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離子交換層析填料廣泛用于生物制藥和生物工程下游蛋白質(zhì)、核酸及多肽的分離純化。主要包括強(qiáng)酸性陽離子交換層析填料、弱酸性陽離子交換層析填料、強(qiáng)堿性陰離子交換層析填料和弱堿性陰離子交換層析填料四種。

蛋白質(zhì)之所以能夠在離子交換層析填料上發(fā)生吸附是由于其表面帶有電荷。蛋白質(zhì)分子中的帶電基團(tuán)來源有兩種：一種來自于特定的氨基酸；另一種是蛋白質(zhì)在修飾過程中引入的。蛋白質(zhì)由氨基酸組成。組成蛋白質(zhì)時，氨基酸的α-氨基和α-羧基形成肽鍵而不再發(fā)生解離。但很多氨基酸的側(cè)鏈帶有可解離基團(tuán)，其中有的能進(jìn)行酸性解離而帶上負(fù)電荷，如天冬氨酸和谷氨酸的側(cè)鏈羧基、酪氨酸的酚羥基、半胱氨酸的巰基；有的能進(jìn)行堿性解離而帶上正電荷，如賴氨酸的側(cè)鏈氨基、精氨酸的胍基、組氨酸的咪唑基。

此外，在肽鏈的N末端還有一個游離氨基，C末端還有一個游離羧基，兩者都能發(fā)生解離反應(yīng)。這些基團(tuán)的pK’值與游離氨基酸中的pK’值是不完全相同的，一般來說，它們比游離氨基酸中的pK’值向靠近中性的方向偏移 。此外，側(cè)鏈可解離基團(tuán)在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中的位置在很大程度上也會影響到pK’值。如果是結(jié)合蛋白質(zhì)，則輔基中可能也含有可解離基團(tuán)。

月旭DEAE Tanrose 6FF是一種弱陰離子交換層析填料，離子交換基團(tuán)是二乙基氨基乙基。