琼脂糖是线性的多聚物，是一种天然多糖，具有特殊的凝胶性质，基本结构是1,3连结的β‑D‑半乳糖和1,4连结的3,6‑内醚‑L‑半乳糖交替连接起来的长链，其羟基（-OH）和醚键（-O-）可通过氢键形成交联网络。琼脂糖在水中一般加热到90℃以上溶解，温度下降到35‑40℃时形成良好的半固体状凝胶。琼脂糖凝胶填料因其具有多孔性、亲水性及电中性等特点，且多糖链上带有多个羟基，可被修饰上不同的官能团。琼脂糖凝胶填料广泛用于凝胶过滤介质、离子交换介质、疏水层析介质、亲和层析介质及金属螯合层析介质，用于不同物质的分离和纯化。琼脂糖基质的填料对介质分离的优势在于生物相容性好、载量高，化学稳定性好，交联结构可在pH值为1‑14范围内保持稳定、操作简便灵活、微球交联后可耐受较高流速和反压、适用于多种蛋白质的分离和纯化。

　　琼脂糖基质填料因其天然凝胶性质俗称“软胶”，与聚合物基质（俗称“硬胶”）相比，具有生物相容性好、非特异性结合低等优势。赛分科技琼脂糖基质的填料目前在亲和层析、复合模式、离子交换层析、疏水层析和体积排阻等各工艺中均有主推产品，以优越的产品性能满足不同层析需求。氢键网络是琼脂糖基质结构稳定性和功能性的核心基础，氢键网络密度的高低不同对填料性能有着多方面的影响，这些影响既相互关联，又相互制约，对于琼脂糖填料的选择和应用至关重要。

氢键网络密度的影响

　　1. 机械强度和刚性

　　高密度：更密集的氢键网络意味着多糖链之间更强的相互作用力，可显著提高琼脂糖基质的机械强度和刚性。以此为基质形成的填料更能抵抗压缩，在中低压层析（如FPLC）中不易变形塌陷，柱床更稳定，反压增长相对缓慢。

　　低密度：氢键网络稀疏，凝胶结构相对松散柔软，机械强度较低。在高流速下容易被压缩，导致柱床塌陷、流速急剧下降、反压升高，限制了其在高通量应用中的使用。

　　2. 孔隙率和孔径分布

　　高密度：密集的氢键网络将多糖链拉得更紧，使凝胶骨架更“致密”。这通常导致平均孔径变小，孔隙率降低。对于大分子（如蛋白质、病毒、质粒DNA）的排阻极限（Exclusion Limit）会降低，可分离的分子量范围上限变小。

　　低密度：较少的氢键意味着多糖链之间的空间更大、更松散。这导致平均孔径变大，孔隙率提高。能够容纳和分离更大的分子，具有更高的排阻极限。

　　3. 亲水性和生物相容性

　　高密度：氢键本身就是亲水性的相互作用。高密度的氢键网络意味着琼脂糖表面暴露了更多的羟基（-OH），其亲水性更强。这对于生物相容性非常有利，能最大程度减少蛋白质等生物大分子的非特异性吸附，保持其生物活性，减少变性风险。

　　低密度：虽然琼脂糖本身亲水，但较低的氢键密度可能意味着相对较少的暴露羟基（仍远高于疏水介质），其亲水性和生物相容性依然很好，但理论上是略低于高密度版本。

　　4. 化学稳定性（对修饰和配基偶联）

　　高密度：更紧密的网络结构可能在一定程度上限制化学试剂（如用于活化或偶联配基的试剂）向凝胶内部的扩散和渗透。虽然不影响表面反应，但可能对需要深度修饰或大分子配基偶联的效率产生微妙影响。高密度带来的高刚性使其更能耐受化学处理过程中的应力。

　　低密度：更开放的网络结构有利于化学试剂的扩散和渗透，可能有利于某些活化/偶联反应的效率，特别是对大分子配基。但较低的机械强度可能使其在剧烈的化学处理过程中更易受损。

　　5. 动态结合载量（DBC - Dynamic Binding Capacity）：影响最为复杂，是多种因素的综合结果

　　传质速率：高密度导致的小孔径会增加传质阻力，特别是对于大分子溶质。分子扩散进入孔内与配基结合的速度变慢，容易在达到结合平衡前流出色谱柱，从而可能降低DBC（尤其是在高流速下）。

　　可利用表面积/配基密度：一方面，更致密的结构可能提供更大的内表面积（单位体积内），理论上可以偶联更多配基（高配基密度）。但另一方面，小孔径可能使大分子无法有效接近孔深处的配基（位阻效应）。低密度的大孔径填料虽然比表面积可能略小，但所有配基位点对大分子更易接近。

　　流动相流速： 高密度填料允许使用更高的流速而不压缩柱床，这可以在一定程度上补偿其传质慢的缺点（在相同时间内处理更多样品）。

　　6. 分辨率

　　高密度：小孔径可能提供更高的理论塔板数（N）（更小的涡流扩散和更均匀的流路），在分离大小相近的小分子或中等分子时可能有优势，但其分离范围较窄。

　　低密度：大孔径使其适用于分离大分子，但孔径分布可能相对更宽，理论塔板数可能略低。其优势在于分离范围宽。

　　7. 流速

　　高密度：高机械强度允许更高的操作流速。

　　低密度：较低的机械强度限制了最大可用流速（以避免压缩）。

小结

　　高氢键网络密度：

　　优点：高机械强度（耐高压、高流速）、高分辨率（对小分子）、高化学稳定性、优异亲水性/生物相容性。

　　缺点：孔径小、孔隙率低（排阻极限低）、对大分子传质慢（可能导致DBC降低）。

　　应用：高流速层析、中低压层析、分离小到中等分子、需要高分辨率和高稳定性的应用。

　　低氢键网络密度：

　　优点：大孔径、高孔隙率（高排阻极限）、对大分子传质好（通常DBC高）。

　　缺点：机械强度低（不耐高压）、分辨率略低（对小分子）、化学稳定性相对弱。

　　应用：分离大分子（大蛋白、病毒、核酸）、凝胶过滤层析（需要大孔径时）等。

　　因此，在选择琼脂糖填料时，建议根据具体的应用需求（目标分子大小、所需分辨率、流速要求、压力限制、载量要求等）来权衡氢键网络密度（通常反映在产品的交联度、刚性等级和排阻极限指标上）所带来的这些相互影响，找到性能最佳的填料。

填料推荐

　　在填料设计中常常通过引入额外的交联剂或与其他聚合物共价连接来增强机械强度，同时尝试保持或优化孔径和传质性能，以突破传统琼脂糖的局限性。赛分科技的Protein A亲和填料MabPurix A系列（如MabPurix A65 Excel，MabPurix Infinite A等），在保持高亲水性的同时，兼具高载量、反压低等优势，在抗体药物和含有Fc片段的重组蛋白类生物大分子的分离纯化中广泛适用。阴离子交换填料Agarosix HC90-Q，高载量和极好的生物相容性，具有优越的HCP去除能力、高柱效和高回收率，适用于抗体、重组蛋白、寡核苷酸等多种生物样品的分离和纯化。阳离子交换填料Agarosix HC75-S，高交联基球的基架使其具有良好的压力/流速特性，兼具高载量、高分辨率和高回收率优势，可广泛应用于单抗、双抗、融合蛋白等生物分子的精细纯化或中度纯化阶段。

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订购信息

　　注：包装规格为1L，5 L, 10 L, 50 L，预装柱规格为1 mL, 4.2 mL, 5 mL