蛋白質(zhì)分離采用膜層析講解

1、 蛋白質(zhì)分離采用膜層析：機遇與挑戰(zhàn) 抽象使用合成孔和微孔膜作為層析介質(zhì)填充床色譜的一些相關的問題，是可以克服的。本文綜述了目前的發(fā)展狀況，在該地區(qū)的膜蛋白質(zhì)的色譜分離。膜色譜的運輸現(xiàn)象簡要討論，并在這方面所做的工作進行檢討。它已被用于蛋白質(zhì)的分離，以及與不同的應用程序，各種分離化學評論。膜色譜技術所面臨的挑戰(zhàn)，突出顯示，并的范圍為今后的工作進行了討論。關鍵詞：評論 ;膜色譜 ;固定相，LC1、介紹色譜法是迄今為止最廣泛使用的用于高分辨率的蛋白質(zhì)分離和分析技術。傳統(tǒng)上，這些過程被進行使用填料床，其中有幾個主要的限制。填充床的壓降普遍偏高，往往會增加在一個過程中，由于床合并（介質(zhì)變形引起的）的綜合

2、影響，造成的膠體物質(zhì)積累的列致盲。與常規(guī)的色譜生化分離過程，特別是那些采用軟色譜介質(zhì)，另一種主要的限制是依賴于顆粒內(nèi)擴散的溶質(zhì)分子的結合位點（參照圖1）這樣的介質(zhì)的孔隙內(nèi)的運輸。這增加了處理時間，因為運輸?shù)拇蠓肿油ㄟ^擴散是緩慢的，尤其是當它被阻礙。因此，回收液量（洗脫所需的）也增加。溝流，即形成流路由于開裂的填充床，是一個大問題。這會導致短路物質(zhì)流，導致病床使用率不佳。其他問題包括從使用傳統(tǒng)的多分散介質(zhì)所產(chǎn)生的徑向和軸向擴散限制。其中的一些因素的運輸現(xiàn)象是復雜的事實，使填充床層析過程中難以規(guī)模的擴大。圖 1 溶質(zhì)運移填充床色譜和膜色譜。填充床色譜法的一些設計上的限制已被克服，通過使用新開發(fā)的單

3、分散性的，無孔的，剛性的色譜介質(zhì)（例如，參考文獻1 和 2 ）。然而，這些媒體通常是昂貴的和溶質(zhì)的結合能力大大降低自結合現(xiàn)在可以只發(fā)生在外部表面。此外，與這些材料中，高壓降的問題依然存在。是一種完全不同的方法來克服的局限性，與填充床使用化學合成的微孔或大孔膜層析介質(zhì)（如文獻3 4 56 ）。其結合位點的溶質(zhì)運輸在膜色譜過程中發(fā)生主要通過對流（參照圖1），從而減少了處理時間，而且回收液量。的結合效率一般是獨立的進料流率，在很寬的范圍內(nèi)，也可以使用，因此非常高的流動速率。的壓力損失也顯著低于與填充床。另一個主要優(yōu)點是膜吸附填料床規(guī)模相比相對容易。然而，這種潛力還沒有得到充分的利用尚未在生物工藝行業(yè)

4、。膜色譜法特別適合于較大的蛋白質(zhì)（即M 250 000）。這樣的蛋白質(zhì)很少進入孔隙中存在的微粒色譜介質(zhì)的外部可用的表面積，這樣的介質(zhì)上的唯一的綁定。因此，對于較大的蛋白質(zhì)，可用于綁定的表面積與膜顯著更大。較小的蛋白質(zhì)的結合能力的膜吸附在一般低于傳統(tǒng)的基于凝膠的媒體，但明顯高于單分散性的，無孔的，硬介質(zhì)。膜色譜設備一般都是大量生產(chǎn)更容易，更便宜。這使得有可能有一次性膜吸附器。這些設備可以使用，直至維持理想的性能（即液壓通透性，結合能力，選擇性和分辨能力）。一旦他們停止正常運作這些設備可以更換。消除這種類型的靈活性的要求，以便進行清潔設備重新生效。利用不同的化學分離的蛋白質(zhì)在膜色譜。已發(fā)現(xiàn)一些已在

5、使用中的膜分離過程的其他類型的（例如微濾）膜是適合作為色譜介質(zhì)。然而，在大多數(shù)情況下，這些可用的膜已被修改，以使它們更適合用作膜吸附器。也已經(jīng)開發(fā)新型合成膜。填充床色譜分離，膜色譜具有一定的相似之處，另一種方法是基于巨石列上使用。這些列被用棒狀的多孔結構，通過對流流動相可以發(fā)生。整料列的主要優(yōu)點是膜色譜相似。然而，不同的膜材料的結構和形態(tài)方面巨石。雖然膜顧名思義就是橫向尺寸遠遠超過了縱向尺寸的障礙，相反可能是真實的巨石。巨石或許更類似于比膜填充床色譜柱。在這篇評論文章中，膜色譜的發(fā)展在該地區(qū)的當前狀態(tài)進行了討論。發(fā)表的文獻中的蛋白質(zhì)膜色譜領域的審查（例如 膜層析潛在的局限性還強調(diào)，這項技術更廣

6、泛地接受，在很大程度上取決于找到解決這些限制。2。膜層析運輸現(xiàn)象膜色譜法的優(yōu)點在于對流物質(zhì)運輸?shù)闹鲗У匚弧Ｈ欢?，顯而易見的，從圖。1，擴散輸運不完全缺席。單獨對流的優(yōu)勢不一定能保證效率。對流不合適的類型可以是一個嚴重的缺點。流量分配色譜和確實大多數(shù)類型的分離過程中的一個主要問題。設計合理的膜層析工藝和設備是可能的，只有當涉及的運輸現(xiàn)象，正確理解。但是，它可能是值得一提的是，在許多的層析過程中，特別是那些依賴親和型的相互作用，結合動力學進行限制。在這些方法中，在傳輸現(xiàn)象的改善是可能導致過程的效率顯著改善。一般來說，膜吸附器的三種類型的用于對蛋白質(zhì)生物分離：平片，中空纖維和徑向流。單平板很少被采用

7、。更多的時候，一些平板堆被安置于膜組件。除了 提供更多的吸附劑體積，膜堆棧的使用具有下面討論的某些其他好處。的中空纖維膜具有一個管狀的幾何形狀通常范圍從0.25到2.5毫米的直徑與管。中空纖維膜吸附通常由幾百纖維管殼式換熱器型配置中的一個模塊內(nèi)盆栽的捆綁。徑向流吸附器的制備是通過螺旋纏繞的平片膜的多孔圓筒形芯圖 圖2總結了相對于使用三種主要類型的膜吸附器（基于在這篇文章中評論的論文）。平板膜是迄今為止最為廣泛。盡管有利的，其他類型的基于膜的技術（如微濾，超濾和透析），中空纖維，也許不太好，適合于膜色譜。解釋這種情況的原因是在未來一段。大多數(shù)使用的中空纖維上的報告是從研究團隊積極從事中空纖維膜在

8、發(fā)展的不同用途。徑向流裝置的使用也沒有，盡管一些這種類型的吸附器是可在市場上已發(fā)表 的文獻中廣泛報道，如表1所示的市售的膜吸附。事實上，有相對較少的廠家生產(chǎn)的膜吸附表示新奇的技術。圖 2， 膜吸附器類型（幾何）。圖選項表1中。 市售的膜吸附器產(chǎn)品名稱膜材料/類型組態(tài)生產(chǎn)廠家Sartobind MA5，強化企穩(wěn)纖維素，平板，準備賽多利斯 MA15和MA100強陽離子交換（S型），使用吸附強陰離子交換（Q型），弱陽離子交換（C型），弱陰離子交換（D型）Sartobind MA120強化企穩(wěn)纖維素，平板，賽多利斯 MA550，MA600X5強陽離子交換（S型），光盤 和MA5500X10強陰離子交換

9、（Q型），弱陽離子交換（C型），弱陰離子交換（D型）Sartobind因子強化企穩(wěn)纖維素，徑向流賽多利斯 兩個家庭強陽離子交換（S型），盒式磁帶強陰離子交換（Q型），弱陽離子交換（C型），弱陰離子交換（D型）Sartobind C5F，強化企穩(wěn)纖維素，平板賽多利斯 C15X和C100X弱陽離子交換Vivapure強與弱，平板，VIVASCIENCE陰，陽離子交換離心Q野馬親水性聚醚砜，徑向流鮑爾陰離子交換膠囊和盒式磁帶在平片膜吸附器中，該液體通常是引入垂直于膜表面（參照圖3）。在中空纖維膜的液體最初平行于膜表面流動（參照圖3）。然后將液體逐漸朝向和靜水壓力差，由于通過毛孔。使用的中空纖維結構的

10、主要優(yōu)點是高的膜表面積與體積之比，它提供了。使用中空纖維的另一個優(yōu)點是減少由于橫流的孔隙入口附近的顆粒堆積。在中空纖維中的液體流動模式的觀察表明，這種類型的吸附器不能用于脈沖色譜法依賴于樣品注射的形式的脈沖，其持續(xù)時間與總的處理時間相比是微不足道的。即使在綁定和洗脫模式，突破有望擴大，導致吸附利用率較差。圖中所示的徑向流動裝置的液體流動模式。3。圖 流在膜吸附。圖選項徑向流吸附自稱是適合大規(guī)模應用。然而，在這些裝置中的流動分布預期是相當具有挑戰(zhàn)性。膜的面積也增加，在徑向向外的方向。這勢必引入的復雜性，導致在其流量通過膜表面的液體流速度下降。的徑向流吸附器顯然是不適合脈沖色譜法。它很可能是更適合

11、使用的綁定和洗脫下來模式。然而，結合和洗脫過程可能是困難的建模和預測。盡管這種感知的缺點，徑向流吸附流行的行業(yè)用戶。賽多利斯和Pall公司如幾個成功的產(chǎn)品已經(jīng)商品化。在這些產(chǎn)品的設計，已投入相當大的努力，成提高流量分布。一些研究人員認為占有優(yōu)勢徑向流裝置的膜堆放遠大于缺點產(chǎn)生的氣流分布。一旦進入進料膜，它流過的孔，一般均認為相對于膜表面的取向正常。通過膜的總體的液體流動發(fā)生在一個正常的方向。然而，由于大多數(shù)微孔膜中孔隙的曲折性，本地化流未必總是如此。液體流動制度通常是層。主要是對流運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)分子內(nèi)圓柱孔的軸向徑向輸運，而主要是擴散。軸向運輸可能會受到泰勒分散。然而，這種效果被期待要小。一些研

12、究者已研究膜色譜中的傳輸現(xiàn)象（例如，參考文獻5 ，21 ，48 ，49 ，55 ，58 ，82 ，108 和 109 ）。大多數(shù)的這些文件作為模型系統(tǒng)的基礎上的平片膜。處理與運輸現(xiàn)象膜色譜最早的論文之一是內(nèi)褲和庫拉5 。數(shù)學公式被提出和解決一個理想化的膜吸附的基礎上成堆的平板來預測突破和洗脫曲線。動態(tài)吸附和洗脫研究使用的酶甲酸脫氫酶和丙酮酸脫羧酶的數(shù)學公式所預測的趨勢進行了實驗驗證。孫先生及策爾48提出了一個數(shù)學模型，該模型考慮到對流，擴散和吸附等溫線符合Langmuir型了。這種模式也是基于一個平板式膜吸附。在本文中，它被預測，用很薄的膜的流率的上限可以由配體-蛋白質(zhì)關聯(lián)動力學限制。被推薦一

13、些薄膜使用堆棧來克服這個限制。還強調(diào)了膜的孔隙度和厚度的變化所帶來的局限性。這個數(shù)學模型的大眾運輸?shù)挠绊戇M行了探討（單克隆抗體）使用的實驗研究49在隨后的紙張。Tennikova和斯威克21研究了膜色譜法（平板）的大眾運輸?shù)默F(xiàn)象主要是基于操作參數(shù)。大眾交通影響流程效率的運行參數(shù)（如膚淺的速度，孔徑，膜的厚度，蛋白質(zhì)擴散）所觀察到的影響進行了討論。他們報告說，檢查系統(tǒng)的處理效率，并不限定于流率。這被認為是由于增強擴散蛋白質(zhì)運輸，由于流速增加（即增加傳質(zhì)系數(shù)）。據(jù)報道，近四年幅度高于其各自的解決方案擴散訂單毛孔內(nèi)的蛋白質(zhì)的擴散系數(shù)。劉和油炸討論根據(jù)溶菌酶的吸附在平板親和膜系統(tǒng)的一個模型系統(tǒng)82 。

14、在重要的細節(jié)，傳質(zhì)的影響進行了討論。的徑向和軸向擴散和孔徑分布和膜厚度的變化的影響的重要性進行了審議。增加的細孔徑分布和膜厚度的變化顯著地拓寬了穿透曲線。有人建議，用大量的膜堆“平均化”流動分散會增加清晰度的突破曲線，因此增加的結合效率。Roper和萊特富109 ，在他們的評論文章中，定性地討論了不同類型的膜吸附器的傳質(zhì)現(xiàn)象。最近，Sarfert策爾55 ，楊等人58和特赫達等人108討論在設計膜吸附傳質(zhì)的影響。3。化學分離回顧早期的評論文章往往集中大量運用在膜色譜（如文獻化學分離17 ，30 ，32 和 65 ）。這些措施包括離子交換（IEX），親和力疏水相互作用（HI）和反相（RP）為基礎

15、的分離（參見圖4）。使用的離子交換和親和相互作用得到越來越廣泛的報道。已經(jīng)有顯著減少工作疏水相互作用和基于反相蛋白質(zhì)膜色譜。圖 4， 相對使用不同的化學分離，膜色譜。圖選項文獻回顧的基礎上，親和分離似乎構成單一最大的細分市場。這可能是由于與不同的配體，可以相對容易地附著到膜。事實上，親和相互作用被廣泛應用于從不分青紅皂白地使用術語“親和膜”一些研究人員表示所有類型的膜具有約束力的性質(zhì)是顯而易見的。用于親和膜色譜的配位體大致可分為四種類型：1。免疫親和配體;2。A或G蛋白;3。低分子量的質(zhì)量的配體;4。其它配位體。表2中列出了不同的免疫親和配體的用途。免疫親和層析依賴于利用生物特異抗原抗體識別和

16、結合。使用抗體作為配位體可能是更加普遍。然而，在理論上的抗原可能同樣也可以使用作為配位體朝它特定的純化抗體。使用多克隆抗體和單克隆抗體免疫親和配體的報道。然而，預期的結合效率和選擇性顯著更高的單克隆抗體。附件所涉及的化學抗體膜主要從開發(fā)活動抑制細胞膜上的酶和其他聚合物表面。同時開展這些附件護理程序必須注意，以確保結合的抗體保持其生物特異性的抗原結合能力。表2中。 基于免疫親和配體的膜色譜配體膜目標蛋白/秒吸附樓盤。幾何抗IgE抗體再生纖維素IgE抗體平板77抗牛血清白蛋白抗體再生纖維素BSA中空纖維26人IgGGMA-EDMAG蛋白平板23單克隆抗體酰肼白細胞介素-2受體中空纖維73單克隆抗體

17、酰肼白細胞介素-2中空纖維74BSA單克隆抗再生纖維素BSA平板85 抗體反HSAP抗體纖維素人血清淀粉樣蛋白P（HSAP）平板78反RINF2A酰肼重組干擾素-2A中空纖維73 單克隆抗體 （2ARINF）IgG抗體（GMA-EDMA）共聚重組蛋白G平板25IgG抗體微孔膜人低密度脂蛋白平板69IgG抗體微孔膜人低密度脂蛋白平板57表選項蛋白A，蛋白G是通過抗體的Fc區(qū)特異性結合免疫球蛋白G（IgG）的物質(zhì)。是不是這種類型的識別和結合抗原抗體結合的一個例子，因此列為一個單獨的類別。表3列出了各種用途的蛋白質(zhì)A和G蛋白膜色譜?？贵w附件，附件中涉及的化學蛋白質(zhì)A和G膜主要從開發(fā)酶固定。表3。 蛋

18、白A和G親和膜色譜配體膜目標吸附樓盤。蛋白質(zhì)/ s的幾何蛋白A羥乙基纖維素處理IgG抗體中空纖維31混合聚醚砜和聚環(huán)氧乙烷蛋白A / G基于甲基丙烯酸甲酯的IgG抗體平板34共聚物重組蛋白G再生纖維素IgG抗體平板53蛋白A基于尼龍人IgG平板70蛋白A聚（醚型聚氨酯 - 脲）人IgG平板86蛋白A復合膜人IgG中空纖維3重組蛋白A聚醚砜人IgG中空纖維27重組蛋白A聚砜人IgG中空纖維28重組蛋白A復合纖維素膜人IgG徑向流87重組蛋白A / G聚己內(nèi)酰胺人IgG平板29蛋白A環(huán)氧鼠單克隆平板88抗體（IgG）G蛋白基于尼龍人IgG平板103蛋白A聚（偏氟乙烯）人IgG平板100蛋白A聚（G

19、MA EDMA）人IgG平板64重組蛋白G的Immobilon AV人IgG平板59子類表選項表4列出了各種低分子量的質(zhì)量（LMM）配體的報告的用途。合成染料是最廣泛使用的LMM的配位體。這主要是遺留下來的早期發(fā)展領域的填充床親和層析。其他LMM的配位體包括氨基酸，糖類和底物類似物。表5中列出了其它類型的配位體，包括肽，聚合物物質(zhì)和固定化金屬離子。不同的成膜材料（如甲殼素）具有內(nèi)在的親和力不同的蛋白質(zhì)結合能力。表4。 低分子質(zhì)量的配體親和膜色譜法配體膜目標蛋白/秒吸附樓盤。幾何染料F3-GA基于尼龍BSA平板5活性黃HE-4R基于尼龍丙酮酸脫羧酶平板5普施安紅HE-3R基于尼龍甲酸脫氫酶平板5

20、染料Cibacron Blue 3GA纖維素溶菌酶平板82麥芽糖纖維素伴刀豆球蛋白A平板18苯丙氨酸基于聚乙烯IgG抗體中空纖維35色氨酸基于聚乙烯IgG抗體中空纖維36組氨酸Polyethylenevinyl人IgG中空纖維89酒精染料F3-GA基于尼龍腺苷酸激酶平板4染料F3-GA改性纖維素堿性磷酸酶平板76染料F3-GA丙烯酸共聚物BSA管狀的71染料F3-GA聚（羥乙基牛過氧化氫酶平板90甲基丙烯酸甲酯）染料F3-GAsartobind藍2酵母的葡萄糖-6 - 磷酸平板6磷酸鹽脫氫酶染料F3-GA支持殼聚糖人血清白蛋白的平板11對 Aminomethylbenzoyl聚（甲基縮水碳酸酐

21、酶平板61 磺胺丙烯酸酯）的基礎天門冬氨酸再生纖維素天冬氨酸平板105對氨基苯甲殼聚糖膜胰蛋白酶平板14染料F3-GA殼聚糖膜人血清白蛋白的平板15染料F3-GA基于尼龍丙氨酸脫氫酶平板102普施安藍MX-R改性聚乙烯肌酸磷酸激酶中空纖維99表選項表5中。 其他類型的親和膜色譜法配體膜目標蛋白/秒吸附樓盤。幾何肽配體PentadecapeptideGMA-EDMAIgG抗體平板24十六肽GMA-EDMAIgG抗體平板24此聚合物配位體基于甲殼素大孔甲殼素膜溶菌酶平板12膠原環(huán)氧聯(lián)蛋白平板62胰蛋白酶改性聚砜大豆胰蛋白酶抑制劑平板75基于甲殼素大孔甲殼素膜麥胚凝集素平板16大豆胰蛋白酶抑制劑改性

22、聚乙烯胰蛋白酶中空纖維46嗜硫配體單克隆抗體螺旋纏繞8固定化金屬離子配體銅2 +Sartobind IDA膜細胞色素，溶菌酶平板67和胰凝乳蛋白酶銅2 +玻璃膜細胞色素，溶菌酶，管狀的91胰凝乳蛋白酶的和核糖核酸酶A銅2 +基于尼龍溶菌酶，卵清蛋白和平板92刀豆蛋白A表選項離子交換膜指用于膜色譜介質(zhì)的另一個主要部分。大量用于微孔膜已知有離子交換性能。在許多應用中，這被認為是一個主要的缺點。然而，這個屬性被證明是潛在有用的進行色譜分離。一些這些膜進行了修改，以提高他們的離子交換容量。介紹了不同的帶電基團，如磺酸（S），磺丙基（SP），二乙基氨基乙基（DEAE），季銨（Q），以獲得高的蛋白結合膜。

23、表6列出了各種報告所使用的離子交換膜色譜用于蛋白質(zhì)的分離。在市售的色譜膜，離子交換膜構成的最大部分。表6。 離子交換膜色譜類型膜目標蛋白/秒吸附樓盤。幾何陽離子交換sartobind S（磺酸型）血紅蛋白，溶菌酶徑向流81陰離子交換DEA含有GMA-EDMA肌紅蛋白，伴清蛋白，平板21共聚物卵清蛋白和大豆胰蛋白酶抑制劑陽離子交換sartobind S（磺酸型）溶菌酶，卵清蛋白平板83陰離子交換sartobind Q（季銨型）牛血清白蛋白，IgM抗體平板83陽離子交換sartobind S（磺酸型）血漿蛋白平板9陰離子交換sartobind Q（季銨型）血漿蛋白平板9陽離子交換sartobind

24、 S（磺酸型）單克隆抗體（IgG）平板84陰離子交換sartobind Q（季銨型）單克隆抗體（IgG）平板84陰離子交換大孔殼聚糖膜細胞色素，溶菌酶，平板13卵清蛋白，人血清白蛋白，大豆胰蛋白酶抑制劑陽離子交換S型纖維素膜BSA平板55陽離子交換sartobind S（磺酸型）溶菌酶，胰凝乳蛋白酶原平板66A和大豆胰蛋白酶抑制劑陰離子交換Sartobind Q（季溶菌酶，胰凝乳蛋白酶原平板66銨型）A和大豆胰蛋白酶抑制劑陰離子交換快速磁盤Q膜人腫瘤壞死因子平板63陽離子交換SP聚乙烯溶菌酶中空纖維37陽離子交換sartobind S（磺酸型）鼠單克隆抗體（IgG）平板88陽離子/陰離子Sar

25、tobind S和Q Sartobind鼠單克隆抗體（IgG）平板93陰離子交換DEAE MemSep 100卵清蛋白和肌紅蛋白平板94陰離子交換DEAE MemSep的磷酸二酯酶平板95陽離子/陰離子和Q纖維素膜乳清蛋白平板52陽離子/陰離子和Q纖維素膜乳清蛋白平板54陰離子交換聚（甲基丙烯酸縮水甘油酯）卵清蛋白，伴清蛋白，平板40肌紅蛋白，大豆胰蛋白酶抑制劑陽離子交換sartobind S（磺酸型）溶菌酶，牛血清白蛋白平板10陽離子/陰離子S，DEA和EA呈現(xiàn)膜BSA中空纖維42陽離子/陰離子S，DEA和EA呈現(xiàn)膜BSA中空纖維43陽離子/陰離子S和DEA呈遞共聚物牛奶中的蛋白質(zhì)平板68和

26、纖維素膜陽離子/陰離子DEAE和SP Zetaprep 100的人血白蛋白徑向流96陽離子交換SP MemSep 1010乳清蛋白，牛血清白蛋白平板50陽離子/陰離子CM和DEAE MemSep 1010的溶菌酶，細胞色素C，平板97胰凝乳蛋白酶，乳清蛋白，伴清蛋白和卵清蛋白陽離子/陰離子和Q纖維素膜乳球蛋白，溶菌酶，平板69伴清蛋白，細胞色素和胰凝乳蛋白酶陰離子交換QAE-Cellulose/acrylic-半乳糖苷酶平板104陽離子交換SP-改性聚乙烯溶菌酶平板38陰離子交換DEAE-聚（GMA-EDMA）大豆胰蛋白酶抑制劑，平板62肌紅蛋白和伴清蛋白陰離子交換改性的纖維素，聚（乙烯基BS

27、A平板101氯）復合陽離子交換S -聚（甲基丙烯酸縮水甘油酯）溶菌酶中空纖維47陽離子交換CM MemSep 1010疫毒，單克隆抗體平板106陰離子交換DEAE MemSep 1000氨基端結構域平板107甲酰四氫脫氫酶陰離子交換DEAE-聚合物BSA中空纖維41陽離子交換磺酸型膜乳鐵蛋白和乳過氧化物酶平板56表選項表7列出了各種利用反相和疏水性的相互作用為基礎的膜色譜分離。多數(shù)可以在合成膜是用有機溶劑不兼容。這或許可以解釋反相膜色譜為什么卻鮮有報道。疏水性相互作用是已知有其他化學分離的幾個優(yōu)點，特別是從蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性的點。因此，這是令人驚訝地注意到稀缺膜色譜分離蛋白質(zhì)利用率的報告。一般的做

28、法一直在疏水膜色譜附加各種膜的疏水性配體（通常是烴鏈或環(huán)）。各種可用的膜進行疏水相互作用為基礎的分離的內(nèi)在屬性可能還需要進行調(diào)查79 。表7。 反相和疏水性相互作用膜色譜膜/配體目標蛋白/秒吸附樓盤。幾何苯乙烯 - 二乙烯苯卵清蛋白，人血清白蛋白平板21苯基接枝聚乙烯BSA中空纖維44甲基丙烯酸十二烷基酯含有肌紅蛋白，核糖核酸酶A，平板21 GMA-EDMA溶菌酶和胰凝乳蛋白酶快速磁盤C4人腫瘤壞死因子平板63甲基丙烯酸十二烷基酯含有肌紅蛋白，核糖核酸酶A，平板21 GMA-EDMA溶菌酶和胰凝乳蛋白酶Hydrophilised聚偏氟乙烯鼠單克隆抗體（IgG）平板79癸醇聚（偏人源化單克隆平板

29、80 二氟乙烯）膜抗體（IgG）改性聚乙烯BSA中空纖維45表選項用于色譜分離不同類型的膜已審閱早期的評論文章（如文獻17 和 30 ）。纖維素類膜的使用是最廣泛的報道。4。審查申請從表2，表3，表4，表5，表6 和 表7可以看出，膜色譜已被用于各種各樣的蛋白質(zhì)分離。的大多數(shù)文獻評論的二元或多元蛋白的混合物的分離處理。也有一些基于一個單一的蛋白質(zhì)結合和突破的研究報告。應用程序可以被分類的基礎上分離不同的蛋白質(zhì)。圖。5，蛋白質(zhì)膜色譜分離（根據(jù)文獻回顧）被分為五個大類。圖 5， 蛋白質(zhì)膜色譜分離。圖選項圖 5也許并不真正代表的潛在應用膜層析。這是由于不同的利益在這一領域的研究，大致可分為三類：（一

30、）生物技術熱衷于使用生物混合物的利益，膜色譜（二）膜的研究人員熱衷于尋找新膜的應用及（c）工藝工程師熱衷于模型膜層析。當然，還有那些誰屬于一個以上的這些類別?；趹玫难芯恐饕婕肮に囬_發(fā)的特定蛋白質(zhì)的分離，從復雜的的天然混合物（如提純的單克隆抗體細胞培養(yǎng)上清）。模擬蛋白質(zhì)的混合物的分離，合作自然發(fā)生的（例如，血清白蛋白和免疫球蛋白），也可以是大致分類為基于應用程序的研究。然而，蛋白質(zhì)的分離，這是不能同時存在的天然混合物如牛血清白蛋白（BSA）和溶菌酶可能不屬于這一類。模擬已被分離的混合物的基礎上，其特征在于，很容易找到的蛋白質(zhì)，例如牛血清白蛋白，溶菌酶，肌紅蛋白，卵清蛋白，伴清蛋白，細胞色素

31、C和胰凝乳蛋白酶原。以及其特征在于，在這些蛋白質(zhì)中，可以以非常純的形式，代表了廣泛的物理化學性質(zhì)（即等電點，分子量）。這些模型蛋白質(zhì)，這主要是用于演示的新的膜的性能和適宜性，因此非常適合作為理論研究。圖。6和嘗試已取得代表膜色譜的蛋白質(zhì)純化的潛在應用。這是基于真實的蛋白質(zhì)混合物的分離或仿自然共同出現(xiàn)的蛋白質(zhì)的混合物的文獻處理。血清抗體代表的單一最大的應用領域。酶，單克隆抗體和血清白蛋白后續(xù)以該順序。然而，必須指出，這種酶類別包括不相似的分子實體。圖 6， 應用膜色譜用于蛋白質(zhì)分離。圖選項臨界分析評論文獻，似乎顯示膜色譜法純化的蛋白質(zhì)是沒有它們各自的天然存在的混合物的主要成分的適用性。例如，抗體

32、發(fā)生血清或血漿中白蛋白的濃度比在低得多的。類似地，單克隆抗體的細胞培養(yǎng)上清中的濃度一般是遠低于主要的雜蛋白，如牛血清白蛋白。這指向兩件事情：首先，膜吸附器處理大量的液體，并且，第二，一般低蛋白結合能力的適用性。膜色譜因此，可能是更適合于大量液體，含有低濃度的目標蛋白的純化過程，在這過程中要被處理。當目標蛋白為主要成分的飼料中，膜色譜的使用很可能在很大程度上僅限于特定的雜質(zhì)除去少量的110 。5。面臨的挑戰(zhàn)：進一步研究和發(fā)展的原動力膜色譜填充床色譜的幾個明顯的優(yōu)勢。但是，也有一定的局限性，需要克服。一些主要的限制，或者我們應該說挑戰(zhàn)，膜色譜是：1。入口流量分配;2。膜的孔徑分布;3。膜的厚度不均

33、;4。降低約束力容量。流量分配的問題不是單靠膜吸附獨有。事實上，Yuan等人111和萊特富等人112已經(jīng)討論了有關的問題，一般在層析過程中的流動分布。不過，這個問題可能尤為嚴重，由于存在一個大的正面面積相對于床的高度，在膜色譜法。的膜吸附器的進氣口進入一般是在輸入一個較大的圓形橫截面的圓形通道的形式。在平片膜吸附器中，進料通常是沿徑向分布在整個的領先的膜表面用合適的安排。在膜吸附飼料引進，溶質(zhì)（即蛋白）前最好同時擊中所有領先的膜。來實現(xiàn)，由于各種各樣的原因，這是相當困難。溶質(zhì)的一定程度的失真發(fā)生的配管本身內(nèi)，由于開發(fā)速度剖面。然而，這是一個小的因素。吸附劑本身的低效率的流量分配進一步扭曲了溶質(zhì)的前面，從而擴大導致吸附劑的利用效率降低的穿透曲線的形狀。入口流量分配的改善是一個相當大量的工作需要做，如果膜色譜是有競爭力的地方。在堆棧中使用更多的膜片也可以減少這種問題。然而，產(chǎn)生的氣流分布的缺點，更可能影響脈沖色譜法。正面（或捕獲）色譜，缺點由于流動不暢分布有沒有可能是關鍵。的孔隙中存在微孔和大孔的膜，一般不會具有相同的直徑。通常有一個孔徑分布，這在大多數(shù)情況下是單峰。在某些情況下，有可能是一個雙峰分布。具有寬的孔徑分布的問題是，進料流將優(yōu)先發(fā)生過較大的“流孔”，將進行非常小的材料，通過較小的