浅谈离子交换层析产品选择指南

离子交换层析(ion-exchange chromatography,IEC) 是在生物大分子（如蛋白、抗体、多糖、核酸）纯化中得到最广泛应用的方法之一，它是根据样品的带电性质进行分离的技术。

 

 

离子交换层析可以根据配基的不同可以分为阳离子交换层析和阴离子交换层析。阳离子交换柱可以吸附带正电荷的蛋白，阴离子交换柱可以吸附带负电荷的蛋白。目前常用的配基有以下4种：

离子交换基团的类型决定了介质的选择性，基架决定了介质的分辨率和机械性能，根据基架的化学成份分为以下几类。

 

粒径越小，填料分辨率越高，反压会越高，流速和通量会下降

 

 

01

 Agarose 6FF填料（快速捕获、初步纯化）

高交联琼脂糖基架，粒径90μm。高流速的性能使该填料易于放大。此系列可替代cytiva的Sepharose Fast Flow系列产品。

产品名称	编号	规格	价格（元）
DEAE Agarose 6FF（DEAE弱阴离子交换层析填料6FF)	20540ES25/60/76	25mL/100mL/500mL	300/788/3600
Q Agarose 6FF(Q强阴离子交换层析填料6FF)	20547ES25/60/76	25mL/100mL/500mL	300/788/3600
SP Agarose 6FF（SP强阳离子交换层析填料6FF)	20550ES25/60/76	25mL/100mL/500mL	300/788/3600
CM Agarose 6FF（CM弱阳离子交换层析填料6FF)	20553ES25/60/76	25mL/100mL/500mL	300/788/3600

 

 

02

 Agarose HP填料（中度纯化，高分辨率）

高交联琼脂糖基架，粒径34μm。由于具有较小的粒径，使用该填料可以获得更高的分辨率，峰展宽更窄，样品的纯度更高。此系列可替代cytiva的Sepharose High Performance系列产品用于中度纯化以及精细纯化。

产品名称	编号	规格	价格（元）
Q Agarose HP（Q强阴离子交换层析填料HP)	20460ES25/60	25mL/100mL	400/1000
SP Agarose HP（SP强阳离子交换层析填料HP)	20463ES25/60	25mL/100mL	400/1000

 

 

03

 Magnify填料（高流速、高载量）

Magnify填料使用高流速琼脂糖基架，90μm粒径，在速度，载量和流通量方面都有较大的提升。在低背压，高流速的情况下，仍然具有较高的动态载量，使循环的次数减少，极大的提高的能效。填料具有线性葡聚糖延展臂，拥有比Agarose高出近一倍的动态载量，所需的保留时间也大大缩短。此系列可替代cytiva的Capto系列产品用于捕获阶段和中度纯化阶段。

产品名称	编号	规格	价格（元）
Magnify Q (高流速Q强阴离子交换层析填料）	20466ES25/60	25mL/100mL	1400/2800
Magnify SP (高流速SP强阳离子交换层析填料）	20468ES25/60	25mL/100mL	1400/2800

 

 

04

 Magnify HP填料（高流速、高分辨率）

Magnify HP填料利用了Magnify基架，并作为40μm小粒径产品提供更高的分辨率。高流速琼脂糖基架提供了高流速，高动态载量以及低背压等特性，较小的粒径使产品在高流速的同时提供高分辨率，此系列可替代cytiva的Capto ImpRes系列产品用于中度纯化以及精细纯化。 

产品名称	编号	规格	价格（元）
Magnify Q HP(高流速高分辨率Q强阴离子交换层析填料）	20470ES25/60	25mL/100mL	1500/3000
Magnify SP HP(高流速高分辨率SP强阳离子交换层析填料）	20472ES25/60	25mL/100mL	1500/3000

 

 

 

 

常见问题

 

 

01 选阳离子还是阴离子？

当缓冲液的PH值低于蛋白等电点PI，蛋白带正电，选阳离子交换柱；当缓冲液的PH值高于蛋白等电点PI，蛋白带负电，选阴离子交换柱。

 

02

 强和弱的区别？

强离子交换剂载量在很宽的PH范围内保持恒定，弱离子交换剂载量会随着PH而变化。首选强离子交换剂，当选择性不够好时，尝试弱离子交换剂。

 

03

 如何选择缓冲液？

如果目的蛋白不是嗜酸或嗜碱性蛋白，建议尽量选择PH6-8的中性缓冲液。开始可以尝试使用和等电点相差1个PH的缓冲液，如果要达到最好分离效果，一般需要摸索PH条件。

 

04

 如果不知道蛋白等电点？

大部分蛋白等电点低于7，可以使用Q柱先做尝试，使用PH接近PH7的缓冲液。如果不合适再选择其他SP柱或其他柱子。

 

05

 初次实验标准条件？

Start buffer A：20-50 mMElution buffer B：20-50 mM + 1M NaCl，然后调节PH使其与Start buffer A的PH一致

 

06

 样品不结合？

1. 样品盐浓度太高；

2. 优化PH；

3. buffer是否含有带电物质（如去垢剂）；

4. 柱效下降，CIP清洗

 

07

结合洗不下来？

1. 增加洗脱液盐浓度；

2. 蛋白稳定性不好，已在柱上变性沉淀；

3. 优化PH值

 

08

纯度不够

1. 线性梯度洗脱；

2. 优化buffer条件；

3. 使用更高分辨率产品；

4. 增加分子筛，疏水等多步纯化

 

 

 

 

产品测试

 

 

 测试一

填料：5 mL SP Agarose 6FF

样品：发酵液上清(蛋白PI=4.78)，电导<5ms/cm

样品加载：15mg

起始缓冲液A：20mM醋酸钠PH3.5

洗脱缓冲液B：20mM醋酸钠+1M NaCl PH3.5

流速：3mL/min

梯度：100mM,200mM,300mM,400mM,500mM,1 M

图1.SP Agarose 6FF层析图谱

 

 

测试二

填料：5 mL Q柱

样品：发酵液上清pH4.88，电导24.6ms/cm，

样品加载：100mL

起始缓冲液A：TE PH6.0

洗脱缓冲液B：TE+1M NaCl PH 6.0

流速：3mL/min

梯度：100mM,200mM,300mM,400mM,500mM,1 M,2M

图2.Q Agarose HP层析图谱

 

 

 

 

相关产品

 

 

 

系列名称	产品名称	产品编号	规格	价格（元）
Agarose 6FF	DEAE 6FF Chromatography Column, 1 mL(DEAE 6FF弱阴离子交换预装柱，1 mL)	20541ES03	1 mL	246
	DEAE 6FF Chromatography Column, 5 mL（DEAE 6FF弱阴离子交换预装柱，5 mL）	20542ES08	5 mL	618
	Q 6FF Chromatography Column, 1 mL(Q 6FF强阴离子交换预装柱，1 mL)	20548ES03	1 mL	246
	Q 6FF Chromatography Column, 5 mL(Q 6FF强阴离子交换预装柱，5 mL)	20549ES08	5 mL	618
	SP 6FF Chromatography Column, 1 mL(SP 6FF强阳离子交换预装柱，1 mL)	20551ES03	1 mL	246
	SP 6FF Chromatography Column, 5 mL(SP 6FF强阳离子交换预装柱，5 mL)	20552ES08	5 mL	618
	CM 6FF Chromatography Column, 1 mL(CM 6FF弱阳离子交换预装柱，1 mL)	20554ES03	1 mL	246
	CM 6FF Chromatography Column, 5 mL(CM 6FF弱阳离子交换预装柱，5 mL)	20555ES08	5 mL	618
Agarose HP	Q HP Chromatography Column, 1 mL(Q HP强阴离子交换预装柱，1 mL)	20461ES03	1 mL	360
	Q HP Chromatography Column, 5 mL(Q HP强阴离子交换预装柱，5 mL)	20462ES08	5 mL	688
	SP HP Chromatography Column, 1 mL(SP HP强阳离子交换预装柱，1 mL)	20464ES03	1 mL	360
	SP HP Chromatography Column, 5 mL(SP HP强阳离子交换预装柱，5 mL)	20465ES08	5 mL	688
Magnify	Magnify Q Chromatography Column, 5 mL（Magnify Q强阴离子交换预装柱，5 mL）	20467ES08	5 mL	718
	Magnify SP Chromatography Column, 5 mL(Magnify SP强阳离子交换预装柱，5 mL)	20469ES08	5 mL	718
Magnify HP	Magnify Q HP Chromatography Column, 5 mL（Magnify Q HP强阴离子交换预装柱，5 mL）	20471ES08	5 mL	899
	Magnify SP HP Chromatography Column, 5 mL(Magnify SP HP强阳离子交换预装柱，5 mL)	20473ES08	5 mL	899

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