相信小伙伴們在日常樣品前處理中也接觸過各種各樣的離子交換SPE柱，像WAX（弱陰離子交換模式）、SAX（強(qiáng)陰離子交換模式）、WCX（弱陽離子交換模式）、SCX（強(qiáng)陽離子交換模式）。

離子交換模式也應(yīng)用到液相色譜中的，那離子交換色譜模式（IEC）的作用機(jī)理是什么，有哪些應(yīng)用，作為液相色譜柱使用時(shí)又有哪些注意事項(xiàng)，今天小編就和大家分享一下。

IEC分離是通過離子化或可離子化的基團(tuán)與色譜柱的固定相表面接觸而實(shí)現(xiàn)的。比如說，用于保留質(zhì)子化的堿（BH⁺）的陽離子交換柱可能含有電荷相反的磺酸基-SO₃-、羧基-COO^-，而用于保留離子化的酸（A^-）的陰離子交換柱可能含有季銨基-N(CH₃)₃⁺、氨基-NH₂⁺。在IEC中，樣品保留取決于樣品離子和流動(dòng)相反離子相互競爭固定相上帶相反電荷的離子基團(tuán)的結(jié)果。

保留原理可用如下關(guān)系式表示：

當(dāng)為陽離子交換模式時(shí)

X^+m+m(R^-Y⁺)  ? X^+mR_m-+mY⁺

X^+m ----  陽離子溶質(zhì)

Y⁺    ---- 流動(dòng)相反離子

R^-    ---- 附著在色譜柱填料上的陰離子基團(tuán)（如-SO₃^-、-COO^-）

當(dāng)為陰離子交換模式時(shí)

X^-m+m(R⁺Y^-)  ? X^-mRm⁺+mY^-

X^-m ---- 陰離子溶質(zhì)

Y^-    ---- 流動(dòng)相反離子

R⁺   ---- 附著在色譜柱填料上的陰離子基團(tuán)（如-N(CH₃)3^+-、-NH₂+）

不同的流動(dòng)相反離子或多或少通過離子交換被固定相強(qiáng)烈的保留，因此，改變反離子可用于增加或減少溶劑的強(qiáng)度以及樣品的保留值。一般而言，反離子所帶的電荷數(shù)越高，對于減少樣品保留就越有效。

不同離子的結(jié)合強(qiáng)度、抑制樣品保留和提供較小k值的相對能力按以下順序排列：

陰離子交換

F^-（使溶質(zhì)的k值較大）<OH^-<醋酸鹽<Cl^-<SCN^-<Br^-<NO₃^-<I^-<草酸鹽^2-<SO₃^2-<枸櫞酸鹽^3-（使溶質(zhì)的k值較小）

陽離子交換

Li⁺（使溶質(zhì)的k值較大）

<H⁺<Na⁺<NH₄⁺<K⁺<Rb⁺<Cs⁺<Ag⁺<Mg²⁺<Zn²⁺<Co²⁺<Cu²⁺<Cd²⁺<Ni²⁺<Ca²⁺<Pb²⁺<Ba²⁺（使溶質(zhì)的k值較小）

IEC通常用于分析酸性或堿性樣品，而流動(dòng)相的pH對IEC模式的影響與RPC模式相反。例如，降低流動(dòng)相的pH，會(huì)使酸性物質(zhì)從全電離變?yōu)榘腚婋x，k值會(huì)隨之減少一半，類似的，堿性物質(zhì)的的電離和保留會(huì)隨著流動(dòng)相pH的升高而降低。

離子交換色譜柱是一種重要的分離技術(shù)，其常見應(yīng)用包括：

1. 無機(jī)離子混合物（離子色譜柱）；

2. 生物分子，包括氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核酸，特別是寡核苷酸；

3. 碳水化合物；

4. 羧酸類化合物等。

目前月旭的離子交換色譜柱

Ultimate^® “極限"離子交換系列色譜柱:

離子交換色譜柱的注意事項(xiàng)

1. 離子交換色譜柱的平衡時(shí)間相對C18柱而言時(shí)間較長；

2. 離子交換色譜柱能與水和有機(jī)試劑兼容，可用甲醇、乙腈、水（包括緩沖鹽溶液）作為流動(dòng)相；

3. 陽離子交換柱常用于分析在水溶液中呈陽離子態(tài)的化合物，陰離子交換柱常用于分析在水溶液中呈陰離子態(tài)的化合物；

4. 離子化合物的保留能力與流動(dòng)相的pH、離子強(qiáng)度、流動(dòng)相中有機(jī)相比例及溫度有關(guān)。通常離子強(qiáng)度越大保留時(shí)間越短。對于陽離子化合物，流動(dòng)相中有機(jī)相比例越大，保留時(shí)間時(shí)間越短，而陰離子化合物，有機(jī)相比例越大保留時(shí)間越長；

5. 檸檬酸鹽和磷酸鹽等緩沖溶液通常用于調(diào)整流動(dòng)相的pH和離子強(qiáng)度以改善分離度。流動(dòng)相的pH應(yīng)該維持在2.0~7.5之間。緩沖鹽濃度不建議超過100mM，否則會(huì)鹽析堵塞色譜柱；

6. 離子交換類色譜柱，當(dāng)出現(xiàn)分離度下降、保留時(shí)間漂移等情況時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)這類情況時(shí)，可以將用10%甲醇水沖洗至少20倍柱體積再測試；

7. 色譜柱存放時(shí)間過長也易造成鍵合相脫落，建議有條件的可以隔段時(shí)間拿出來沖洗下，確保鍵合相處于活性狀態(tài)。