羟基磷灰石（CHT）是一种独特的混合模式填料，晶体结构中的钙离子和磷酸根可同时与蛋白的羧基和氨基产生静电及配位作用，提供不同于传统离子交换的选择性。Bio-Rad的CHT陶瓷填料分为I型和II型，孔径40-80 μm，耐压性能优异。其分离机制复杂，兼具阳离子交换和金属亲和特性，特别适合分离等电点相近的蛋白变体。优势包括：可区分磷酸化/去磷酸化蛋白，去除DNA和内能力强，清洗再生简单。缺点是载量相对较低（10-20 mg/mL），平衡时间较长。在单抗电荷异构体分离、疫苗抗原纯化及基因载体纯化中表现独特，是精纯阶段的有力补充。连续层析技术如多柱周期逆流，提高填料利用率和生产效率。科研级蛋白层析填料推荐
复合模式（Mixed-Mode）填料整合疏水、离子交换、氢键等多种作用力，通过协同效应实现传统单模式填料无法达到的选择性。Capto MMC和Capto Adhere是典型，前者兼具弱阳离子交换和疏水作用，后者整合强阴离子交换、疏水及氢键作用。这类填料可在电导率较高条件下结合蛋白，简化样品前处理，对电荷异构体、聚集体和HCP残留去除效果明显。其优势在于工艺步骤缩减潜力大，可实现"两步法"替代传统"三步法"纯化策略，提升收率并降低成本。挑战在于方法开发复杂，需筛选pH、盐浓度和添加剂。在抗体、重组蛋白精纯中应用日益，是工艺强化（Process Intensification）的关键工具。
金属螯合亲和填料是亲和纯化填料的重要分支，其设计是在填料基质表面偶联金属螯合配体（如亚氨基二乙酸、 nitrilotriacetic acid），并螯合过渡金属离子（如Ni²⁺、Co²⁺、Cu²⁺）。这类填料的分离原理基于目标蛋白表面的组氨酸、半胱氨酸等氨基酸残基与金属离子之间的配位结合作用。由于重组蛋白常被设计带有组氨酸标签（His-tag），可与Ni²⁺等金属离子特异性结合，因此金属螯合亲和填料成为重组蛋白纯化的主流选择。其优势在于配体稳定性强、吸附容量大、洗脱条件温和，可有效保留蛋白活性，且填料可重复再生使用，降低纯化成本，在实验室科研和工业生产中均得到广泛应用。
蛋白纯化填料的基质材质是决定其性能的因素之一，目前主流的基质主要分为天然高分子、合成高分子和无机材料三大类。天然高分子基质（如琼脂糖、葡聚糖）具有较好的生物相容性和亲水性，不易引起蛋白变性，适合敏感性蛋白的纯化，但机械强度较低，耐压性差，难以满足工业大规模生产中的高流速要求。合成高分子基质（如聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯）机械强度高、耐压性好，化学稳定性强，可耐受较宽的pH范围和有机溶剂，适合高流速的工业化纯化，但亲水性相对较差，需通过表面修饰改善生物相容性。无机材料基质（如硅胶）机械强度极高，分离效率高，但在中性及碱性条件下易溶解，且生物相容性较差，主要用于小分子蛋白或多肽的纯化。流穿模式常用于去除杂质，目标蛋白不结合直接流出。
生物制药生产中，层析填料需经受0.1-0.5 M NaOH原位清洗以去除顽固污染物，传统配基（蛋白A、天然配基）在此条件下易降解。新型耐碱填料通过配基工程化改造实现突破，如MabSelect SuRe配基经多突变优化，可承受0.5-1 M NaOH循环清洗50次以上。聚合物基质填料本身具备优异耐碱性，如Eshmuno和Fractogel系列。耐碱清洗填料明显延长使用寿命（从20次提升至>200次），降低生产成本50%以上，同时减少批次间交叉污染风险。选择时需评估配基脱落、载量衰减和清洗验证周期。在单抗商业化生产中已成标配，FDA工艺验证中清洗验证是关键考察项目，了填料耐用性的发展方向。
GST标签蛋白常用谷胱甘肽填料进行亲和纯化，操作简便高效。科研级蛋白层析填料推荐
无论何种填料，装填质量直接决定分离效果。评价指标包括：理论塔板数（N）应>5000/m，不对称因子（As）在0.8-1.5之间，HETP（理论塔板高度）与柱径比应<3。反压测试评估填料机械稳定性，或NaCl脉冲测试测定柱效。轴向压缩装柱（Axial Compression）保证柱床均匀，床高变异<2%。现代填料提供装柱标准操作程序（SOP）和扫描电镜质控标准。预装柱虽方便但需确认批次间一致性。在cGMP生产中，装柱验证是工艺验证（PPQ）的关键部分，需执行三次连续成功装柱并进行6个月稳定性考察。正确的装填能使普通填料发挥性能，错误的装填则浪费质量填料，体现了"三分填料，七分装填"的行业智慧。科研级蛋白层析填料推荐
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将实验室优化的层析方法放大到生产规模，需要系统考虑。生产型填料通常在机械强度、化学稳定性和灭菌耐受性...
【详情】Ni-NTA填料专为带His标签的重组蛋白设计，通过镍离子与组氨酸残基的配位作用实现特异性捕获。N-...
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