离子交换色谱仪离子交换介质
离子交换色谱仪离子交换介质由基质、活性基团和可交换离子组成，按基质的组成和性质可分为疏水性离子交换剂（树脂）和亲水性离子交换剂。
一、疏水性离子交换剂（树脂）：
疏水性离子交换剂是一种与水亲和力较小的合成树脂。最常见的是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯反应生成聚合物，在此结构中再以共价键引入不同的电荷基团制成的。
1、类型：
（1）按引入电荷基团的性质可分为：
1）阳离子交换树脂：
阳离子交换树脂的电荷基团带负电，反离子带正电，可与溶液中的阳离子或带正电荷化合物进行交换反应。
按电荷基团酸性强弱可分为：
强酸型：含磺酸基（－SO3H）。
弱酸型：含羧基（－COOH）或酚基（－苯环－OH）。
中等酸型：含磷酸基（－PO3H2）。
阳离子交换树脂在交换时，H+为外来的阳离子所取代，反应式为：
R－COOH + Na+ = R－COONa+ + H+
2）阴离子交换树脂：
阴离子交换树脂是在基质骨架上引入季胺基[－N（CH3）3]、叔胺基[－N（CH3）2]、仲胺基[－NHCH3]和伯胺基[－NH2]而制成。
按胺基碱性强弱可分为：
强碱型：含季胺基。
弱碱型：含叔胺基、仲胺基和伯胺基。
中等碱型：既含强碱性基团，又含弱碱性基团。
3）螯合离子交换树脂：
螯合离子交换树脂具有吸附（络合）一些金属离子而排斥另一些离子的能力，可通过改变溶液的酸度提高选择性。由于其选择性高，只需用很短的树脂柱可把待测金属离子浓缩并洗脱下来。
（2）按骨架结构可分为：
1）凝胶型离子交换树脂：
由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合而成，透明，没有毛细孔，吸水后形成微细的孔隙。
适用于无机小分子的分离。
2）大孔型离子交换树脂：
由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合，经过特殊的物理处理，形成大网孔，再引入活性基团而制成。不透明，既有微孔又有大孔，吸附大分子，耐污染。
大孔型离子交换树脂与凝胶型离子交换树脂比较有以下优点：
交联度高，具有较好的化学和物理稳定性。
孔径大，交换速度快，适合有机大分子交换。
完全失水也能维持多孔结构，适合非水溶液交换。
2、特点：
含有大量的活性基团，交换容量大，流速快，机械强度大。
3、应用：
主要用于无机离子、有机酸、核苷酸和氨基酸等小分子化合物的分离，也可用于从蛋白质溶液中除去表面活性剂（如SDS）、去污剂（如TritonX－1000）、尿素和两性电解质等。
二、亲水性离子交换剂：
亲水性离子交换剂与水亲和力较大，有纤维素离子交换剂、交联葡聚糖离子交换剂和交联琼脂糖离子交换剂等。
1、纤维素离子交换剂：
又称离子交换纤维素，是以微晶纤维素为基质，引入电荷基团而制成。
微晶纤维素（纤维素胶或结晶纤维素）是将纤维性植物材料与无机酸捣成浆状，经处理使之降解后漂洗、研磨、脱水、烘干和粉碎制成。微晶纤维素为白色或几乎白色的细小粉末，无臭，无味，可压成自身粘合的小片，可在水中迅速分散，不溶于水、稀酸溶液、稀碱溶液和大多数有机溶剂。
（1）类型：
有强酸性、弱酸性、强碱性和弱碱性纤维素离子交换剂。
使用最广泛的是二乙胺基乙基纤维素（DEAE）和羧甲基纤维素（CM）。
近年来，用微晶纤维素经交联制成了类似凝胶的珠状弱碱性离子交换剂（DEAE－Sephacel），结构与DEAE相同，对蛋白质、核酸、激素及其它生物聚合物都有同等的分辨率。
（2）特点：
1）结构疏松，对生物高分子物质（如蛋白质和核酸分子）有较大的穿透性。
2）表面积大，有较大的吸附容量。
3）基质是亲水性的，避免了疏水性反应对蛋白质分离的干扰。
4）电荷密度较低，与蛋白质分子结合不牢固，在温和洗脱条件下即可分离，不会引起蛋白质变性。
5）纤维素分子中只有一小部分羟基被取代，结合在其分子上的解离基团数量不多，故交换容量小，仅为离子交换树脂的1/10左右。
（3）应用：
适用于大分子多价电解质的分离。
2、交联葡聚糖离子交换剂：
交联葡聚糖离子交换剂是以交联葡聚糖G－25和G－50为基质，通过化学方法引入电荷基团制成的。
交联葡聚糖离子交换剂的性质与葡聚糖凝胶相似，在强酸和强碱中不稳定，在pH ＝7时可耐热120℃。它既有离子交换作用，又有分子筛性质，可根据分子大小对生物高分子物质进行分级分离。
G－50型离子交换剂适用于相对分子质量为3×104～3×106物质的分离，G－25型离子交换剂能交换相对分子质量较小（1×103～5×103）的蛋白质。
3、交联琼脂糖离子交换剂：
交联琼脂糖离子交换剂主要以交联琼脂糖CL－6B为基质，通过化学方法引入电荷基团制成的。
交联琼脂糖离子交换剂对pH和温度的变化均较稳定，可在pH = 3～10和0～70℃范围内使用，改变离子强度或pH时，床体积变化不大。
如DEAE－Sepharose CL－6B为阴离子交换剂，CM－Sepharose CL－6B为阳离子交换剂，它们的外形呈珠状，网孔大，特别适用于相对分子质量大的蛋白质和核酸等化合物的分离，即使加快流速，也不影响分辨率。
