His标签由多个组氨酸残基构成（一般为6到10个，6个最为常见）。由于组氨酸上的N原子能够与某些过渡金属离子形成配位键，所以利用这一特性，可以使用含有金属离子配基的填料来捕获和纯化His标签重组蛋白。His标签分子量小，对重组蛋白的性质影响很小，一般情况下不需要切除；而且成本较低，易于表达，是目前最常用的蛋白质标签。
 
重组肽HIV疫苗在大肠杆菌中的表达、纯化和复性
肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor， HGF)是一类多功能生长因子，具有刺激血管增生作用，通过局部肌肉注射携带 HGF 基因的质粒 DNA 可明显促进肢体急性缺血部位新生血管的形成，在临床上具有治疗缺血性疾病的应用前景Zhang等对质粒 pUDK-HGF大规模纯化工艺248 ISSN1000-3061 CN11-1998/Q Chin J Biotech February 25, 2011 Vol.27 No.2 Journals.im.ac.cn进行了大量研究，工艺成熟，能生产药用级重组质粒pUDK-HGF 注射液。其工艺是碱裂解后离心处理获得澄清碱裂解液，直接用 Q-Sepharose XL 阴离子交换层析捕获质粒 DNA；再用Sephacryl S-1000分离除去RNA；用Source15Q 对质粒 DNA 进行精 制。随着新填料plasmidselect的出现，生产超螺旋质粒DNA的工艺随之更新，因此本文建立新的pUDK-HGF 纯化工艺，该工艺为碱裂解细菌后，用绸布滤去细胞碎片等絮凝物，获得碱裂解上清液；上清液经300 kDa超滤柱进行浓缩，获得的浓缩液经Sephacryl S-1000 层析柱除去 RNA，然后通过plasmidselect 层析柱对超螺旋质粒DNA进行捕获，获得高纯度的超螺旋质粒DNA，再通过琼脂糖凝胶6BFF对超螺旋质粒 DNA 进行脱盐；最终采用异丙醇沉淀质粒 DNA，75％乙醇洗涤，配方溶液重溶获得产品。
 
变性包涵体通过0.45µm滤膜（Millipore，Billerica，USA）以去除聚集体。将滤液加载到5mL HisTrap FF柱（Ni Sepharose 6 Fast Flow，GE healthcare，Fairfield，USA）上，该柱用含有50mM咪唑的缓冲液A平衡。HisTrapFF的结合容量为每毫升包装200毫克。用平衡缓冲液洗涤未结合的蛋白质。用缓冲液a中的500mM咪唑以15CV/h的流速洗脱结合的蛋白质，然后根据在线紫外检测器（ZHD，志明生物，中国南京）测定的洗脱液吸光度收集结合的蛋白质。用30%饱和（NH4）2SO4沉淀含有靶蛋白的级分以除去咪唑。在3500g离心30分钟后，收集蛋白质沉淀并在缓冲液A中再溶解。然后将再溶解的蛋白质溶液加载到含有阳离子交换剂（5mL Hitrap CM FF，GE healthcare，Fairfield，USA）的色谱柱上，其结合容量为250mg/mL填料。加载和洗涤后，用含有0.1-1M NaCl线性梯度的缓冲液A以20CV/h的流速洗脱结合的蛋白质。 为了进一步提高目标蛋白的纯度，使用具有Ni Sepharose High Performance（GE healthcare，Fairfield，USA）的5mL HisTrap柱纯化重组蛋白疫苗。HisTrap HP的结合容量为每毫升包装200毫克。与HisTrap FF柱上的过程类似，用含有100-500mM咪唑的缓冲液A以15CV/h的流速洗脱与Draft结合的蛋白质。在变性条件下逐步纯化重组蛋白
 
Cytiva（思拓凡）  ——Ni Sepharose 6 Fast Flow填料
思拓凡的Ni Sepharose 6 Fast Flow 是一种基于高度交联琼脂糖（6% Agarose）的金属螯合亲和层析（IMAC）填料，粒径约为90 μm，表面偶联亚氨基二乙酸（IDA）配基并稳定螯合镍离子（Ni²⁺）。该填料专为从细胞裂解液、发酵液或培养上清中高效纯化带有组氨酸标签（His-tag）的重组蛋白而设计，广泛应用于生命科学研究、生物制药工艺开发及大规模生产。 填料具有优异的化学稳定性和机械强度，可在高流速下运行，适用于重力流层析、FPLC系统（如AKTA）以及工业级层析平台，支持从小试到放大的无缝工艺转移。
产品特点
• 高动态结合载量：对典型His-tag蛋白结合能力可达40 mg/mL以上，提升纯化效率
• 优越的流速性能：耐受高流速，缩短纯化周期，提高处理通量
• 高回收率与纯度：特异性强，可有效去除宿主蛋白、核酸等杂质
• 即用便捷：提供散装填料及多种预装柱形式，减少操作步骤
• 可放大性强：从实验室研究到GMP生产均可适用，支持工艺验证
• 批次稳定性好：严格质控确保性能一致，适合长期项目使用  核心功能
• 特异性捕获带有单个或多聚组氨酸标签的重组蛋白
• 实现目标蛋白的快速、高效富集与初步纯化 • 支持批量（batch）和柱上（column）两种纯化模式
• 可重复使用，降低实验成本
• 兼容常见变性剂（如尿素、胍盐），适用于包涵体蛋白纯化  
应用场景
• 大肠杆菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞表达系统的His-tag蛋白纯化
• 蛋白质结构与功能研究前的样品制备
• 高通量筛选与自动化纯化（如96孔板格式）
• 抗体、疫苗、基因治疗载体相关蛋白的工艺开发
• 生物药中试与大规模生产中的捕获步骤  应用范围
• 科研领域：高校、研究所的分子生物学、结构生物学、细胞工程等实验室
• 生物制药：重组蛋白药物、单克隆抗体、融合蛋白、酶制剂的开发与生产
• 诊断试剂开发：功能性抗原/抗体的制备
• 工业酶与生物催化：工业用酶的纯化与优化  Ni Sepharose 6 Fast Flow 作为Cytiva（原GE Healthcare）经典亲和填料，是组氨酸标签蛋白纯化的行业金标准，为用户提供可靠、高效、可放大的纯化解决方案，助力用户加速从实验室到临床的转化进程。 Cytiva（思拓凡） ——Ni Sepharose High Performance 填料
Ni Sepharose High Performance（HP）是一款以高度交联的琼脂糖为基架、镍离子螯合基团作为配基的亲和层析填料。与另外两款填料相比，它具有最小的粒径（34 μm），所以使用HP填料进行纯化时，可以得到更高的分辨率，样品的纯度也会得到显著提高，适合用于对纯度有较高要求的实验。
Ni Sepharose High Performance 镍离子 IMAC 填料用于高分辨率纯化带组氨酸标签的蛋白，具有高结合载量，可实现最大回收率。
• 高分辨率 – 粒径小（平均粒径为 34 µm）。
• 高结合载量可实现高蛋白回收率 — 每毫升填料可回收超过 40 mg 带组氨酸标签的蛋白。 • 相容多种试剂 — 耐受各种还原剂、去污剂、变性剂和其他添加剂。  
用于回收带组氨酸标签的蛋白的镍层析填料，具有较高的回收率
Ni Sepharose High Performance (HP) 亲和填料由其上偶联有螯合基团的高度交联的琼脂糖基架组成。该螯合基团预装有镍，可选择性地保留带有裸露组氨酸基团的蛋白。
该 IMAC 填料的结合载量达到 40 mg/mL 以上，可实现高蛋白回收率。与大基架尺寸相比，基架尺寸小的镍层析填料纯化效率更高。
成功用于已发表研究
这种亲和层析填料可用于以下方面：
• 纯化带组氨酸标签的蛋白，用于研究转录调节因子如何寡聚体化
• 在 Q Sepharose FF 填料串联程序中分离包涵体中的重组 HIV-1 蛋白酶   
兼容性空柱
Cytiva 提供多种可供客户按需填充的空柱。Ni Sepharose High Performance 适用于 HiScale、Tricorn 和 XK 空柱。
便捷的预填充柱
Ni Sepharose High Performance 填料有以下预装柱规格产品可选：
• HisTrap HP 层析柱：HiTrap 规格（1 mL 或 5 mL），便于与注射器、蠕动泵或层析系统配合使用。
• His SpinTrap：离心柱，用于使用台式离心机进行小样本量筛选。
• His MultiTrap HP：96 孔板，用于使用离心机或真空设备进行高通量筛选和小规模纯化。
• His Mag Sepharose Ni 磁珠：设计用于小规模纯化和筛选。   
其他 IMAC 亲和层析填料和层析柱
Cytiva 的解决方案包括各种含镍填料和其他 IMAC 产品。提供多种选择，包括高纯度、高分辨率、可直接上样细胞培养上清液和未澄清大肠杆菌裂解物，并可共价偶联您所需的金属离子。 在学校实验室小量 His 标签蛋白纯化的应用场景里， Cytiva 的 Ni Sepharose 6 Fast Flow 和 Ni Sepharose High Performance 两款填料凭借鲜明的性能优势，成为实验室的优选方案。Ni Sepharose 6 Fast Flow 兼顾纯化效率与操作实用性，适配多种纯化模式和表达系统，能轻松满足常规小量纯化的基础实验需求；而 Ni Sepharose High Performance 则以高分辨率和高回收率为核心亮点，精准契合对蛋白纯度有严苛要求的科研场景。从基础的蛋白样品制备，到深入的分子机制研究，这两款填料都能为实验室 His 标签蛋白纯化工作筑牢技术基础，帮助科研人员高效推进实验进程，为生命科学领域的研究探索提供有力的技术支撑。