首先分離是從無序到有序的過程，熱力學第二定律說明從無序到有序的分離過程是一個熵減過程，因此不是一個自發(fā)的過程。分離技術不斷面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，尤其是隨著生物技術的不斷發(fā)展，越來越多，越來越復雜的生物分子需要進行分離。生物分子具有種類多、結構復雜、穩(wěn)定性差、濃度低等特點。從簡單到只有一個單元的氨基酸，到幾十個氨基酸組成的多肽，再到上百個氨基酸組成的三維結構的蛋白，其分子量越來越大，結構也越來越復雜，對環(huán)境越來越敏感，也越來越不穩(wěn)定，因此分離難度也隨著分子量的增加而增加。由于多肽及蛋白被廣泛地用于生物制藥，隨著生物制藥的快速發(fā)展，其分離方法也相對成熟。

層析介質材料種類及其對生物分離性能的影響

      目前市場上用于生物分離層析介質主要由兩大類材料組成：類是以瓊脂糖，葡聚糖為代表的天然高分子層析介質；第二類是以聚乙烯和聚丙l烯酸酯為代表的合成高分子層析介質。其中合成高分子微球可以精l確控制其粒徑大小，粒徑均勻性，并更多范圍調節(jié)孔徑大小，因此具有通透性高，分子傳質速度快，有利于于生物大分子分離純化。合成高分子層析介質的缺點是其疏水往往比軟膠大，導致非特異性吸附大，容易使使生物分子失去活性。因此聚合物微球表面需要進行親水化改性以降低其非特異性吸附才能滿足層析分離的需求。

分離純化抗l體的目的。野l生型Protein A蛋白是金黃色葡l萄球菌細胞壁錨釘蛋白。三維空間上，抗l體FC端CH2-CH3區(qū)域與Protein A蛋白B結構域上兩條反相平行的α螺旋結構相互結合。因此Protein A與抗l體分子特別是與IgG1、IgG2、IgG4有特異性結合，使得抗l體分子與發(fā)酵液中不具FC端結構的雜質如宿主蛋白與核酸等有效分離，進而達到純化目的。Protein A 親和層析介質是通過把ProteinA 配基偶聯(lián)到微球介質上制備而成的。因為Protein A配基與目標抗l體的作用的專一性，因此親和層析的分離純化工藝和方法與抗l體樣品雜質含量和種類多少影響不大，使用Protein A 介質一步純化目標抗l體就可以達到95%以上純度，回收率達到90%以上。親和純化效率也基本不受雜質多少影響，而其它分離模式如離子交換，疏水，分子篩等的分離工藝方法及效率大多取決于與目的蛋白同時存在的雜質種類和含量。因此，只要樣品雜質不同，即使是純化同樣的目標生物分子，采用的分離工藝和方法就不同。以重組胰島素分離純化為例，不同廠家雖然生產的是同一目標胰島素，但采用分離純化方法完全不一樣，主要原因就是每家生產的胰島素雜質組成和含量不一樣，因此需要不同的純化工藝。而比胰島素分子量更大，結構更復雜的抗l體基本可以采用標準化的三步曲，主要原因就是Protein A 親和介質的出現大大簡化抗l體的分離純化工藝，但Protein A 價格昂貴讓抗l體生產廠家愛恨交加。

連續(xù)層析提高生產效率    隨著細胞培養(yǎng)技術的迅猛發(fā)展，蛋白表達量不斷增加以及新興的連續(xù)灌流培養(yǎng)技術的發(fā)展對下游純化效率提出越來越高的要求。批次層析越來越難以滿足生產的需求，而連續(xù)層析由多根串聯(lián)的層析柱組成，因為第二根柱子可以承接并吸附從根層析柱流穿的，因此根柱子可以持續(xù)上樣到更高的蛋白穿透從而顯著提高層析柱的使用載量，進而提高介質利用率，降低生產成本。連續(xù)層析可以極大提高設備的利用率，縮短生產周期，還可以減少緩沖液的消耗。