離子交換層析流動相的選擇與影響因素

離子交換色譜的流動相必須是有一定離子強度的并且對pH有一定緩沖能力的溶液。選擇流動相時需要考慮以下幾方面。

基于離子交換的原理，目的分子在與介質上的反離子交換后，釋放到溶液中的反離子可以使液相中的離子強度增大，pH可能會發生改變，有可能導致目的分子失活。所以，使用緩沖液可穩定流動相的pH，同時還可穩定目的分子上的電荷量，保證分離結果的重現性。

要使目的分子帶有電荷并以適當的強度結合到離子交換介質上，需要選擇一個合適的吸附pH。對于陰離子交換介質來說，吸附pH至少應高于目的分子等電點1個pH單位；而對于陽離子交換介質，則應至少低于目的分子等電點1個pH單位，這樣可保證目的分子與介質間吸附的*性。

吸附階段應選擇允許目的分子與介質結合達到的最高離子強度，而洗脫時要選擇可使目的分子與介質解吸的zui低離子強度。這也就定出了洗脫液離子強度的梯度起止范圍。在介質再生之前，往往還需用第三種離子強度更高的緩沖液流洗柱床，以*清除可能殘留的牢固吸附雜質。在大部分情況下，吸附階段溶液鹽濃度至少應在10mmol/mL以上，以提供足夠的緩沖容量，但濃度不可過高，否則將影響載量。

因為離子交換反應的速率極快，所以離子交換過程不是離子交換色譜中的控制步驟。離子交換包括離子在顆粒內的擴散和在顆粒外的擴散。離子在顆粒內的擴散速率與樹脂結構、顆粒大小、離子特性等因素有關；而在顆粒外的擴散速率與溶液的性質、濃度、流動狀態等因素有關。離子交換速率主要由內部擴散速率所控制。影響離子交換速率的因素主要有以下幾個方面。

樹脂顆粒增大，內擴散速率減小，交換速率減小。減小樹脂顆粒直徑，可有效提高離子交換速率。

離子交換樹脂載體聚合物的交聯度大，樹脂孔徑小，離子內擴散阻力大，其內擴散速率慢，交換速率小。降低樹脂交聯度，可提高離子交換速率。

溫度升高，離子內、外擴散速率都將加快。溫度每升高25℃，離子交換速率可增加1倍，但應考慮被交換物質對溫度的敏感性。

被交換離子的化合價越高，引力的影響越大，離子的內擴散速率越慢。

被交換離子越小，內擴散阻力越小，離子交換速率越快。

攪拌速率或流速越大，液膜的厚度越薄，外擴散速率越高。但當攪拌速率增大到一定程度后，影響逐漸減小。

當離子濃度低于0.01mol/L時，離子濃度增大，外擴散速率增加。但當離子濃度達到一定值后，濃度增加對離子交換速率增加的影響逐漸減小。