離子交換層析的緩沖液和鹽

離子交換色譜通常至少會使用兩種不同的緩沖液：一種用于蛋白質(zhì)上樣并洗去不吸附的雜質(zhì)，稱為起始緩沖液；另一種用于洗脫吸附在柱上的蛋白質(zhì)，稱為洗脫緩沖液。

達到最終pH和鹽濃度的洗脫緩沖液稱為極限緩沖液。這里又分為兩種情況，在完成吸附后將目的蛋白洗脫下來有兩種方法：一種是通過改變pH，使蛋白質(zhì)的帶電狀態(tài)發(fā)生變化而不能結(jié)合在交換劑上，此方法會用到兩種不同pH的起始和洗脫緩沖液；另一種是通過增加離子強度，雖然不改變蛋白質(zhì)的帶電狀況，但高的離子強度會降低蛋白質(zhì)與離子交換劑之間的靜電引力，從而將蛋白質(zhì)洗脫下來，此方法會用到兩種pH相同而離子強度不同的緩沖液，通常極限緩沖液是向起始緩沖液中添加特定濃度的鹽類而形成。

為了保證目的蛋白在吸附階段能結(jié)合到交換劑上，起始緩沖液的濃度一般比較低，介于0.01-0.05mol/L。但過低的起始濃度有可能造成蛋白質(zhì)在離子交換劑上吸附過于牢固而給洗脫造成困難，同時也應(yīng)當控制吸附階段的時間。研究顯示，將蛋白質(zhì)吸附在離子交換柱上過夜再進行洗脫，比直接進行洗脫明顯困難，這是由于長時間的吸附會引發(fā)蛋白質(zhì)的構(gòu)象緩慢發(fā)生改變，這種改變使之與交換劑結(jié)合更為牢固，并且這種構(gòu)象變化一般都會造成蛋白質(zhì)活性下降。合適的起始緩沖液濃度可以通過小樣試驗確定。

在采用改變pH的方法洗脫時，洗脫緩沖液的緩沖成分種類往往與起始緩沖液相同，只是控制比例關(guān)系不同造成最終pH不同。洗脫緩沖液在濃度方面并沒有特殊的要求，常與起始緩沖液相同。在采用增加離子強度的方法洗脫時，所用洗脫緩沖液在緩沖物質(zhì)種類、pH和濃度上往往都與起始緩沖液相同，通常是通過向起始緩沖液中添加特定濃度的其他種類鹽 （如NaCl）來增加離子強度。

所以，實際上無論是何種緩沖液，緩沖物質(zhì)的濃度通常都不大，為了使其具有足夠的緩沖能力，必須滿足一定的條件。