離子交換層析是根據不同生物分子所帶電荷質量和數量的差異來分離的一種層析技術，根據功能基團的帶電荷性質分為陽離子交換和陰離子交換填料。由于生物分子大都帶有酸性基團或堿性基團，并且可以通過調節緩沖液的pH改變其帶電性質和數量，因此在生物分子與帶相反電荷的陰離子交換介質或陽離子交換介質相結合后，改變流動相中的離子強度或者pH，生物分子即可按結合能力從弱到強依次洗脫，從而達到分離純化的目的。
陽離子交換填料的應用
• 單抗體、雙抗和抗體-藥物偶聯物（ADC）
• 疫苗和病毒樣顆粒
• 病毒載體、外泌體和脂質納米顆粒等
陰離子交換填料的應用
• 單抗體、雙抗和抗體-藥物偶聯物（ADC）
• 酶、激素和血液制品
• 疫苗、病毒載體、質粒和寡核苷酸
• 在流穿模式下具有出色的DNA清除率
離子交換層析特點
· 高分辨率
· 高載量
· 高收率
· 適用范圍廣
· 良好的物理和化學穩定性
· 簡單的在位清洗
離子交換填料的選擇
· 配基類型
根據功能基團的帶電荷性質分為陽離子交換和陰離子交換，根據其在溶液中的電離情況分為強離子交換基團和弱離子交換基團，目前常用的離子交換基團有以下幾種：
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基團 |
SP |
S |
CM |
Q |
DEAE |
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基團 |
磺丙基 |
磺甲基 |
羧甲基 |
季銨基 |
二乙基氨基乙基 |
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類別 |
強陽 |
強陽 |
弱陽 |
強陰 |
弱陰 |
強離子交換填料在pH發生改變時，離子交換能力不變，在寬范圍內仍充分帶有電荷，而弱離子交換填料可提供不同的選擇性，但不適用于極端pH。在建立純化方法時，確定離子交換模式后首選強離子交換填料，當用強離子交換填料不能獲得所需的選擇性而達不到預期分辨率時，可試用弱離子交換填料。
· 基架類型
基架的主要差別在于填料粒徑大小，從而提供流速和分辨率的差異，根據基架的材質分為以下幾類：
| 介質 |
基架/特點 |
應用 |
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Bestarose |
Bestarose FF |
高度交聯的瓊脂糖微球，高流速 |
純化的整個階段 |
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Bestarose HP |
高度交聯的瓊脂糖微球，高分辨率 |
中度純化和精細純化階段 |
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Bestarose BB |
高度交聯的瓊脂糖微球，大流速 |
料液粘性較大、樣品前處理不徹底的捕獲階段，大規模生產 |
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Bestarose XL |
含有葡聚糖長鏈的高度交聯的瓊脂糖微球，高流速下較高的動態載量 |
捕獲階段，也適用于病毒的純化 |
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XL Big Beads |
含有葡聚糖長鏈的高度交聯的瓊脂糖微球，高流速下較高的動態載量 |
料液粘性較高、樣品前處理不徹底的捕獲階段，大規模生產 |
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Diamond |
Diamond |
含有葡聚糖長鏈的高度交聯的剛性極強的瓊脂糖，高流速、低反壓、高動態載量 |
捕獲階段和中度純化階段 |
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Diamond Mustang |
高度交聯的剛性極強的瓊脂糖，高分辨率、低反壓 |
中度純化階段和精細純化階段 |
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Diamond Mustang XL |
含有葡聚糖長鏈的高度交聯的剛性極強的瓊脂糖，高分辨率、低反壓、高動態載量 |
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BestPoly |
BestPoly 15 |
聚苯乙烯二乙烯苯，分辨率極高 |
精細純化階段或者檢測 |
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BestPoly 30 |
聚苯乙烯二乙烯苯，分辨率高、耐壓、流速快 |
可放大的精細純化階段 |
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MegaPoly |
MegaPoly |
具有貫穿孔的聚苯乙烯二乙烯苯，高載量、高分辨率、高流速 |
純化的整個階段 |
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Bestdex |
Bestdex C-25 |
葡聚糖，大分子只與介質表面結合 |
小分子純化 |
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Bestdex A-50 |
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Diamond Layer |
Diamond Layer 400 |
高度交聯的剛性極強的瓊脂糖外殼 |
疫苗生產中病毒純化 |
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Diamond Layer 700 |
具有分子篩作用 |
因填料耐受的最大流速不同，分辨率和載量均有差異，而各純化步驟的目的與要求不同，捕獲階段主要目的在于分離、富集及穩定蛋白，首先考慮載量與流速；中間純化階段需移除大量雜質，應兼顧載量與分辨率；精純階段去除痕量雜質或與目的樣品十分接近的物質，需要提供可能的最高分辨的填料。同時樣品體積和純度在純化過程中千差萬別，需要結合具體的純化步驟選擇合適的填料。
關于博格隆
博格隆成立于2008年，是一家專注于為分離純化提供高質量層析介質的高新技術企業，是中國較早具備大規模生產分離純化介質能力的企業之一。博格隆所提供的產品涵蓋各類分離純化介質、預裝柱、實驗室及工業生產級空柱、微載體，同時提供分離純化工藝開發服務及填料定制。