离子交换色谱技术——分离和纯化生物大分子的必备技术

离子交换色谱技术——分离和纯化生物大分
子的必备技术
随着人体基因组序列的解读以及各种细胞、组织和器官的高通量技术的发展，对于生命科学研究者而言，研究生物分子、生物大分子和蛋白质化合物的质量和纯度变得越来越重要，以达到提供更准确的实验数据和信息的目的。

因此，从海量混合物中纯化目标化合物的技术在生命科学和制药领域中变得越来越关键。

离子交换色谱技术出现了，它成为了生物大分子分离纯化的必备技术之一。

简介
离子交换色谱技术是一种分离和纯化离子型物质的技术，适用于各种蛋白、核酸、多肽以及酶联免疫吸附试验等生物分子的分离与纯化。

其中，“离子交换”指离子交换树脂，是一种高分子化合物，在水中能够形成水合结构。

正负离子交换树脂有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。

在离子交换色谱过程中，该技术通过离子
交换柱秉承离子两级的交换作用，从混合物中选择性地移除目标化合物以进行分离和纯化。

离子交换色谱技术的基本原理
离子交换色谱技术的基本原理是根据生物大分子表面带有特定电荷的性质，使其与离子交换树脂上的反离子相互作用这种特定的性质相结合。

离子交换树脂本身可以引发这种特定性质，在某些情况下还可以与氢离子或氢氧根离子进行交换。

离子交换柱的结构和工作原理
离子交换柱的工作原理是通过离子交换树脂选区性捕捉目标化合物，并通过某些方法从其中释放出来。

离子交换柱由含有离子交换树脂的柱子组成，内部环境包括真空等稳定环境。

离子交换柱根据生物分子在离子交换树脂表面的电荷状态选取不同的离子交换树脂和运行条件。

使用离子交换色谱和高效液相色谱使组分沿着离子交换柱进行分离。

组分的分离
可以通过更改溶液中的化学物质来调节离子交换柱上的电位或链
的溶解度。

离子交换色谱技术的应用
离子交换色谱技术在分别提取多肽药物、血红蛋白和其他蛋白质、核酸序列、酶、低等生物细胞、孔雀石绿和甘草酸等天然产
物中都有良好的应用效果。

其中，离子交换柱多用于从血红蛋白、细胞提取物和蛋白质混合物中分离纯化蛋白质，主要分为两个方面。

其一，利用离子交换分离纯化蛋白质。

在各种蛋白质工程应用中，由于目标蛋白质与培养基中的杂质组分在离子交换柱上会发
生不同程度的吸附，因此可以快速纯化目标蛋白质。

其二，离子交换色谱还可以将从杂质中分离得到的目标蛋白质
与碱性蛋白质进行区分分离。

总结
离子交换色谱技术通过离子交换树脂来分离和纯化离子型物质，适用于各种蛋白、核酸、多肽以及酶联免疫吸附试验等生物分子
的分离与纯化。

离子交换色谱技术在生命科学和制药领域中已经
成为分离和纯化生物大分子必不可少的技术之一。

通过分离和纯
化离子型物质，离子交换色谱技术为生命科学和制药领域研究者
提供了准确、高质量的实验数据和信息，为新药研发和精准医疗
提供了有力帮助。