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凝膠色譜儀（GPC/GFC）是蛋白質純度分析與聚集體檢測的核心工具，其核心原理基于分子篩效應：大分子因無法進入凝膠孔隙而快速流出，小分子則因深入孔隙而延遲洗脫，從而實現分子量依賴的分離。以下是具體解析方法：
一、蛋白純度分析
分離機制
使用葡聚糖（Sephadex）或瓊脂糖（Sepharose）填料構建凝膠柱，流動相為低離子強度緩沖液（如PBS）。
目標蛋白與雜質（如宿主細胞蛋白、核酸）因分子量差異被分離，純蛋白在單一峰中洗脫，雜質形成肩峰或拖尾。
純度評估
峰面積積分：通過紫外檢測器（UV280nm）計算目標蛋白峰面積占比，純度=目標峰面積/總面積×100%。
標準品對比：與已知純度的蛋白標準品（如BSA）共跑，對比保留時間與峰形一致性。
二、聚集體檢測
聚集體形成機制
蛋白質在儲存、運輸或高溫條件下易發生二硫鍵交換、疏水相互作用，形成二聚體、寡聚體甚至可溶性聚集體。
檢測方法
多角度光散射（MALS）聯用：實時監測分子量變化，聚集體表現為保留時間提前且分子量顯著增大（如單體50kDavs二聚體100kDa）。
峰形分析：聚集體導致峰形不對稱（前延或拖尾），通過第二維分析（如SEC-MALS）可定量聚集體比例。
案例
某單抗藥物在40℃儲存后，凝膠色譜圖顯示主峰前出現肩峰，MALS檢測到20%二聚體，證實高溫導致聚集。
三、技術優化
柱效提升：使用小粒徑填料（如3μm）提高分辨率，縮短分析時間至15分鐘。
溶劑兼容性：選擇pH耐受范圍廣的凝膠（如Superdex200Increase），避免蛋白變性。
自動化：結合液相色譜系統（如AKTA），實現梯度洗脫與在線濃度監測。
凝膠色譜儀通過分子量依賴的分離機制，可直觀解析蛋白純度與聚集體水平，為生物制藥質量控制提供關鍵數據支持。
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