱填料来浓缩和分离目标多肽分子，而精纯阶段则要选择分辨率高的介质以除去性能非常类似的分子。由于色谱填料的性能取决于其化学组成、粒径大小和分布、微球孔径大小和分布、表面功能基团及密度等。
用于多肽分析和分离纯化的液相色谱填料主要基质有三大类：
第一类是多孔二氧化硅（硅胶）为基质的色谱填料；
第二类是天然碳水高分子改性填料包括改性纤维素、葡聚糖、琼脂糖等；
第三类是合成高分子色谱填料包括交联聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等。
反相硅胶色谱已成为多肽分析和制备色谱的主流介质, 但硅胶表面的硅氧键耐碱性差的缺点使得这一填料不适合在碱性条件下分离和分析多肽分子和需要用碱性条件下再生的纯化分离过程中。
天然碳水高分子改性填料由于具有亲水强，能减少对生物分子的非特异性吸附等特点因此在分离过程中容易保持生物分子的生物活性而被广泛地用于生物大分子的分离纯化，其主要的缺点是机械强度差，溶胀体积大，流速慢等等。
交联聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸酯由于机械强度好且合成聚合物微球的粒径,粒径分布及孔道结构容易控制，通过表面亲水化改性后可以降低生物分子的非特异性吸附，而且克服了天然碳水高分子介质机械强度差，溶胀体积大的缺点使生物分离纯化更加快速、高效。
因此合成高分子填料被越来越多地替代天然高分子改性填料用于多肽分子的分离纯化。交联聚苯乙烯填料由于本身就带有疏水的苯基，不需要通过表面键合烷基功能基团就可直接用作反相填料，交联聚苯乙烯填料具有较强的机械强度及极高的耐碱性和极长寿命等特点使其被越来越多地用来替代反相硅胶用于中小分子工业分离纯化过程中。
用于多肽分析和分离纯化的液相色谱填料主要基质性质对比
1）硅胶色谱填料
在高效液相色谱领域，二氧化硅(硅胶)及硅胶键合分离填料因具有良好的机械强度，耐溶剂性，孔道结构及比表面积容易控制，优异的耐热性能，及表面富含易于键合或改性的硅羟基使得硅胶成为高效色谱填料应用历史最悠久也是应用最为广泛的高效液相色谱填料。
2）聚合物色谱填料
然而在多肽类药物的研究与开发中，往往因在下游的分离与纯化过程中所存在的技术瓶颈，导致难以获得令人满意的目标多肽或制备规模。
聚合物分离介质因其良好的分离效果、稳定的物理化学性质及高吸附载量，在多肽类药物的分离与纯化中得到越来越广泛的应用，也为多肽的分离介质选择提供了新的途径。
按照聚合基体的不同，聚合物可以分为聚苯乙烯型和甲基丙烯酸型，分别是以苯乙烯和二乙烯基苯或甲基丙烯酸酯为聚合单体，加入致孔剂聚合而成。
早期的聚合物分离介质因孔径较大，称为大孔吸附树脂，其性质介于天然吸附剂（活性炭、硅胶和硅藻土）和离子交换剂之间。
目前大孔吸附树脂已广泛应用于中药提取液及多肽的分离纯化，但因大孔吸附树脂本身粒径较大等因素导致其分离能力较低，在物质的精细分离纯化中很难达到所需的纯化要求及质量标准。
随着聚合技术的发展，新型的精细聚合物分离介质随之诞生。精细聚合物分离介质一般是以苯乙烯和二乙烯基苯或甲基丙烯酸酯为单体聚合而成，其粒径分布为数微米至数百微米，具有更窄的粒径分布、更优化的孔径结构及更高的比表面积，因此拥有更好的分离度和吸附载量。
与反相硅胶色谱填料相比，首先，聚合物色谱填料微球的骨架结构是由C-C键构成，比Si-O-Si键以及多糖的糖苷键，其化学稳定性最好，在整个pH范围内都可以长期使用，还能用NaOH 溶液直接清洗和再生；
其次，通过聚合方法，可以很容易地获得从软凝胶型至不同硬度，不同孔径、不同大小的微球，特别是通过化学方法，对微球进行功能化，可以很容易地获得具有各种表面性质的微球。因此，越来越多的被用来替代反相硅胶用于多肽等生物分子工业纯化过程中。
3）聚合物和反相硅胶色谱填料的互补性能
硅胶和聚合物为基质的填料是色谱分离和分析领域必不可少的两种性能互为补充的色谱介质。
硅胶基质机械强度大、柱效高、分辨率好，已广泛应用于有机化合物及中性分子的分析和大规模制备生产中；而聚合物基质填料则具有良好的化学稳定性及无与比拟的耐酸碱性，因此使用寿命长，可在线清洗适合生物分子的大规模纯化分离。
研究证明，由于硅胶和聚合物色谱填料内存在材料基质的差别，它们在对目标分子分离选择性方面具有极强的互补性，如一些用聚合物填料很难分离的物质，在硅胶填料上却能得到良好分离。
相反地，一些在硅胶填料上很难分离的物质，而用聚合物填料能得到有效的分离。纳微科技可同时提供硅胶、聚甲基丙烯酸酯和聚苯乙烯/二乙烯基苯为基质的三种性能互补的高质量的单分散均粒色谱填料以满足不同客户的需求。
