用于传统小分子的分离方法如重结晶、精馏等对生物分子具有破坏性，因此基本上不能用于生物大分子分离纯化，使得生物大分子的分离面临极大挑战。层析技术具有极高的分离纯化效率，且条件温和，在分离纯化过程中容易保持生物分子的活性，因此层析技术已成为生物分离的主要的工具。层析分离过程是把混合样品从装有层析柱的一端进去，由于不同生物分子其尺寸、电荷、疏水等物理性能有差异，使得其与层析柱填充的介质作用力（或吸附强度）不同，导致不同分子在层析柱保留时间不同，因此不同组分的分子可以按顺序从柱子另外一端流出来以达到分离的目的。层析分离效果主要取决于其层析柱中的层析介质微球。由于层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学等交叉技术领域，因此层析介质制备技术门槛高，用于生物分离的层析介质中国基本依赖进口。

小粒径无孔单分散层析介质用于病毒的分离纯化

传统的层析介质填料都是多孔的微球，因为多孔微球材料的比表面积大，因而可以对一般生物分子分离提供较高的吸附载量。层析介质的孔径一般都小于2000?（通常都小于100纳米）。而很多病毒颗粒的粒径一般都大于20纳米，有的甚至都超过100纳米。由于体积排阻的原因，病毒颗粒无法扩散进入层析介质的孔内，因而在层析吸附病毒颗粒时只有介质微球的外表面可以利用，孔内表面积由于体积排阻的原因而无法吸附病毒颗粒。然而，病毒样品中的杂质分子一般都比病毒小，因而可以扩散进入层析介质孔内被吸附在里面。由于传统层析介质孔内表面积远远大于介质微球外表面积，杂质吸附往往由于孔内表面积的存在而非常显著，吸附洗脱时杂质含量因而较高，病毒颗粒纯化效果往往不理想。无孔层析介质由于没有大量只能容纳杂质进入而病毒颗粒无法扩散进入的内孔，病毒颗粒在介质外表面的层析吸附量虽然不会有明显变化，但样品中的杂质被层析吸附的量会显著减少。因此经无孔层析填料层析洗脱后，病毒样品的分离纯度显著提高。

与上游十多倍生产效率提升相比，下游分离纯化技术进步明显滞后，导致下游工序成为生产瓶颈，抗l体主要生产成本也转移到下游。下游工艺在整个生物制药生产中占据60%以上生产成本，也被认为是需要改进的技术领域。下游工艺***性决定了药品的质量，及药品生产效率和成本，也成为生物制药企业的***竞争力所在。生物制药下游生产工艺目的就是把目标药l物分子从复杂发酵液体系中分离出来以满足药品纯度及质量的需求。一方面监管部门对生物药的纯度和质量要求越来越高，另一方面生物分子具有结构复杂，且对外部条件敏感，稳定性差，杂质多，浓度低等特点，使得生物药分离纯化的挑战更大。比如说治l疗用抗l体不仅对含量有严格的要求，还必须去除各种潜在的杂质如宿主HCP, DNA，Endotoxin, 抗l体聚集体及降解片段等（表2）。

  目前市场上主流Protein A产品是GE生产的以琼脂糖为基质的产品，也是早商业化的产品。琼脂糖为基质的Protein A 介质具有载量高，亲水性能好，非特异性吸附低等优点，但琼脂糖介质天然缺陷是机械强度差，因此也被称为软胶。由于该介质耐压性能差，生产中需要降低柱高、减小流速以防止压力过高造成柱床塌陷，限制了抗l体批处理量及抗l体生产效率。软胶Protein A 另外一个缺陷是传质速度慢，主要原因是软胶孔径较小，排阻大。因此软胶Protein A 都需要驻保留时间长，流速慢条件下，抗l体吸附载量才会比较高，但在高流速下动态载量下降的非常快。因此一个理想的抗l体纯化用Protein A 介质需要具有高流速，高载量，高机械强度，及更长的使用寿命等特点。Protein A 介质载量是由微球孔径，比表面积，配基密度来决定的；机械强度则是由Protein A基球材料化学组成，交联度及孔隙率来决定的；Protein A 配基脱落及使用寿命主要由配基，基球性能及偶联方式来决定。实现Protein A 亲和介质的国产化需要从底层开始。