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什么是琼脂糖？
琼脂糖是一种多糖，通常从某些类型的红海藻——江蓠属和石花菜属中提取。琼脂糖是琼脂的两种主要成分之一，通过去除另外一种成分琼脂果胶并提纯而获得。在分子生物学中，常用于通过电泳分离大分子，特别是DNA。然而，琼脂糖也可以聚合成颗粒，用于一系列的蛋白质纯化色谱分离。
为了达到色谱分离的目的，琼脂糖被广泛认为是蛋白质纯化填料的最佳材料。它是一种实用的材料，因为它在很大程度上不吸收生物分子，具有良好的流动性，并能忍受极端的pH值和离子强度。
使用琼脂糖进行色谱分离的进一步优势包括:
- 极度亲水性-极小的非特异性结
- 低基质体积(4-8%)-能实现高
- 量
- 容易结合
- 在碱性条件下非常稳定
琼脂糖是一种柔软的物质，因此我们采用先进的乳化和交联技术，以确保优异的压力流动性能。
为什么琼脂糖用于亲和层析？
亲和层析是一种基于两个分子之间高度特异性的生物相互作用，从复杂混合物中选择性地纯化一个分子或一组分子的方法。这种相互作用通常是可逆的，净化过程通过穿过2相来实现，其中一个分子(配体)固定在一个表面，而它的伙伴(目标)作为复杂混合物的一部分处于移动阶段。捕获阶段之后通常会进行清洗和洗脱，从而回收高度纯化的蛋白。高选择性的相互作用允许一个快速的，通常是单一的步骤，过程，有几百到几千倍的纯化能力。
对于亲和层析来说，颗粒化的琼脂糖是最常用的基质材料，用于连接蛋白质的配体。配体通过间隔物共价连接到活性的羟基琼脂糖聚合物上。有亲和力的蛋白质可以选择性地与配体结合，将其与其他蛋白质分离，然后洗脱。使用的琼脂糖珠的密度通常为4%和6%，具有较高的蛋白质结合能力。
为什么琼脂糖用于离子交换层析？
离子交换层析(IEX)是根据分子与树脂上带正电或负电基团的整体离子相互作用的强度来分离分子的。通过调节缓冲条件，如pH值和离子强度，离子性质或大或小的分子可以与固相材料结合或分离。IEX载体可以带正电荷(阴离子结合)，也可以带负电荷(阳离子结合)。四元胺、DEAE、磺丙基或羧甲基等官能团可与琼脂糖偶联，分别形成强或弱阴离子填料、强或弱阳离子填料。对于离子交换层析，蛋白质不需要亲和标签，使该方法适合于天然来源蛋白的纯化。
粒径重要吗？
琼脂糖树脂有不同的粒径和粒度分布。这些对纯化基质的物理性质有影响。
- 压力 – 颗粒越小，尺寸分布越窄，填料的耐压性就越高。相比之下，在批量和FPLC实验中，填料越大，流速越快。
- 结合能力 – 填料颗粒越小，表面与体积之比越高，填料的结合能力越强。虽然结合能力也取决于其他因素，如配体的类型和大小，以及配体耦合的密度。
粒径分布
较窄的粒度分布能提供更好的性能特性。裸球粒径分布越均匀，填料的性能就越稳定，无论是在装柱还是运行过程中都是如此。
市场上的大多数琼脂糖基质填料都是采用分批乳化技术生产的，这种技术在大约50年前首次得到应用。这种生产方式只能得到一个相对广泛的粒径分布。
Purolite Life Sciences采用专利工艺’喷射法‘生产粒径均匀的琼脂糖裸球，性能优越。该技术用于Praesto® Jetted A50的生产，Jetted A50是市场上唯一的真正的颗粒大小一致的Protein A 填料。