引言
下游纯化成本占重组胶原蛋白生产成本的30%~50%，而高粘度、高杂质、高成本三大核心难题，直接制约了产品的规模化生产与终端市场竞争力。针对这一行业共性痛点，江苏汉德科技有限公司推出Hedera系列层析填料，基于高交联琼脂糖基质，专为重组胶原蛋白的快速捕获与精细纯化设计，已在毕赤酵母、大肠杆菌等主流表达体系中完成多套工艺验证。本文结合真实应用案例与实测性能数据，为重组胶原蛋白下游纯化工艺开发提供可落地的参考方案。
一、重组胶原蛋白概述
胶原蛋白是人体含量最丰富的蛋白质之一，约占机体总蛋白的30%，广泛存在于皮肤、骨骼、肌腱等组织，承担着支撑、修复与信号传导等关键功能。其独特的三螺旋结构由(Gly-X-Y)n重复序列构成，赋予材料优异的力学强度、生物相容性与组织修复能力。
图1 胶原蛋白结构
按型别划分，不同型别的胶原蛋白功能各异：I型主要提供组织结构支撑；III型胶原核心应用于皮肤抗衰、创面修护，是医美注射、功效护肤主力原；XVII型作为新发现的功能因子，能调控毛囊周期、促进伤口愈合。
值得关注的是，重组人源化胶原蛋白作为我国自主创新的生物材料，与传统动物源胶原蛋白相比展现出显著优势：
安全性更高：
无动物源病毒、朊病毒残留风险，低免疫原性、低致炎性；
质量稳定：
支持大规模连续化生产，批次一致性优异；
功能可控：
依托基因工程技术实现序列定制，作用机制明确，高效促进损伤组织修复。
这一系列特性使其应用场景从医疗美容逐步扩展至妇科、心血管、肿瘤、皮肤等再生医学领域。当下，随着合成生物学加速落地，重组胶原蛋白凭借高生物相容性、无免疫原性、可定制化等优势，正从“原料替代”走向“功能引领”。
据预测，到2027年，中国重组胶原蛋白零售端市场规模将达1145亿元，占整体胶原蛋白市场的59%。医美注射、功效护肤、医用敷料构成三大核心引擎。
图2 中国胶原蛋白市场
二、生产工艺与纯化
核心挑战
主流微生物表达体系
重组胶原蛋白工业化生产以微生物表达系统为主，两大主流体系特点如下：
· 酵母体系：
蛋白可溶性表达，空间构象接近天然状态，翻译后修饰完善；
· 大肠杆菌体系：
表达量高、生产成本低，但产物多以包涵体形式存在，需额外开展变复性处理。
行业四大纯化痛点
· 内毒素去除困难：
带负电的内毒素易与带正电的胶原蛋白结合，注射级产品要求内毒素＜0.5EU/mg，质控标准严苛；
· 料液粘度高，工艺易堵：
胶原蛋白分子量大、呈纤维状，低温环境下粘度大幅上升，常规填料易出现流速下降、柱压飙升、柱床堵塞等问题；
·杂质与目标蛋白性质高度重叠：
宿主细胞蛋白 (HCP)、核酸、蛋白降解片段等杂质，在电荷、疏水性上与目标胶原接近，单步纯化难以达到药用级纯度；
· 规模化生产成本高：
传统填料载量偏低，放大生产时需增大柱体积、消耗更多缓冲液，直接推高综合生产成本。
三、重组胶原蛋白纯化案例
案例1：酵母体系 两步纯化
填料组合：Hedera Q FF + Hedera Phenyl HP
样品：酵母表达重组胶原蛋白澄清液
结果：通过两步纯化，电泳呈单一条带，符合注射级要求
案例2：大肠杆菌体系 复合模式两步纯化
填料组合：Hedera Q FF + Hedera Phenyl FF
样品：大肠杆菌表达重组胶原蛋白料液
结果：纯化后目的蛋白纯度＞95%，适用于杂质谱复杂的料液
案例3：酵母体系 一步SP纯化
填料：Hedera SP FF
样品：酵母表达重组胶原蛋白料液
结果：一步即可深度去除各类残留杂质，工艺简洁高效，适配高效量产
案例4：酵母体系 一步CM纯化
填料：Hedera CM FF
样品：酵母表达重组胶原蛋白料液
结果：一步纯化后目的蛋白纯度＞95%
案例5：酵母体系 一步MMC纯化
填料：Hedera MMC FF
样品：酵母表达重组胶原蛋白料液
结果：一步纯化后目的蛋白纯度＞95%，操作便捷
针对不同表达体系与工艺需求，汉德科技Hedera系列离子交换填料已完成多套纯化方案验证。实测数据表明：通过一步或两步层析组合，重组胶原蛋白纯度可达95%以上。在样品高粘度、杂质复杂等工况下，Hedera系列凭借高流速、低非特异性吸附和高载量，为重组胶原蛋白纯化提供了可放大的填料选型方案。依托母公司江苏汉邦科技多年分离技术积淀，汉德科技实现层析介质自主研发、国产量产，为生物制药、美妆原料、医疗器械企业提供高性价比、全流程可落地的纯化解决方案。
四、Hedera系列
核心填料产品介绍
Hedera SP FF寿命测试
测试条件：重复上样350次
结果：仍保持较高载量与优异分离效果，性能衰减极微。
Hedera SP FF（强阳离子交换填料）
基于高交联6%琼脂糖基质，键合磺丙基强阳离子功能基团。最大线性流速达300 cm/h，在低温高粘度样品条件下仍可稳定运行。低非特异性吸附设计减少杂质残留，再生彻底。适用于重组胶原蛋白的快速捕获与粗纯。
Hedera CM FF（弱阳离子交换填料）
基于高交联琼脂糖基质，键合羧甲基弱阳离子功能基团，洗脱条件温和，适合对pH敏感的目标蛋白纯化。
Hedera Q FF（强阴离子交换填料）
基于高交联琼脂糖基质，键合季铵强阴离子功能基团，高效去除宿主DNA、内毒素及酸性宿主蛋白。
Hedera Phenyl FF（疏水层析填料）
基于高交联琼脂糖基质，键合苯基配基，低配基密度设计适用于蛋白的精细纯化，与离子交换步骤正交互补。
Hedera MMC FF（多模式层析填料）
兼具阳离子交换与疏水作用力，可耐受一定盐浓度实现高盐上样，非特异性吸附低，适用于一步法纯化。
填料免费试用申请
如需申请填料试用或获取详细工艺参数，欢迎联系我们。
关于汉邦（688755.SH）
江苏汉邦科技股份有限公司（以下简称“公司”）成立于1998年，是一家以色谱技术为核心，集研发、生产和销售于一体的高新技术企业，主要为制药、生命科学等领域提供专业的分离纯化装备、耗材、应用技术服务及相关的技术解决方案。下设全资子公司江苏汉德科技有限公司、江苏汉凰科技有限公司和HANBON(SINGAPORE)PTE.LTD.
公司现有员工700多人，专职博士7人，硕士60多人，公司员工多人次获批江苏省“双创人才”、江苏省“333人才工程”和江苏省“双创团队”等高层次人才项目。公司曾主持或牵头承担省级以上科研和产业化项目15项，其中包括国家重大科学仪器设备开发专项项目“超临界流体色谱仪的研制与应用开发”、国家科技型中小企业技术创新基金项目“药物等制备用模拟移动床色谱分离纯化装置”等国家级项目6项，项目产品荣获“江苏省科学技术奖”等省部级奖项。公司先后获得国家知识产权示范企业、江苏省优秀企业、国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业等荣誉称号。
公司主要产品有：小分子药物分离纯化装备、大分子药物分离纯化装备、实验室仪器设备和色谱填料，可以为客户提供分离纯化工艺开发、技术应用、分离材料定制等服务及制药工程分离纯化整体解决方案，产品和技术广泛应用于多肽、胰岛素、单抗、ADC药物、疫苗、鱼油、造影剂、抗生素、天然产物等药物的研发和生产，已成为国内色谱分离纯化装备行业的领先企业，产品出口世界多个国家和地区，在业界具有一定的影响力。
关于汉凰
江苏汉凰科技有限公司是汉邦科技全资子公司，主营实验室色谱仪器的研发、生产和销售，聚焦化学、生物、医药和食品等领域的色谱分析、分离仪器和技术，拥有自主品牌的实验室和中试规模小分子中、高压制备色谱仪器、生物大分子低压纯化系统、超滤系统以及从实验室到生产规模的超临界流体色谱和连续色谱产品线。
关于汉德
江苏汉德科技有限公司作为汉邦科技的全资子公司，主要承担分离介质的制备和应用的研究，是一家以实现自主研发的分离介质工业化生产和应用为主要目的技术创新型企业。目前已自主研发出硅胶、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、琼脂糖和葡聚糖介质等系列产品，产品类型有亲和、凝胶过滤、疏水、复合模式、离子交换、预活化介质、反相和正相等，产品种类齐全，批次稳定，各项性能检测都达到或超过市面已有同类产品，且已通过ISO9001质量管理体系认证，拥有完善的质量保证体系。
