Protein A 第 2 结构域表面拥有 3 组对称酪氨酸-组氨酸簇,与 IgG Fc 段 HI 环 311–315 位天冬酰胺-苏氨酸形成氢键网。该结合在 pH 8.0 时解离常数 10 nM,pH 3.0 时骤增至 500 μM,实现一步吸附-解吸。小鼠 IgG1 因 Fc 糖基化缺失 30 %,亲和力下降 5 倍,上样时需把血清稀释度从 1:2 改成 1:1,流速降到 60 cm/h,回收率可拉回 85 %。
在 Protein A 前加一步疏水层析,可将白蛋白从 55 mg/mL 降到 3 mg/mL。硫酸铵 40 % 饱和度时,白蛋白表面疏水位点被占据,形成 200–400 nm 颗粒,0.22 μm 囊式滤器直接截留;IgG 亲水侧链暴露,留在上清。实验测得,预处理后再上 Protein A,柱压降低 0.3 bar,寿命延长 6 倍,宿主蛋白残留从 500 ppm 降到 80 ppm,省去后续离子交换。
人 IgG 在 pH 3.2 时开始解离,但完全洗脱需降到 2.7。停留时间超过 3 min,Fc 段发生部分变性,聚集体含量升高 5 %。把洗脱缓冲液改成 pH 3.0 + 150 mM NaCl,缩短接触时间至 30 s,收集管预置 1 M Tris pH 8.8 中和,最终聚集体 <2 %,中和后电泳无额外条带。
0.1 M Tris-HCl 在 4 °C 时 pKa 8.3,25 °C 时掉到 8.1,温差系数 –0.021/°C。冬天室温 18 °C,Tris 缓冲能力比夏天 28 °C 高 0.2 个 pH 单位。提前把中和液调到 pH 8.5,冬天实测中和点 7.4,夏天 7.2,都在 IgG 稳定区间,避免局部过酸产生 Fab 片段化。
Protein A 流出液内毒素约 10 EU/mg,直接做细胞实验会刺激 THP-1 释放 TNF-α。用 Capto Q 强阴离子交换,pH 8.0 上样, conductivity 3 mS/cm,内毒素带负电被吸附,IgG 流穿。流速 150 cm/h,载量 80 mg/mL,一步把内毒素降到 0.1 EU/mg,回收率 92 %,省去多步超滤。
IgG 在 >5000 g 离心力下 Fab 区易受剪切,活性下降 15 %。把离心转速降到 3000 g,浓缩时间从 30 min 延长到 50 min,聚集体增加 <1 %。管壁预先用 5 % Tween-20 封闭 10 min,减少疏水吸附,回收率再提 5 %,最终得率 98 %,SDS-PAGE 无杂带。