离子交换色谱 (IEC) 是一种分离技术，基于离子和极性分子与固定相树脂上带相反电荷的官能团的可逆静电相互作用来分离它们。广泛应用于水净化、蛋白质纯化、分析化学等领域。

离子交换原理

固定相由带电荷基团（例如磺酸根 (SO3-)、季铵 (NR4+) 或羧酸根 (COO-)）功能化的不溶性聚合物珠（例如聚苯乙烯或琼脂糖）组成。阳离子交换树脂具有与带正电的分析物（阳离子）结合的带负电的基团，而阴离子交换树脂具有与带负电的分析物（阴离子）结合的带正电的基团。通过使用含有浓度增加或改变 pH 的竞争离子的缓冲液进行洗脱来置换结合离子。

树脂类型

离子交换树脂按其电荷和强度分类。强阳离子交换 (SCX) 树脂含有磺酸基，可在较宽的 pH 范围 (pH 1-14) 内保持带电。弱阳离子交换 (WCX) 树脂具有带电荷 pH 值高于 4-5 的羧酸基团。强阴离子交换 (SAX) 树脂含有在较宽 pH 范围内带电的季铵基团，而弱阴离子交换 (WAX) 树脂则使用带电 pH 值低于 9 的二乙氨基乙基 (DEAE) 基团。

影响保留的因素

保留率受多种因素影响。 pH 值决定分析物和树脂官能团的电离状态。通过盐浓度（例如 NaCl）增加离子强度可减少静电相互作用并洗脱结合的分析物。较低的流速可提高分辨率，但会增加分析时间，并且每克树脂的官能团总数（柱容量）决定了最大结合容量。

应用程序

IEC 用于水软化和去离子，通过去除 Ca2+ 和 Mg2+ 离子并替换为 Na+、基于表面电荷的蛋白质纯化（通常作为初始捕获步骤）、使用自动氨基酸分析仪分析氨基酸和核苷酸，以及测定环境样品中的离子种类（例如水中的硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐）。 [毛细管区带电泳](/guides/capillary-zone- electrophoresis) (CZE) 类似地利用电荷差异进行分析物分离，但采用自由溶液毛细管形式，提供与 IEC 互补的选择性。