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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、核酸及多肽的分離純化。主要包括強酸性陽離子交換層析填料、弱酸性陽離子交換層析填料、強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。

蛋白質之所以能夠在離子交換層析填料上發生吸附是由于其表面帶有電荷。蛋白質分子中的帶電基團來源有兩種：一種來自于特定的氨基酸；另一種是蛋白質在修飾過程中引入的。蛋白質由氨基酸組成。組成蛋白質時，氨基酸的α-氨基和α-羧基形成肽鍵而不再發生解離。但很多氨基酸的側鏈帶有可解離基團，其中有的能進行酸性解離而帶上負電荷，如天冬氨酸和谷氨酸的側鏈羧基、酪氨酸的酚羥基、半胱氨酸的巰基；有的能進行堿性解離而帶上正電荷，如賴氨酸的側鏈氨基、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，兩者都能發生解離反應。這些基團的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，側鏈可解離基團在蛋白質三級結構中的位置在很大程度上也會影響到pK’值。如果是結合蛋白質，則輔基中可能也含有可解離基團。

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