离子交换层析常见问题及解决方法,你知道吗?

2024-04-15 20:27:41, 新材料研发部 月旭科技(上海)股份有限公司


(图源:wangluo)

离子交换层析是蛋白质分离纯化中常用的层析方法之一,因为其依据离子类型及离子强弱又进一步细分为多种介质,因此实际应用中需要依据自己的需求选择合适的产品。

离子交换层析常见问题及解决方法

01

如何根据工艺需求选择基质合适的离子填料?

● 在捕获阶段,为初步分离富集目的产物,可选择具有高吸附载量,适应高流速的大粒径基质;

● 在中间纯化阶段,为除去大部分杂蛋白,可选择具有高吸附载量和高分辨率的中等粒径基质;

● 在精细纯化阶段,为获得精纯的样品,可选择具有极高分辨的基质实验。

02

如何根据蛋白pI选择离子交换填料类型?

对于已知等电点蛋白:

如果蛋白在等电点之下最稳定,缓冲液pH≤目的蛋白pI,选择阳离子交换剂;

如果蛋白在等电点之上最稳定,缓冲液pH≥目的蛋白pI,选择阴离子交换剂。

● 缓冲液pH≥目的蛋白pI 0.5-3个单位选择弱阴离子交换填料;

● 缓冲液pH≥目的蛋白pI 3个单位以上选择强阴离子交换填料;

● 缓冲液pH≤目的蛋白pI 0.5-3个单位选择弱阳离子交换填料;

 缓冲液pH≤目的蛋白pI 3个单位以上选择强阳离子交换填料。

对于未知等电点蛋白:

首先应选择阴离子交换剂,起始平衡液pH为8.0,然后再选择阳离子交换剂,起始平衡液pH为6.0。

03

加载样品时,流穿峰中有未结合目标蛋白

● 加载样品量过多,超出柱子的动态结合载量,可降低上样量;

● 柱料被污染,结合能力下降,应对层析柱清洗及再生;

● 缓冲液配制不合适,优化缓冲液pH和离子强度。

04

样品未按预期洗脱下来或产量较低

● 洗脱强度不够,增大洗脱液离子强度;

● 目标蛋白与填料结合过于紧密,应调整初始平衡液的pH;

● 目标蛋白在洗脱过程中发生聚集,应优化洗脱条件,保证蛋白稳定性;

目标蛋白与填料发生非特异性吸附,可降低盐离子强度,减少疏水相互作用。

05

样品峰拖尾

● 错误的初始缓冲液,调整pH和缓冲液离子强度;

● 样品粘性过大,用初始缓冲液对样品进行稀释;

● 层析柱装填过于松散或上端被压缩,出现液面,重新装柱。

06

目标蛋白不能与其他杂质峰分开

● 初始缓冲液错误,调整pH和缓冲液离子强度,保证柱子完全平衡;

● 洗脱条件不佳,优化洗脱条件,降低流速,调整pH,使用更平缓的梯度;

● 层析柱分离效果差,检查柱效,确定是否需要重新装柱或更换预装柱;

样品粘性过大,用初始缓冲液进行稀释,保证样品浓度在50mg/mL之下。

月旭科技离子层析介质产

月旭科技Tanrose FF离子交换层析介质

Tanrose FF离子层析介质优点

1)高流速、高载量:

分子传质速度快,可在高流速状态下保持高载量。

2)非特异性吸附低:

亲水改性后制备的基质,可在位清洗、多次重复使用。

3)高稳定、高回收率:

适用工业规模化生产,广泛用于下游蛋白质、核酸及多肽的离子交换制备。

常规四种离子交换层析介质结构图

作者:洪日

排版:吴梦琳

审核:刘德云

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