層析技術是生物大分子制備工藝的核心技術之一，本期將對層析技術的分類和應用進行介紹。
層析技術的分類和應用
圖1 層析技術分類
1）凝膠過濾層析
凝膠過濾層析，Gel Filtration Chromatography，又稱排阻層析或分子篩層析，是根據分子大小和形狀的差異進行分離的一種簡單可靠的層析技術。
凝膠層析介質主要有葡聚糖凝膠層析介質、瓊脂糖凝膠層析介質、聚丙烯酰胺凝膠層析介質、瓊脂糖-聚丙烯酰胺混合凝膠層析介質、多孔硅膠等。
凝膠過濾層析分辨率高，多用于精純，主要用于蛋白質、多肽、脂質、抗生素、糖類、核酸及病毒等分離純化，脫鹽等。
2）親和層析
親和層析，Affinity Chromatography，是根據流動相中的生物大分子與固定相表面偶聯的特異性配基發生親和作用，并選擇性吸附溶液中的溶質而進行分離的方法。
親和層析介質由載體加配基和活化劑組成。主要載體有纖維素、葡聚糖、瓊脂糖、交聯瓊脂糖、聚丙烯酰胺、多孔玻璃等；配基有有機小分子類、生物大分子類和染料類等。
親和層析具有分辨率較高、交換容量較大、高流速的特點，多用于初分離和中間純化階段，主要用于蛋白質、激素、酶、核酸、病毒、抗原等的分離純化。
3）離子交換層析
離子交換層析，Ion Exchange Chromatography，是一種吸附層析。根據帶電荷的分子和層析填料上相反電荷之間可逆的相互作用進行分離。離子交換層析是基于分子之間電荷的差異進行分離。其層析介質由惰性載體加活性交換基團組成。載體為高分子化合物聚合而成，或多糖類化合物交聯而成的球形顆粒。主要有纖維素、葡聚糖、瓊脂糖、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇等。交換基團由容易解離的酸性基團或堿性基團組成。
離子交換層析技術具有分辨率高、交換容量大、高流速的特點，應用廣泛。是蛋白質、多肽和核酸等生物產物的主要純化方法。
4）疏水層析
疏水層析，Hydrophobic Chromatography，也叫疏水相互作用層析，是一種液相吸附層析，它是依據生物分子之間的疏水性的差別來進行分離的。
疏水層析介質由各種凝膠過濾介質偶聯疏水性配基組成，常用疏水性配基有苯基、短鏈烷基（C3-C8）、烷氨基、聚乙二醇和聚醚等。
疏水層析基于疏水性分離純化蛋白質類生物大分子，具有分辨率較高、交換容量較大、高流速的特點，多用于中間階段純化，在初分離中也有一定應用。
5）多模式層析
多模式層析，是指利用一種以上相互作用的模式，彼此單獨或者協同發揮作用將物質進行分離的一種層析方式。
通過至少一種含有多個相互作用位點的配基實現分離。根據實驗條件的不同，發揮作用的相互作用種類不同∶包括靜電，疏水作用，氫鍵，r-π相互作用，親硫相互作用等。適用于傳統單一層析模式無法解決的挑戰樣品。
6）反相層析
反相層析同樣是基于分子疏水性的不同而進行的分離，但是不同于疏水層析，他的層析介質表面的疏水性要比疏水層析介質高得多，這導致了更強的相互作用和洗脫難度。一般要通過有機溶劑乙腈來進行洗脫，常用于肽和寡核苷酸的分離。
反相層析常用的配基為線性正烷烴基團如：n-辛基（C-8）、n-18烷基（C-18）通常短肽和寡核苷酸需要在C18配基的柱子上進行分離。
反相層析常用的基質分為硅基基質和有機多聚體基質，硅基的問題在于高pH條件下穩定性性較差，有機多聚體基質化學穩定性相對較好在分離復雜混合物中具有優勢。
