高吸附容量的蛋白A(SpA)亲和色谱是单抗药物纯化的关键技术。本文以SpA分子的Z结构域为出发点,以开发高容量SpA色谱介质为目标,利用表面等离子共振(SPR)、等温滴定微量热(ITC)等技术与蛋白静态吸附及色谱实验相结合,系统地研究了Z结构域固定方式对IgG结合行为的影响,进而指导SpA色谱介质的合成。SPR结果表明,C端定向固定的Z结构域表现出与IgG最大的亲和力,约为N端定向固定Z结构域的7倍和随机固定Z结构域的27倍,由此确定了C端定向固定的Z结构域具有最佳分子取向。在此基础上,本文设计了Z结构域的二聚体(2Z)、四聚体(4Z)和六聚体(6Z),并利用ITC技术研究Z结构域及其多聚体与IgG结合的计量比。ITC测量结果显示,Z结构域与IgG结合计量比为0.840,接近两种分子1:1的理论结合计量比,类似的情况也出现在2Z与IgG结合中;4Z和6Z与IgG结合计量比分别为0.404和0.325。这意味着每个4Z或6Z分子能够结合2.1至2.5个IgG分子,由此为SpA色谱配基的选择提供依据。本文分别以Z、2Z、4Z和6Z作为亲和配基,合成了不同配基种类和密度的SpA色谱介质。利用静态吸附实验和色谱实验研究了IgG在SpA色谱介质上的吸附行为,重点考察了配基的分子取向及配基密度对吸附性能的影响。静态吸附实验结果表明,相比配基随机固定的色谱介质,定向固定配基的SpA色谱介质均具有更高的饱和吸附容量;随着SpA分子中Z结构域数量的增加,两种介质在吸附性能上的差异逐渐缩小。以4Z为配基的SpA色谱介质中,随着配基密度的增加,IgG在介质上的饱和吸附容量和动态结合容量呈现先增加后减小的趋势,在20 mg/g gel的配基密度下饱和吸附容量和动态结合容量分别达到118.0 mg IgG/g gel和46.7 mg/mL。上述研究为设计新型重组SpA亲和色谱介质提供指导。