離子交換層析是目前在生物大分子純化中應用廣泛的方法之一。離子交換層析依附于離子交換填料使用。離子交換填料也稱為離子交換介質,由基質和配基組成。目前主流的離子交換填料有DEAE,CM,Q,SP,ANX ,MMA,MMC.離子交換填料已有70多年的歷史,目前離子交換填料也呈現出多樣性,主要是其基質的種類越來越多,不同基質的離子交換填料其性能差別很大,下面就分別介紹下主要的離子交換介質及其特點。
1.交聯纖維素基質離子交換填料
20世紀50年代中期,成CM纖維素和DEAE纖維素,是用于生物大分子分離早的離子交換填料之一。比較**的代表是DE 52和CM 52。市場主要以無定行的居多且大多是干粉狀態,使用前需要溶脹。目前使用的越來越少,趨于淘汰。
特點:耐壓性小,流速小,趨于淘汰。
2.交聯葡聚糖基質離子交換填料
葡聚糖基質離子交換填料是以葡聚糖凝膠(Sephadex)G25和G50為基質,連接不同的離子交換配基構成。比較**的是DEAE Sephadex A-50和CM Sephadex C-50,產品也多以干粉狀態,使用前需要溶脹,且溶脹系數較大,C-50溶脹倍數一般大于25倍。由于其孔徑較小,耐壓性較差,目前也趨于淘汰狀態。在起源比較早的生物制品廠使用的比較多。
特點:耐壓性差,排阻**小,使用范圍窄,趨于淘汰。
3.高分子聚合物離子交換填料
高分子聚合物離子交換填料的品種比較多,有專門用來分離小分子的樹脂,也有用來分離純化蛋白的聚合物離子交換填料。分離蛋白的聚合物離子交換填料代表的有TSKgel SP-5PW和TSKgel DEAE-5PW,市場上聚合填料種類比較多,有單分散的,也有不是單分散球形的,因其親水性比多糖要差,目前大多在其表面進行親水性處理。聚合物離子交換填料有很高的耐壓性和均一的球徑,相比多糖基質的離子交換填料,其生物相容性,回收率方面略差一些,特別是在疫苗等超大分子純化時差異更大。聚合物基質離子交換填料在多肽及其它小分子物質純化中廣泛使用。
特點:耐壓性高,流速大,生物相容性略差。
4.瓊脂糖基質離子交換填料
目前純化生物大分子純化用的**的填料,其良好的生物相容性,很高的載量。代表的如西安齊岳生物的SP Focurose 6FF和DEAE Focurose 6FF等。瓊脂糖基質的離子交換填料,除了常規的粒徑(45-165um)外,也分高分辨率的,高流速的,也有不同交聯強度的,種類比較多,廣泛應用于生物大分子純化。
特點:應用廣泛,生物相容性好,使用面廣。
5.瓊脂糖交聯葡聚糖基質離子交換填料
目前也廣泛應用于生物大分子純化,其在瓊脂糖網狀基架上插入線性的葡聚糖分子,使其可利用羥基增多的同時也降低了生物分子和填料配基結合的空間位阻,純化過程中結合載量明顯提高 ,制備成的離子交換介質有很高的載量。比較**的如武漢匯研生物的DEAE Focu rose 6XL和SP Focurose 6XL(聯系W/T:15771973009),其載量可以達到瓊脂糖基質離子交換介質的2倍左右,在工業生產中有很高的性價比,被廣泛使用。
特點:高載量,高流速。
6.瓊脂糖交聯纖維素基質離子交換
目前也廣泛應用于生物大分子純化,其在瓊脂糖網狀基架又交聯了纖維素,使其耐壓性增大,多糖基質也是其有很高的生物相溶性,純化生物大分子活性回收率高。**的如齊岳生物的SP Focurose HPR和Q Focurose HPR,MMC Focurose HPR等,有良好的品質,是離子交換填料發展的趨勢。在超大生物分子如疫苗分離純化中優勢明顯!
特點:耐受性好,高流速,高載量,高回收率
7.瓊脂糖交聯聚合物離子交換填料
如瓊脂糖交聯羥基磷灰石,瓊脂糖交聯磁性材料,瓊脂糖交聯陶瓷材料,目前在科研上用的比較多,還未大規模應用于工業上。
特點:軟硬結合,耐壓性好。
西安齊岳生物供應的填料產品:
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