一文读懂阴离子交换柱：官能团解离、离子交换、梯度洗脱完整工作原理

　　1.官能团解离与电荷吸附

　　阴离子交换柱的固定相上共价结合了带正电荷的官能团。根据电荷状态是否随pH变化，可分为强阴离子交换剂（如季铵基团）和弱阴离子交换剂（如二乙氨乙基）。强阴离子交换剂在宽的pH范围内始终保持带正电，而弱阴离子交换剂仅在特定pH范围内才离子化。

　　当样品通过处于平衡状态（与特定pH和离子强度的缓冲液平衡）的色谱柱时，表面带负电荷的目标分子会与固定相上带正电荷的官能团通过静电引力结合，从而被保留在柱上。不带电荷或带正电荷的杂质则不被保留，直接从柱中流出。

　　2.离子交换与竞争置换

　　目标分子被吸附后，其与固定相的结合强度取决于分子本身所带的净电荷数量。电荷越多，结合越紧密。要实现分离，就需要打破这种结合平衡。

　　3.梯度洗脱实现分离

　　要依次释放这些结合的目标分子，常用的方法是梯度洗脱。即逐渐增加流动相中盐的浓度。盐离子会与吸附在固定相上的目标分子竞争结合位点。随着盐浓度升高，越来越多的目标分子被盐离子置换下来，重新进入流动相。

　　由于不同分子带电荷数不同，与固定相的亲和力各异，因此在盐浓度梯度上升的过程中，结合力较弱的分子会先被洗脱，而结合力强的分子则在较高盐浓度时才会被洗脱出来，从而实现按电荷差异的分离。