離子交換層析是根據(jù)不同生物分子所帶電荷質(zhì)量和數(shù)量的差異來(lái)分離的一種層析技術(shù)，根據(jù)功能基團(tuán)的帶電荷性質(zhì)分為陽(yáng)離子交換和陰離子交換填料。由于生物分子大都帶有酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖液的pH改變其帶電性質(zhì)和數(shù)量，因此在生物分子與帶相反電荷的陰離子交換介質(zhì)或陽(yáng)離子交換介質(zhì)相結(jié)合后，改變流動(dòng)相中的離子強(qiáng)度或者pH，生物分子即可按結(jié)合能力從弱到強(qiáng)依次洗脫，從而達(dá)到分離純化的目的。
陽(yáng)離子交換填料的應(yīng)用
• 單抗體、雙抗和抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）
• 疫苗和病毒樣顆粒
• 病毒載體、外泌體和脂質(zhì)納米顆粒等
陰離子交換填料的應(yīng)用
• 單抗體、雙抗和抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）
• 酶、激素和血液制品
• 疫苗、病毒載體、質(zhì)粒和寡核苷酸
• 在流穿模式下具有出色的DNA清除率
離子交換層析特點(diǎn)
· 高分辨率
· 高載量
· 高收率
· 適用范圍廣
· 良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性
· 簡(jiǎn)單的在位清洗
離子交換填料的選擇
· 配基類型
根據(jù)功能基團(tuán)的帶電荷性質(zhì)分為陽(yáng)離子交換和陰離子交換，根據(jù)其在溶液中的電離情況分為強(qiáng)離子交換基團(tuán)和弱離子交換基團(tuán)，目前常用的離子交換基團(tuán)有以下幾種：
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基團(tuán) |
SP |
S |
CM |
Q |
DEAE |
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基團(tuán) |
磺丙基 |
磺甲基 |
羧甲基 |
季銨基 |
二乙基氨基乙基 |
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類別 |
強(qiáng)陽(yáng) |
強(qiáng)陽(yáng) |
弱陽(yáng) |
強(qiáng)陰 |
弱陰 |
強(qiáng)離子交換填料在pH發(fā)生改變時(shí)，離子交換能力不變，在寬范圍內(nèi)仍充分帶有電荷，而弱離子交換填料可提供不同的選擇性，但不適用于極端pH。在建立純化方法時(shí)，確定離子交換模式后首選強(qiáng)離子交換填料，當(dāng)用強(qiáng)離子交換填料不能獲得所需的選擇性而達(dá)不到預(yù)期分辨率時(shí)，可試用弱離子交換填料。
· 基架類型
基架的主要差別在于填料粒徑大小，從而提供流速和分辨率的差異，根據(jù)基架的材質(zhì)分為以下幾類：
| 介質(zhì) |
基架/特點(diǎn) |
應(yīng)用 |
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Bestarose |
Bestarose FF |
高度交聯(lián)的瓊脂糖微球，高流速 |
純化的整個(gè)階段 |
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Bestarose HP |
高度交聯(lián)的瓊脂糖微球，高分辨率 |
中度純化和精細(xì)純化階段 |
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Bestarose BB |
高度交聯(lián)的瓊脂糖微球，大流速 |
料液粘性較大、樣品前處理不徹底的捕獲階段，大規(guī)模生產(chǎn) |
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Bestarose XL |
含有葡聚糖長(zhǎng)鏈的高度交聯(lián)的瓊脂糖微球，高流速下較高的動(dòng)態(tài)載量 |
捕獲階段，也適用于病毒的純化 |
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XL Big Beads |
含有葡聚糖長(zhǎng)鏈的高度交聯(lián)的瓊脂糖微球，高流速下較高的動(dòng)態(tài)載量 |
料液粘性較高、樣品前處理不徹底的捕獲階段，大規(guī)模生產(chǎn) |
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Diamond |
Diamond |
含有葡聚糖長(zhǎng)鏈的高度交聯(lián)的剛性極強(qiáng)的瓊脂糖，高流速、低反壓、高動(dòng)態(tài)載量 |
捕獲階段和中度純化階段 |
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Diamond Mustang |
高度交聯(lián)的剛性極強(qiáng)的瓊脂糖，高分辨率、低反壓 |
中度純化階段和精細(xì)純化階段 |
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Diamond Mustang XL |
含有葡聚糖長(zhǎng)鏈的高度交聯(lián)的剛性極強(qiáng)的瓊脂糖，高分辨率、低反壓、高動(dòng)態(tài)載量 |
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BestPoly |
BestPoly 15 |
聚苯乙烯二乙烯苯，分辨率極高 |
精細(xì)純化階段或者檢測(cè) |
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BestPoly 30 |
聚苯乙烯二乙烯苯，分辨率高、耐壓、流速快 |
可放大的精細(xì)純化階段 |
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MegaPoly |
MegaPoly |
具有貫穿孔的聚苯乙烯二乙烯苯，高載量、高分辨率、高流速 |
純化的整個(gè)階段 |
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Bestdex |
Bestdex C-25 |
葡聚糖，大分子只與介質(zhì)表面結(jié)合 |
小分子純化 |
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Bestdex A-50 |
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Diamond Layer |
Diamond Layer 400 |
高度交聯(lián)的剛性極強(qiáng)的瓊脂糖外殼 |
疫苗生產(chǎn)中病毒純化 |
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Diamond Layer 700 |
具有分子篩作用 |
因填料耐受的最大流速不同，分辨率和載量均有差異，而各純化步驟的目的與要求不同，捕獲階段主要目的在于分離、富集及穩(wěn)定蛋白，首先考慮載量與流速；中間純化階段需移除大量雜質(zhì)，應(yīng)兼顧載量與分辨率；精純階段去除痕量雜質(zhì)或與目的樣品十分接近的物質(zhì)，需要提供可能的最高分辨的填料。同時(shí)樣品體積和純度在純化過(guò)程中千差萬(wàn)別，需要結(jié)合具體的純化步驟選擇合適的填料。
關(guān)于博格隆
博格隆成立于2008年，是一家專注于為分離純化提供高質(zhì)量層析介質(zhì)的高新技術(shù)企業(yè)，是中國(guó)較早具備大規(guī)模生產(chǎn)分離純化介質(zhì)能力的企業(yè)之一。博格隆所提供的產(chǎn)品涵蓋各類分離純化介質(zhì)、預(yù)裝柱、實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)生產(chǎn)級(jí)空柱、微載體，同時(shí)提供分離純化工藝開(kāi)發(fā)服務(wù)及填料定制。