離子交換色譜樹脂和方法

最常見的離子交換色譜 (IEX)樹脂類型有哪些？如何選擇適合預期應用的樹脂？一般來說，樹脂可分為(wei) 以下幾類：

• 強酸性陽離子樹脂

• 弱酸性陽離子樹脂

• 強堿性陰離子樹脂

• 弱堿性陰離子樹脂

• 特種樹脂

強酸陽離子(SAC)交換樹脂包含連接有磺酸官能團(例如，聚苯乙烯磺酸酯、聚AMP等)的聚合物基質。 

弱酸陽離子 (WAC) 交換樹脂具有羧酸基團 (RCOO - )，對二價(jia) 陽離子（Ca 2+和 Mg 2+ ）具有高親(qin) 和力。它們(men) 還具有很強的抗氧化性，並表現出機械耐久性。

強堿陰離子（SBA）交換樹脂可以去除樣品中的所有陰離子汙染物（強酸如鹽酸和硫酸以及弱酸如矽和碳酸），並且與(yu) SAC樹脂相比具有顯著更高的再生效率。 

弱堿陰離子 (WBA) 交換樹脂通常具有伯氨基、仲氨基和叔氨基，可有效去除強無機酸的陰離子，但在去除碳酸根和二氧化矽離子方麵效果不佳。這些樹脂不具有可交換離子，可以用氫氧化鈉、氨或碳酸鈉再生。

根據預期應用，特種樹脂具有不同的官能團（例如硫醇、氨基膦酸、亞(ya) 氨基二乙酸等）。一些最常見的例子包括濃縮和去除稀溶液中金屬的螯合樹脂以及從(cong) 水中吸附天然有機酸離子的磁性離子交換樹脂。

樹脂選擇：要考慮的因素

為(wei) 特定應用選擇合適的樹脂是確保純化過程的有效性和質量的關(guan) 鍵之一。以下是選擇 IEX 樹脂時需要考慮的一些因素。

等電點（pl）

pl 確定應用是否需要陽離子或陰離子交換樹脂。當使用穩定高於(yu) 或低於(yu) 其 pl 的蛋白質時，使用哪種樹脂並不重要，因為(wei) 兩(liang) 者都可以很好地完成工作。然而，如果蛋白質僅(jin) 在其 pl 以上穩定，請使用陰離子交換樹脂。  

酸堿度

無論緩衝(chong) 液 pH 值如何，強離子交換劑都能保持電荷數量並表現相對良好。另一方麵，弱陽離子交換劑和弱陰離子交換劑的容量分別在pH值低於(yu) 6和高於(yu) pH值9時開始惡化。

樹脂的離子形式

改變柱平衡緩衝(chong) 液會(hui) 改變吸收到樹脂官能團中的抗衡離子（例如陰離子交換劑的Na +和陽離子交換劑的Cl - ）。由於(yu) 不同的抗衡離子對給定樹脂表現出不同的親(qin) 和力強度，因此選擇性較低的抗衡離子很容易與(yu) 具有相似電荷的另一種離子交換。此外，含有對支持物選擇性較低的抗衡離子的洗脫緩衝(chong) 液在洗脫過程中較不易置換蛋白質。

樹脂粒徑

固體(ti) 支持物的尺寸可能會(hui) 影響分辨率，但不會(hui) 影響樹脂的選擇性。較小的顆粒通常比較大的顆粒提供更高的分辨率，但可能需要較低的流速。因此，較小的顆粒用於(yu) 小規模和分析工作，而較大的顆粒更適合製備和大規模工作。

流量

緩衝(chong) 液通過樹脂的時間越長，分辨率和容量就越好，但可能會(hui) 損害蛋白質活性。為(wei) 了獲得最佳結果，請使用具有最快流速的樹脂，以提供所需的分辨率和容量。  

動態結合能力

這是指樹脂在給定流速下可以結合的蛋白質的量。以 mg/ml 表示，當需要快速流速來維持蛋白質活性時，該因素至關(guan) 重要。

應用領域 

離子交換色譜具有廣泛的應用，包括：

• 蛋白質、血液成分的純化

• 疫苗、抗體(ti) 療法、基因療法和生物仿製藥等藥品的製造

• 生物技術

• 食品研究與(yu) 製造

• 水的軟化和淨化。

• 直接從(cong) 環境空氣中捕獲CO 2

• 金屬分離純化