把亲和配基共价结合到成膜介质上是亲和膜要解决的关键问题。一般地说，间隔臂是亲和配基与膜介质之间的桥梁。但是否使用间隔臂依赖于配基、样品、活化方法。间隔臂的作用是使配基远离基质，从而使生物大分子易于接近配基的活性位。间隔臂过长或过短都不好，间隔臂分子过长时会通过封闭膜上相邻活性位而引起空间位阻。间隔臂的适宜长度可通过实验确定，通常可先用6个碳原子的长度实验。如果配基是小分子，样品分子也是小分子时，间隔臂应短些；而样品是大分子时，间隔臂应长些；如果配基是大分子时，则无论样品分子大或小，均可不使用间隔臂。常用的间隔臂物质为二胺类，如H2N（CH2）nNH2（n=1～5）、对苯二胺等。由于亲和膜分离主要是基于生物大分子和在基质材料上结合的配位基之间所发生的生物特异性相互作用，因此配位基的选择和使用就显得特别重要。在亲和纯化中应用的配基按来源可分为天然配基和合成配基，按特异性可分为生物特异性配基和基团特异性配基。生物特异性配基是指利用自然界中特异性相互作用生物物质对之一做配基。如酶-底物，酶-抑制剂，激素-互补接受体，抗体-抗原等。基团特异性配基是指对具有某一类基团或结构的生物大分子均有特异性作用的配基，如氨基酸、蛋白质A、活性染料、金属螯和离子等。生物特异性配基选择性很高，但缺点是来源缺乏，费用高，生物、化学稳定性差，在固载化中难于保持活性。基团特异性配基没有上述缺点，但纯化倍数不如生物特异性配基，有些则有毒性，例如人工合成的活性染料配基。近年来，以螯合金属离子为配基的固化金属亲和膜得到发展。固定金属离子亲和膜的作用机理是：膜上固定金属离子即过渡金属离子与蛋白质表面的氨基酸发生反应。氨基酸的结构一般为NH2CHRCOO-（R表示侧链基团），含α-氨基和羧基，两种基团都能参与螯合反应。有些氨基酸在侧链R上含有带孤对电子的活性原子，它们也有可能参与螯合物的形成，与α-氨基和羧基竞争金属离子和配位点。氨基酸有两个可提供孤对电子的基团：N和COO-，与金属离子反应时，或是与羧基COO-形成金属羧化盐，或是与N反应生成氨基化合物，或者与两种基团都反应生成五元环。临界酸Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+与氨基酸反应易生成五元环，硬酸Mg2+和Ca2+更易生成羧酸盐。氨基酸与金属离子结合，生物配体是路易斯碱，提供配对原子。由硬软酸碱理论预测，羧化物的氧，天冬酰胺和谷胺酰胺的α-氮，磷酸氨基酸的磷可看作硬碱；芳香化合物的氮（如组氨酸和色氨酸的氮）可视为临界碱；半胱氨酸中的硫为软碱。表11-2列出了一些已知结构的金属蛋白质和金属酶的分析，可以证实上述推论。固定金属离子亲和膜多用于从氨基酸混合物中分离出组氨酸以及考察蛋白质中的组氨酸残基。与其他基团特异性配基相比，固定金属离子亲和膜在配基稳定性、容量、活性蛋白质的回收及成本上都比较优越。
表11-2 部分金属蛋白质和金属酶的配位体(www.xing528.com)
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