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Ionenaustauschchromatografie in der FPLC

Die Ionenaustauschchromatografie, abgekürzt IEX, ist eine beliebte Technik im Bereich Proteinaufreinigung. Es handelt sich um eine einzigartige Chromatografietechnik, die die kompetitive Bindung von Molekülen in Lösung auf der Grundlage ihrer relativen Bindung an eine ionische Festphase ausnutzt.

In diesem Blogbeitrag erklärt KNAUER die Prinzipien der Ionenaustauschchromatografie für FPLC-Anwendungen.

Einführung in die Ionenaustauschchromatografie

Die Ionenaustauschchromatografie wird zur Trennung von Proteinen basierend auf ihrer Ladung verwendet. Verschiedene Ionenaustauscher werden verwendet, um die adsorptiven Eigenschaften geladener Proteine an einer stationären Phase mit entgegengesetzter Ladung zu nutzen.

Die erste Stufe der Ionenaustauschchromatografie ist die Equilibrierung mit einem geeigneten Puffer, dessen pH-Wert die Nettoladung des Proteins beeinflusst. Bei einem bestimmten pH-Wert tragen alle geladenen Moleküle in Lösung eine Nettoladung nahe Null. Dies wird als ihr isoelektrischer Punkt (pI) definiert. Im Allgemeinen gilt:

Die Ionenaustauschchromatografie macht sich diese Eigenschaft zunutze, um verschiedene Biomoleküle mit Hilfe eines Puffers zur Aufrechterhaltung eines konstanten pH-Wertes (und damit einer konstanten Nettoladung) und eines Ionenaustauschers mit einer positiv oder negativ geladenen stationären Matrix zu trennen. Zum Beispiel: Eine kationische Säule wird zur Trennung von Zielproteinen mit negativer Nettoladung verwendet. Umgekehrt werden mit einer anionischen Säule positiv geladene Biomoleküle aufgereinigt.

Der nächste Schlüsselparameter ist die Ionenstärke oder der Salzgradient, der verwendet wird, um die richtigen Trennbedingungen zu schaffen. Die anfängliche Bindung findet unter Bedingungen mit niedriger Ionenstärke und damit niedrigen Salzkonzentrationen statt. Um Proteine aus der Säule zu eluieren, muss man die Salzkonzentration allmählich erhöhen. Die ersten Proteine, die von der Säule eluiert werden, haben die schwächste Bindung, während stärker gebundene Proteine vor der Elution eine höhere Salzkonzentration benötigen. Eine präzise Gradientenbildung ist anschließend für eine erfolgreiche Trennung der Proteine entweder durch Anionen- oder Kationenaustauschchromatografie unerlässlich.   

Eine detailliertere Fallstudie über den Einsatz der Ionenaustauschchromatografie für die Proteinaufreinigung finden Sie unter folgendem Link:

Ionenaustauschchromatografie bei KNAUER

KNAUER ist einer der führenden Hersteller und Lieferanten von anionischen und kationischen Säulen für die Ionenaustauschchromatograpfie in Europa. Mit unserer Erfahrung in der Entwicklung von Flüssigkeitschromatografie-Lösungen für eine breite Palette von Anwendungen sind wir einzigartig ausgestattet, um Forschern und Entwicklern bei ihren Anforderungen an die Ionenaustauschchromatografie zu helfen. Kontaktieren Sie uns noch heute und erfahren Sie mehr.

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