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henghuibio

新虫 (小有名气)

[交流] 这样选择合适的离子交换介质已有1人参与

离子交换层析分离纯化生物大分子的过程,主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。

1. 离子交换介质的选择

       在进行分离纯化时,要求层析柱具有高负载量、易于操作及使用寿命长等特点,其中分离介质是最主要的影响因素,因此,分离介质的选择尤为重要。

1.1 品种的选择:

       应根据被分离纯化目标产物所带电荷的种类、分子的大小、物理化学性质及所处的微环境等因素,选择适宜的离子交换层析介质。对于无机小分子而言,分离介质的选择相对容易,但对于生物大分子就必须考虑更多的因素。

      蛋白质等生物大分子是由多种氨基酸所组成的,在不同的pH条件下显示不同的电性,而生物大分子对最适宜的pH环境具有特定的要求,因此,必须首先了解目标蛋白的等电点及适宜的微环境,根据这些条件选择合适的离子交换剂种类。

      选择阳离子交换剂还是阴离子交换剂,主要取决于被分离的物质在其稳定的pH 下所带的电荷,如果带正电,则选择阳离子交换剂;如带负电,则选择阴离子交换剂。例如待分离的蛋白等电点为4,稳定的pH 范围为6~9,由于这时蛋白带负电,故应选择阴离子交换剂进行分离。

1.2 骨架的选择:

       应根据目标产品的产量、要求达到的纯度及经济价值等因素,选择合适骨架(基质)的离子交换剂。

      通用型的聚苯乙烯离子交换树脂具有结构稳定、价格低廉、全交换容量高等特点,适用于如抗生素、有机酸、动物资源或植物资源的有效成分等一般生化制品的提取分离工艺。而对于要求分辨率高、制品纯度高的一些高附加值的基因工程产品,仍需使用纤维素、葡聚糖、琼脂糖为基质的生化分离专用介质。

      纤维素离子交换剂价格较低,但分辨率和稳定性都较低,适于初步分离和大量制备。葡聚糖离子交换剂的分辨率和价格适中,但受外界影响较大,体积可能随离子强度和pH 变化有较大改变,影响分辨率。琼脂糖离子交换剂机械稳定性较好,分辨率也较高,但价格较贵。

      理想的分离介质应该不但易于吸附,还要易于洗脱,如果目标产物对于离子强度和pH值的变化不敏感,可以考虑采用高电荷密度的强酸性或强碱性的强型介质。如果对这些因素比较敏感,则应采用弱酸性或弱碱性的弱型介质。如果大分子物质被吸附后,结合比较牢固,往往难以洗脱,采用苛刻的条件又容易引起大分子的变性,则应选用功能基团密度低的介质。

     强酸性或强碱性的强型介质,适用的pH 范围广,常用于分离一些小分子物质或在极端pH 下的分离,但由于电性较强,有时易使一些敏感的生物分子变性或失活。弱酸性或弱碱性的弱型介质,其选择性有较大的范围,且不易使蛋白质失活,故一般适用于分离蛋白质等大分子物质,但其适用的pH范围较窄。

[ Last edited by henghuibio on 2011-6-24 at 15:55 ]
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gwbk

木虫 (正式写手)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
顶一下~~在工厂学习过1周的离子交换,大罐,每个柱子100立方左右。。。。十几个罐子管道纵横交错,那叫一个壮观,就是离子交换那边好臭~~~酸臭酸臭的。幸亏一纸调令。。。哈哈,不过他们那边年薪最低60000了,我还在30000,郁闷就不是一个字可以表达的。。。。。。。
2楼2011-06-24 20:56:25
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henghuibio

新虫 (小有名气)

送鲜花一朵
补充一点,吼吼:

1.3 粒径的选择:
    分离介质粒径的大小对离子交换层析柱的分辨率和流速有明显的影响。一般来说分离介质的粒径小,分辨率高,但平衡离子的平衡时间长,流速慢;粒径大则柱的流速较快,压降小,但分辨率低,负载量也较小。所以大颗粒的分离介质适合于对分辨率要求不高的大规模制备性分离,而小颗粒的分离介质适合于需要高分辨率的精细分离或产品的精制阶段。
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3楼2011-06-28 13:06:01
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