羟基磷灰石（CHT）是一种独特的混合模式填料，晶体结构中的钙离子和磷酸根可同时与蛋白的羧基和氨基产生静电及配位作用，提供不同于传统离子交换的选择性。Bio-Rad的CHT陶瓷填料分为I型和II型，孔径40-80 μm，耐压性能优异。其分离机制复杂，兼具阳离子交换和金属亲和特性，特别适合分离等电点相近的蛋白变体。优势包括：可区分磷酸化/去磷酸化蛋白，去除DNA和内能力强，清洗再生简单。缺点是载量相对较低（10-20 mg/mL），平衡时间较长。在单抗电荷异构体分离、疫苗抗原纯化及基因载体纯化中表现独特，是精纯阶段的有力补充。针对不稳定蛋白，所有步骤需低温操作并选择温和填料。疫苗纯化用层析介质推荐
凝胶过滤填料，又称体积排阻色谱填料，是基于蛋白分子大小差异实现分离的常用介质。其原理是填料内部具有孔径均一的多孔结构，当蛋白混合液流经色谱柱时，大分子蛋白无法进入填料孔隙，只能沿颗粒间隙快速流出；小分子蛋白则可进入孔隙内部，流经路径更长，洗脱时间更久，从而按分子体积从大到小的顺序实现分离。这类填料多采用葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺等亲水性高分子材料制备，具有生物相容性好、不与蛋白发生强相互作用的特点，适用于蛋白样品的初步分离、脱盐及分子量测定，尤其适合对活性敏感的蛋白纯化，可很大程度保留蛋白天然构象和生物活性。分子筛填料基质价格优化缓冲液pH和离子强度是提高填料结合效率的关键步骤。
亲和层析以其极高的特异性著称，被誉为“一步纯化”的利器。填料上的配基与目标蛋白之间存在专一性、可逆的生物相互作用。经典的例子是Protein A/G/L填料用于抗体纯化，它们能特异性结合抗体的Fc区域。其他例子包括：固定化金属离子亲和层析（IMAC，常用Ni²⁺）纯化带组氨酸标签的重组蛋白；凝集素填料（如Con A）用于糖蛋白纯化；以及酶-底物、受体-配体等特异性配对。尽管成本较高，但亲和层析能在一步内获得高纯度产品，是许多生物制药工艺流程中的关键捕获步骤。
疏水相互作用填料的再生与维护需重点关注疏水基团的稳定性和填料表面的杂质。由于这类填料表面修饰的疏水基团易吸附疏水性杂质，长期使用后会导致吸附容量下降和分辨率降低，因此需定期进行深度再生。常规再生流程为：先用高浓度盐溶液洗脱残留蛋白，再用含20%-50%有机溶剂（如乙醇、异丙醇）的溶液冲洗填料，去除疏水性杂质；对于顽固杂质，可使用0.1M NaOH溶液浸泡30-60分钟，再用大量缓冲液平衡至工作状态。储存时需将填料置于含防腐剂的缓冲液中，避免干燥和微生物污染，以延长使用寿命。模拟结合研究可预测蛋白与填料的相互作用，指导筛选。
生物制药生产中，层析填料需经受0.1-0.5 M NaOH原位清洗以去除顽固污染物，传统配基（蛋白A、天然配基）在此条件下易降解。新型耐碱填料通过配基工程化改造实现突破，如MabSelect SuRe配基经多突变优化，可承受0.5-1 M NaOH循环清洗50次以上。聚合物基质填料本身具备优异耐碱性，如Eshmuno和Fractogel系列。耐碱清洗填料明显延长使用寿命（从20次提升至>200次），降低生产成本50%以上，同时减少批次间交叉污染风险。选择时需评估配基脱落、载量衰减和清洗验证周期。在单抗商业化生产中已成标配，FDA工艺验证中清洗验证是关键考察项目，了填料耐用性的发展方向。
填料选择需综合考虑目标蛋白特性、杂质组成及纯化目的。疫苗纯化用层析介质推荐
现代蛋白纯化填料发展的主流方向是单分散微球技术，通过膜乳化或微流控技术制备粒径变异系数<10%的均一微球，如Tosoh的Toyopearl GigaCap和Agilent的PLRP-S系列。单分散性带来极高的柱效（理论塔板数可达20,000/m以上）和完美的流速分布，明显降低区带展宽。这类填料载量均匀，放大线性关系优异，从实验室1 mL柱到生产100 L柱可保持一致的分离效果。机械强度支持线速度>1000 cm/h，极大提升生产效率。虽成本较高，但在cGMP生产中可降低工艺验证难度和批次失败风险。特别适合复杂蛋白的精细分离和连续流层析工艺，了填料技术的发展前沿。
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