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离子交换层析概述（一）
高纯度蛋白对实验的成功至关重要，也是结构和生物化学研究的主体。基于蛋白独特的理化性质，科学家利用层析法来分离和纯化蛋白。蛋白层析法是科学家可以掌握的最根本和最重要的技能之一。通过这篇文章，我们一起了解下离子交换层析。
离子交换层析简要概述
离子交换层析（IEX）基于特定pH下的净电荷差异分离生物分子。蛋白电荷取决于可电离氨基酸侧链基团的数量和类型。每个蛋白具有等电点（pI），即负电荷和正电荷的总数为零的pH。在低于蛋白pI的缓冲溶液中，蛋白带正电并将结合阳离子交换树脂的带负电荷的官能团。在高于蛋白pI的缓冲液中，蛋白是带负电荷的，并且将结合阴离子交换树脂的带正电荷的官能团。原则上，蛋白可以结合阳离子或阴离子交换树脂，但在实践中，蛋白质仅在窄pH范围内稳定，并且树脂的选择取决于蛋白质的pH稳定性。
离子交换层析树脂类型
离子交换层析树脂具有与树脂结合的官能团，其吸引相反电荷的生物分子。阳离子交换树脂带负电荷，阴离子交换树脂带正电荷。离子交换树脂也被归类为“弱”或“强”交换剂。这些术语与离子结合的强度无关，而是指官能团的电离状态随pH而变化的程度。 “弱”交换剂仅在有限的pH范围内电离，而“强”交换剂随着pH变化，离子交换容量显示没有变化。弱交换树脂可以随着缓冲液pH的变化而占据或失去质子，并且添加的电荷变化为结合和洗脱提供了额外的选择性尺寸。强交换剂不会变化，并且在宽的pH范围内保持完全充电。和使用弱离子交换剂相比，强离子交换剂更简单优化分离。下表总结了最常见的IEX树脂。
图1：离子交换层析树脂及其官能团
除了官能团之外，还需要考虑树脂的物理性质。树脂的尺寸，材料和孔隙决定了最大工作压力和流速（影响纯化速度）。更重要的是，树脂球的尺寸和孔隙率影响分离的分辨率。较大的树脂球通常有利于快速流速并提供适于早期和中期纯化的分辨率。较小的树脂球提供最佳分辨率，是后期纯化阶段的理想选择。
离子交换层析更深度解析，敬请关注下期《离子交换层析概述（二）》！
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离子交换层析概述（一）
高纯度蛋白对实验的成功至关重要，也是结构和生物化学研究的主体。基于蛋白独特的理化性质，科学家利用层析法来分离和纯化蛋白。蛋白层析法是科学家可以掌握的最根本和最重要的技能之一。通过这篇文章，我们一起了解下离子交换层析。
离子交换层析简要概述
离子交换层析（IEX）基于特定pH下的净电荷差异分离生物分子。蛋白电荷取决于可电离氨基酸侧链基团的数量和类型。每个蛋白具有等电点（pI），即负电荷和正电荷的总数为零的pH。在低于蛋白pI的缓冲溶液中，蛋白带正电并将结合阳离子交换树脂的带负电荷的官能团。在高于蛋白pI的缓冲液中，蛋白是带负电荷的，并且将结合阴离子交换树脂的带正电荷的官能团。原则上，蛋白可以结合阳离子或阴离子交换树脂，但在实践中，蛋白质仅在窄pH范围内稳定，并且树脂的选择取决于蛋白质的pH稳定性。
离子交换层析树脂类型
离子交换层析树脂具有与树脂结合的官能团，其吸引相反电荷的生物分子。阳离子交换树脂带负电荷，阴离子交换树脂带正电荷。离子交换树脂也被归类为“弱”或“强”交换剂。这些术语与离子结合的强度无关，而是指官能团的电离状态随pH而变化的程度。 “弱”交换剂仅在有限的pH范围内电离，而“强”交换剂随着pH变化，离子交换容量显示没有变化。弱交换树脂可以随着缓冲液pH的变化而占据或失去质子，并且添加的电荷变化为结合和洗脱提供了额外的选择性尺寸。强交换剂不会变化，并且在宽的pH范围内保持完全充电。和使用弱离子交换剂相比，强离子交换剂更简单优化分离。下表总结了最常见的IEX树脂。
图1：离子交换层析树脂及其官能团
除了官能团之外，还需要考虑树脂的物理性质。树脂的尺寸，材料和孔隙决定了最大工作压力和流速（影响纯化速度）。更重要的是，树脂球的尺寸和孔隙率影响分离的分辨率。较大的树脂球通常有利于快速流速并提供适于早期和中期纯化的分辨率。较小的树脂球提供最佳分辨率，是后期纯化阶段的理想选择。
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