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GE医疗中国 疏水作用层析（HIC） 选择指南 GE梦想启动未来 HIC原理 根据蛋白质结构，在水溶液中的蛋白质具有各种表面残基以不同程度暴露于溶剂中。这些残基可以是亲水的，例如它们可 能带电荷，或者可能是疏水的，例如在苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸中的那些残基。疏水基团将更喜欢被埋在蛋白质3D结构 的内部，但有些基团会暴露。盐可以被用于从溶液中沉淀或结晶蛋白质-导致蛋白质间自联作用。从Hofmeister开始，科学 家们已经认识到不同的盐在自缔合或与疏水表面结合中发挥重要作用。图1显示了在层析中使用的调节疏水作用的盐的小选 择。这些盐根据逐渐升高的“盐析”效应从右到左排列。这些现象形成疏水作用层析（HIC）的基础。根据蛋白质结构和一系 列可控因素包括盐浓度、pH、温度和有机溶剂，含有疏水基团的层析基质以不同程度结合水溶液中的蛋白质（图2）。 促进疏水作用 硫酸铵 磷酸氢二钾 乙酸钠 氯化钠 硫氰酸钾 (NH4)2SO4 K2 HPO4 CH3COONa NaCl KSCN 图1.通常，提高水溶液中表面张力的盐也促进疏水作用。 细胞色素C 细胞色素C 溶菌酶 α-胰凝乳蛋白酶 值 光 吸 度 外 浓 紫 盐 所分离的蛋白质按照逐渐增加的表面疏水性排列 图2.使用逐渐降低的盐浓度梯度，具有不同3D结构的4种模型蛋白从HIC层析柱的洗脱图。黄色表示疏水残基。 HIC适合纯化过程的所有步骤。应用实例包括高产量捕获、单克隆抗体精细纯化、从全长形式去除截短物质、分离活性和无 活性形式以及病毒清除。HIC经常被用于取去除在流穿模式以及更常用的结合-洗脱模式中回收的产物中的杂质。HIC形成经 典方法中的一种正交技术。用于通过电荷、疏水作用和大小在3步步骤中纯化生物分子。它补充了相邻的纯化步骤，因为被 用于结合或洗脱蛋白的流动相类似于随后技术之前或之后的那些流动相。因为蛋白在高盐浓度下上样，在低盐浓度下被洗 脱，HIC非常适合在离子交换或盐沉淀产物或杂质后被使用，如图3所示。 IEX HIC GF 经典的蛋白质纯化正交方法 盐沉淀 HIC 沉淀后的高盐方便用于随后的HIC 缓冲液置换 HIC 简单的一步纯化用于结合或流穿模式中的研究 AC HIC 亲和捕获后的HIC精细纯化，例如mAb平台工艺 图3.说明HIC步骤在纯化方案中的各种典型位置。 通常，样品在高盐下被上样，并且用降低至低盐缓冲液的梯度进行洗脱。可能要测试添加剂如乙醇、乙二醇或氨基酸以提 高各种方法中的性能。在捕获单元操作中，其主要目的是分离和浓缩目标蛋白，通常最好采用阶段梯度而不是线性梯度用 于洗脱。对于填料筛选使用PreDictor™ 96孔板方法（见图4 ）简化了选择最佳填料和操作条件与应用无关。 HIC在工业生产过程中被广泛使用。早期利用粗原料的捕获步骤可能需要使用大颗粒填料，相反，精细应用可能需要小颗粒 填料和浅的梯度。对于经常使用的生产过程，在稳定性和经济性方面的考虑要求在放大前进行优化和方法表征。 挑战 尽管HIC是一种强大的纯化技术，HIC填料以及它们的使用条件的成功选择仍然可能具有挑战性。而凝胶过滤和离子交换中 的分离相对易于预测和调节，更容易作为首选，HIC则更复杂。经验显示，结合难以预测，而且最佳洗脱条件可能取决于许 多因素。有时候由于不利的溶剂条件或目标蛋白在疏水表面上的变性，产量出乎意料的低。可以被用于提高性能的添加剂 也使选