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。
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产品名称 |
编号 |
规格 |
价格（元） |
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20540ES25/60/76 |
25mL/100mL/500mL |
300/788/3600 |
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20547ES25/60/76 |
25mL/100mL/500mL |
300/788/3600 |
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20550ES25/60/76 |
25mL/100mL/500mL |
300/788/3600 |
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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。
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产品名称 |
编号 |
规格 |
价格（元） |
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20460ES25/60 |
25mL/100mL |
400/1000 |
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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。
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产品名称 |
编号 |
规格 |
价格（元） |
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20466ES25/60 |
25mL/100mL |
1400/2800 |
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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。
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产品名称 |
编号 |
规格 |
价格（元） |
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20470ES25/60 |
25mL/100mL |
1500/3000 |
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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
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系列名称 |
产品名称 |
产品编号 |
规格 |
价格（元） |
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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 |
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DEAE 6FF Chromatography Column, 5 mL（DEAE 6FF弱阴离子交换预装柱，5 mL） |
20542ES08 |
5 mL |
618 |
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20548ES03 |
1 mL |
246 |
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20549ES08 |
5 mL |
618 |
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20551ES03 |
1 mL |
246 |
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20552ES08 |
5 mL |
618 |
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20554ES03 |
1 mL |
246 |
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|
20555ES08 |
5 mL |
618 |
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Agarose HP |
20461ES03 |
1 mL |
360 |
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20462ES08 |
5 mL |
688 |
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20464ES03 |
1 mL |
360 |
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20465ES08 |
5 mL |
688 |
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Magnify |
Magnify Q Chromatography Column, 5 mL（Magnify Q强阴离子交换预装柱，5 mL） |
20467ES08 |
5 mL |
718 |
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Magnify SP Chromatography Column, 5 mL(Magnify SP强阳离子交换预装柱，5 mL) |
20469ES08 |
5 mL |
718 |
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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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