01基本原理

离子交换层析的填料，同其它层析填料基本构件一样，由起骨架作用的呈微球状的基架和起特异吸附作用的配基组成，配基通过共价键，牢固地固定在基架上；配基带正电荷或者带负电荷，由此填料装填的层析柱，分别称为阴离子柱或阳离子柱；这种填料在低盐的缓冲液条件下，可以吸附与其带相反表面净电荷的多肽、蛋白质、核酸或其它带电荷的生物大分子，然后通过调整缓冲液PH值和/或增加盐离子浓度，可把不同结合强度的生物分子分别洗脱下来，从而达到纯化目标分子的目的。

02填料种类

基架：根据承压能力的不同，不同材料加工成的微球状基架，可分为软胶和硬胶；软胶一般由琼脂糖、葡聚糖或它们按一定的比例混合物交联而成，硬胶基架一般由人工合成的高分子聚合物所制备，如聚苯乙烯-二乙烯苯、单分散聚丙烯酸酯、单分散多孔型聚甲基丙烯酸酯等；材料性质的不同，带来不同应用上的选择；软胶一般可赋予填料更高的载量，硬胶一般可使填料承受更高的流速。

配基：常用的带正电荷的配基有：“-O-CH2 N+(CH3)3”（Q柱）、 “-O-CH2 CH₂N+H(CH ₂CH3)2”（DEAE柱）；常用的带负电荷的配基有：“-O-CH2 CHOHCH ₂OCH₂CH₂CH₂SO-”（SP柱）、 “-O-CH2 COO-”（CM柱）。带不同电荷和不同强弱的配基，赋予了填料对目标分子不同的选择性

根据离子配基的不同，可将离子填料分为强阳离子填料（SP）、弱阳离子填料（CM）、强阴离子填料（Q）、弱阴离子填料（DEAE），以上每种填料类型，根据基架不同，又可以分为软胶和硬胶。基架和配基的不同组合，让填料具备了极为丰富的选择性，同时也增加了使用者对填料进行选择的难度。

03应用中的关键控制点

离子交换层析因它的高效率和相对低的成本，已成为生物分子纯化中应用非常广泛的一种层析方法。

它应用的理论基础是：不同的生物分子带有的表面净电荷不同，与配基的结合力将会不同，通过改变缓冲液p H值，可以改变两性带电分子（如蛋白质）的表面净电荷量，从而改变分子与配基的结合力；通过改变缓冲液中盐离子浓度，可以竞争性改变带电分子与配基的结合量；所以离子交换层析关键的控制点是缓冲液的p H值和盐离子浓度的调节，从而实现对带电生物分子与填料的结合和分离的操纵。它的分辨率非常高，两个蛋白质，哪怕只有一个带电氨基酸的差异，都可以实现分离。