硼酸亲和层析技术，作为糖分子的“精准捕手”，凭借其高特异性、可逆性与通用性，已成为糖科学研究的“有效工具”。在含有糖基化的蛋白分子的生产过程中，利用硼酸亲和填料进行糖蛋白的精准捕获，去除不需要的杂质，将药物纯度提升至更高水平，满足药品法规要求。

“捕捉手”怎么抓住糖蛋白?——分子层面的“锁-钥”作用

硼酸亲和的核心，是一场“精准配对”——硼酸基团和糖蛋白中的“特殊结构”的特异性结合。

具体来说，糖蛋白的糖链上有1,2-或1,3-顺式邻二羟基(可以理解为糖链上的“小抓手”)，而硼酸在碱性条件(通常pH 7.0~9.0)下变成带负电的“四价硼酸根”会捕获“小抓手”，形成稳定的五元或六元环状复合物，把糖蛋白牢牢“抓”在填料上。

洗脱时，只要调整条件就能“解锁”：如降低pH(比如用pH <6.0的缓冲液)，使其结合力减弱，或者加甘露醇、山梨醇这类含顺式邻二羟基的物质(“竞争钥匙”)，把糖蛋白“挤”下来。整个过程既不用复杂的试剂，又能特异性靶向糖蛋白，这也是它在实验中受欢迎的核心原因[1]。

图1. 硼酸与含邻二醇化合物相互作用的示意图[1]

“捕捉工具”怎么选?——亲水性聚合物基质亲和填料

硼酸亲和技术的效果，很大程度上取决于“载体”，即搭载硼酸基团的“骨架”——填料基质。聚合物基质机械强度高，能耐受更高流速，适合工业级大规模纯化。

赛分科技Monomix HC60-Boronate硼酸亲和填料，以亲水性单分散聚甲基丙烯酸酯为基质，均一性好(接近单分散颗粒)，抗压性强，选择性高，具有良好的物理化学稳定性，填料表面具有高度亲水性，最大程度地避免与生物类样品的非特异性吸附，山梨醇动态结合载量≥30 μmol/mL，广泛适用于糖蛋白、核苷酸、多糖等生物样品的精纯阶段。

表1. Monomix HC60-Boronate硼酸亲和填料的技术参数

实验踩坑?——这些问题有解法

硼酸亲和层析的一般步骤包括：

01 样品准备

将待纯化的糖蛋白样品在碱性缓冲液中稀释，确保顺式二醇基团与硼酸基团充分结合。

02 平衡

将层析柱用上述缓冲液平衡至稳定状态，以确保上样时样品能够均匀分布。平衡液一般选用磷酸盐，甘氨酸等。

03 上样

将待纯化的样品加入层析柱中，让配基与目标分子结合。建议结合速度4-6 min驻留时间。

04 洗杂

用适当的缓冲液冲洗层析柱，去除未结合的杂质。

05 样品洗脱

通过改变洗脱条件，如改变pH值，离子强度或添加竞争性配体，使目标分子与配基分离。可以使用pH<5.0的甘氨酸或醋酸盐缓冲液降低pH值进行洗脱。若在酸中蛋白质不稳定，可以使用中性或者偏碱性含有顺式二羟基小分子，例如山梨醇、甘露醇的洗脱液。

06 层析柱再生

一般使用0.1-0.5 M NaOH，对层析柱进行再生，以便进行下一次实验。

常见问题解答(FAQ)

Q1· 杂蛋白吸附多，目标蛋白纯度低

可能原因：层析填料对杂质有离子、疏水等次级作用力，导致杂蛋白“粘”在上面。

解决方法：

调整结合缓冲液pH到8.0左右(大多数糖蛋白的最佳结合pH)，避免pH过高(>10)导致蛋白变性;

在缓冲液里加0.05%-0.1%Tween-20(表面活性剂)，减少疏水吸附，或者加50-100 mM NaCl，用盐离子“冲掉”杂蛋白。

Q2· 目标蛋白洗脱不下来，收率低

可能原因：硼酸与糖链结合力太强，或者洗脱液浓度不够。

解决方法：

把洗脱液pH降到4.0以下(比如0.1 M乙酸缓冲液)，或者洗脱液中加0.1-1.0 M甘露醇/山梨醇(竞争剂)，增强洗脱效果;

洗脱时放慢流速，使洗脱液和填料充分接触，避免出现目标蛋白洗脱不完全的情况。

Q3· 填料用几次就“失效”，载量下降

可能原因：填料上的硼酸基团脱落，或残留的蛋白未洗净，“掩盖”了配基。

解决方法：

每次用完后，先用0.1-0.5 M NaOH洗1-2个柱体积(去除残留蛋白)，再用纯水洗到中性，最后用20%乙醇保存，避免使用强酸强碱长时间浸泡;

选择“交联型硼酸填料”(比如硼酸基团和载体之间有长链连接)，基团不容易脱落，可有效延长使用寿命。

订购信息

注：包装规格为1 L，5 L, 10 L, 50 L，预装柱规格为1 mL, 4.2 mL, 5 mL

*参考文献：

[1]Li D, Chen Y, Liu Z. Boronate affinity materials for separation and molecular recognition: structure, properties and applications. Chem Soc Rev. 2015 Nov 21;44(22):8097-123. doi: 10.1039/c5cs00013k.