琼脂糖填料好是好，但问题也不少！

琼脂糖是一种天然产物，具有良好的生物相容性，不会对生物分子产生毒性或损伤。

琼脂糖具有多孔结构，有助于分子在填料中的扩散和传质，提高分离效果。

琼脂糖可以与许多生物分子发生非特异性吸附，包括蛋白质、核酸等，因此可以用于广泛的分离纯化应用。

琼脂糖的吸附性能可以通过改变填料的孔径、表面电荷、化学修饰等方式进行调节和优化，以适应不同的分离纯化需求。

琼脂糖具有较好的化学稳定性和物理稳定性，在一定的操作条件下可以保持稳定的吸附性能和机械强度。

相比于一些其他填料，琼脂糖的制备成本相对较低，适合大规模应用。

（图片来源：baotu）

将琼脂糖置于热水中搅拌溶解，水温一般需要大于90℃。琼脂糖质量体积分数一般取4%或者6%，浓度高的可获得较小的微球孔径。

琼脂糖的溶解时间不宜过长，也不宜过短。

● 加热时间太短：会导致琼脂糖溶解不充分，从而导致产品粒径较大且分散系数也不理想。

● 加热时间太长：会导致琼脂糖水解而分子量下降，虽然此时有利于成球和分散，但是会降低微球的机械强度。

常用的制备琼脂糖微球的方法是反相悬浮沉淀法。将乳化剂溶解在有机溶剂（常用的油相有环己烷和液体石蜡）中，预热到80℃。然后，将琼脂糖溶液加入到油相中，形成油包水体系（W/O）。

（图片来源：baotu）

将Step 1中的琼脂糖溶液导入Step 2中的分散相，不断搅拌，在剪切力和乳化剂的双重作用下，琼脂糖溶液被乳化成微小液滴。

其中比较重要的问题是乳化剂的用量和搅拌速度。

● 乳化剂用量不足：会造成微球的球形度和分散性不理想。

● 乳化剂过多：会造成一定程度的气泡，影响微球的均匀性。

搅拌速度比较容易理解。转速一般与粒径的成反比，在实验过程中需要按照产品要求进行调整。

在搅拌完成后，需要对微球冷凝使其固化。一般来说，先抽取水浴锅中的热水后再加入大量冰水混合物，同时保持产物处于搅拌状态。

注意事项：搅拌时间不宜过短，防止未充分固化的微球相互黏连。

（图片来源：baotu）

环氧氯丙烷是常用的一种短链交联剂。碱性条件（氢氧化钠溶液）下环氧氯丙烷和琼脂糖表面的羟基反应脱去一个盐酸，从而将环氧基修饰到琼脂糖微球上，而环氧基也会在碱性条件下与临近的琼脂糖羟基发生解环反应，从而起到交联的作用。此外还有丙二醇缩水甘油醚和丁二醇二缩水甘油醚等长链交联剂。

使用长链交联剂和短链交联剂交替处理会获得更理想的交联效果。

一般先采用长链交联剂，再用短链交联剂，这样得到的琼脂糖微球机械性能会更好。但是，交联过程会对琼脂糖微球的孔隙率产生影响。在一定的时间范围内，交联时间延长能提高琼脂糖微球的孔隙率。

对于一些需要利用环氧基的方案来说，长链交联剂和短链交联剂交替处理有助于提升环氧基密度，在后续的接枝蛋白过程中能提高接枝量。一般来说，对环氧基密度产生影响的因素有氢氧化钠浓度，交联剂体积分数，反应温度以及反应时间，具体的条件控制需要具体探究。

作者：沈唐文

排版：赵林

审核：刘德云

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