知益科技采用均一聚合物微球制备和表面修饰技术规模化生产离子交换层析介质。知益科技的离子交换层析介质是以高度交联的均一聚丙烯酸酯微球为基质，与传统的多糖基质填料相比，知益科技的层析介质具有刚性强、耐酸碱、反压低、分辨率高、操作流速高等优势。知益科技的离子交换层析介质有两种不同的系列选择，是分离纯化蛋白、寡聚核苷酸、多肽和寡聚糖等生物分子的理想分离介质。
KBsphere® 系列离子交换层析介质是以高度交联的均一聚丙烯酸酯微球表面形成一层亲水性的涂层，亲水性涂层的表面进一步通过共价化学键引入离子交换功能基团。亲水性的涂层消除了固定相对生物分子的非特异性吸附，同时还减少了固定相对生物分子的空间位阻效应，从而提高了被分离物质的分辨率和回收率。
KBsphere® M系列离子交换层析介质是以高度交联的均一聚丙烯酸酯微球为基质，在微球表面直接键合离子交换功能基团，同时包含疏水和离子交换的双重模式，具有对目标分子更高的选择性。
离子交换层析介质的特点：
· 球形，粒径高度均一
· 化学稳定性高和宽pH值范围（pH=1-14）
· 优化的孔径结构和表面修饰技术
· 机械强度高
· 低反压、柱效高
图1. 离子交换层析介质的结构图
离子交换层析技术在大多数多步骤分离纯化过程中扮演着重要而又高度灵活的角色。根据特定应用中需要的不同，离子交换层析可用于目标分子的粗提、中间步骤纯化和精细纯化。由于离子交换层析可提供不同的选择性（如阳离子/阴离子交换填料），且可通过调整纯化过程的pH来改变样品组分的带电特性，因此在同一纯化流程中可多次使用该技术。
知益科技可以提供不同类型、粒径可任意选择的均一离子交换层析介质，可以满足从粗提、中间步骤纯化到精细纯化全过程的需求。
粒径高度均一
知益科技的离子交换层析介质是以高度交联的聚丙烯酸酯为基质，有高度均一的粒径和孔径结构，具有分辨率高、低反压和柱效高等特点。
图2. 离子交换层析介质的扫描电镜图
机械强度高、耐反压性能高
知益科技的离子交换层析介质是以高度交联的聚丙烯酸酯为基质，与传统的琼脂糖为基质的离子交换填料相比，有良好的机械强度，在高流速和增加压力的情况下，柱体积几乎没有变化，具有耐反压性能高，大大地提高了分离效率。
图3：KBsphere®离子交换层析介质与琼脂糖层析介质的流速与压力比较
化学稳定性高
知益科技的系列离子交换层析介质以高交联的聚丙烯酸酯微球为基质，其在pH从1-14范围内都能保持良好的稳定性。知益科技的离子交换层析介质用1.0 mol/L NaOH溶液侵泡30天后，对胰岛素的动态吸附载量几乎保持不变。
图4. KBsphere® 系列离子交换层析介质耐碱性能
离子交换层析介质的应用
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Column:
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4.6 mm I.D. × 50 mm, KBsphere® 50DEAE
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Sample
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1. Transferrin, 2. Ovalbumin, 3. Trypsin inhibitor
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Phase A :
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50 mmol/L Tris-HCl + 1.0 mol/L NaCl, pH 8.5
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Gradient:
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120 min, Phase A
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Flow Rate:
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1 ml/min
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Detection:
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AKTA Purifier (UV@ 280nm)
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图5. KBsphere® 50DEAE离子交换层析介质的应用
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Column:
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4.6 mm I.D. × 50 mm, KBsphere® 50SP
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Sample
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1. Ribonucleose A, 2. Cytochrome C, 3. Lysozyme
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Phase A:
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20% Na2HPO4, pH 6.8
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Phase B:
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20% Na2HPO4, pH 6.8 + 1.0 M NaCl
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Gradient:
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Phase A in 2 CV, Phase B in 10 CV
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Flow Rate:
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1 ml/min
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Detection:
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AKTA Purifier (UV@ 280nm)
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图6. 知益科技与品牌的离子交换层析介质的分离效果比较
表1: KBsphere®系列离子交换层析介质技术参数
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型 号
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KBsphere® Q
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KBsphere® SP
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KBsphere® DEAE
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KBsphere® CM
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离子交换类型
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强阴离子
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强阳离子
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弱阴离子
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弱阳离子
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基质
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聚丙烯酸酯
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聚丙烯酸酯
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聚丙烯酸酯
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聚丙烯酸酯
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官能团
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-N+(CH3)3
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-SO3 -
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-HN(C2H5)2
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-CH2COO-
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总离子载量 (meq/ml)
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0.36-0.40
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0.40-0.46
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0.20-0.25
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0.23-0.28
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颗粒大小 (μm)
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30, 40, 50, 100
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30, 40, 50, 100
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30, 40, 50, 100
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30, 40, 50, 100
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可选孔径（Å）
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500, 800
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500, 800
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500, 800
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500, 800
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储存
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20%乙醇
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20%乙醇
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20%乙醇
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20%乙醇
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动态载量
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50-80 mg BSA/ml
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40-70 mg Lysozyme/ml
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30-60 mg BSA/ml
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30-60 mg Lysozyme/ml
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化学稳定性
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适用于常规有机相（乙腈、乙醇等）、缓冲盐体系（磷酸、Tris、醋酸体系等）
可用0.5 M HCl、0.5 M NaOH清洗
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pH稳定性
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1～14
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再生
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1-2 M NaCl
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高压(121℃)
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可以
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表2: 离子交换层析介质产品
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产品名称
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粒径（μm）
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功能基团
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孔径（Å）
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KBsphere® SP
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30, 40, 50
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-(CH2)3SO3-
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500, 800
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KBsphere® CM
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30, 40, 50
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-(CH2)3COO-
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500, 800
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KBsphere® Q
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30, 40, 50
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-(CH2)3N+(CH3)3
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500, 800
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KBsphere® DEAE
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30, 40, 50
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-(CH2)3N(CH2CH3)2
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500, 800
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KBsphere® MSP
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30, 40, 50
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-CH2SO3-
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500, 800
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KBsphere® MCM
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30, 40, 50
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-CH2COO-
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500, 800
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KBsphere® MQ
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30, 40, 50
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-CH2N+(CH3)3
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500, 800
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KBsphere® MDEAE
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30, 40, 50
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-CH2N (CH2CH3)2
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500, 800
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