所謂離子交換，是指溶液中的某一種離子與另一種靠靜電力結(jié)合在惰性載體上的離子進(jìn)行可逆交換的過(guò)程，即溶液中的離子結(jié)合到載體上而載體上的離子被替換下來(lái)。若惰性載體上以共價(jià)鍵結(jié)合著帶正電荷的活性基團(tuán)，則可交換陰離子，叫陰離子交換劑;若以共價(jià)鍵結(jié)合著帶負(fù)電荷的活性基團(tuán)，則可交換陽(yáng)離子，叫陽(yáng)離子交換劑。在一定的條件下，混合物中不同蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)及電荷多少不同，有的能與特定離子交換劑結(jié)合，有的不能結(jié)合;能與離子交換劑結(jié)合的蛋白質(zhì)中，結(jié)合力的大小也不一定相同，所以，采用適當(dāng)?shù)南疵摋l件，可以對(duì)它們進(jìn)行有效的分離。離子交換過(guò)程可以表示如下：

■一R+Y一+x一→■一R+X一+Y一

(陰離子交換) ■一R—Y++x+→■一R—X++Y+ (陽(yáng)離子交換)

上式中，■代表惰性載體;R代表惰性載體上的活性基團(tuán);Y代表平衡離子(可替換離子); x代表蛋白質(zhì)分子。

樣品進(jìn)入離子交換柱之前，共價(jià)結(jié)合于惰性載體上的活性基團(tuán)大部分處于溶劑化狀態(tài)，并吸附著平衡緩沖液中帶相反電荷的離子。蛋白質(zhì)樣品進(jìn)入離子交換柱后，由于分子表面一些基團(tuán)的電荷性質(zhì)與交換劑上活性基團(tuán)的電荷性質(zhì)相反，因而會(huì)通過(guò)靜電引力結(jié)合于交換劑上，并把其原來(lái)吸附的平衡離子取代下來(lái)。 蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，它與離子交換劑的結(jié)合力取決于分子表面能夠與離子交換劑形成靜電鍵的數(shù)目，而后者首先與分子所攜帶的電荷的數(shù)目有關(guān)，其次與蛋白質(zhì)分子的大小及電荷排列也有一定關(guān)系，因?yàn)樗鼈兣c蛋白質(zhì)分子是否易于在離子交換劑上的適當(dāng)部位形成靜電鍵有關(guān)。總的來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)分子與交換劑之間存在三種不同的結(jié)合狀態(tài)：①蛋白質(zhì)分子與交換劑之間的靜電鍵數(shù)目很多，以致它們同時(shí)解離的機(jī)率等于零。洗脫時(shí)，這部分蛋白質(zhì)由于結(jié)合緊密而停留在柱頂端。②蛋白質(zhì)分子與交換劑之間的靜電鍵數(shù)目相對(duì)較少，它們同時(shí)解離的機(jī)率達(dá)到某一有限值(0～1之間)。洗脫時(shí)，某一種蛋白質(zhì)分子的靜電鍵在某一時(shí)間里同時(shí)解離，隨洗脫液向下移動(dòng)。③蛋白質(zhì)分子與交換劑之間的靜電鍵數(shù)目極少，完全不與交換劑結(jié)合。處于這種狀態(tài)的蛋白質(zhì)分子隨洗脫液的前峰移動(dòng)，呈現(xiàn)一個(gè)高而窄的“穿過(guò)峰’’(“不交換峰”)。如果混合物中有幾種蛋白質(zhì)同時(shí)處于這種狀態(tài)，那么它們會(huì)同時(shí)被洗脫下來(lái)，達(dá)不到分離目的。采用陽(yáng)離子交換劑時(shí)，帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)分子不能結(jié)合而呈“穿過(guò)峰”洗脫下來(lái)。

蛋白質(zhì)分子在離子交換劑上的結(jié)合狀態(tài)是隨著環(huán)境條件的變化而改變的。洗脫就是通過(guò)改變緩沖液離子強(qiáng)度或/和pH來(lái)改變蛋白質(zhì)與交換劑的結(jié)合狀態(tài)，降低其與交換劑的結(jié)合力，使交換上去的不同蛋白質(zhì)分子以不同速度洗脫下來(lái)，達(dá)到分離純化的目的。增加緩沖液的離子強(qiáng)度時(shí)，由于洗脫液中高離子強(qiáng)度競(jìng)爭(zhēng)性離子的存在，與交換劑結(jié)合的蛋白質(zhì)分子被取代下來(lái)進(jìn)入洗脫液中。洗脫液中離子種類不同時(shí)，取代能力不一樣。改變緩沖液的pH時(shí)，蛋白質(zhì)分子的解離度降低，電荷減少，從而減弱其與交換劑的結(jié)合力。應(yīng)用陰離子交換劑時(shí)要降低pH;應(yīng)用陽(yáng)離子交換劑時(shí)要升高pH。有時(shí)，同時(shí)改變兩個(gè)方面的條件，有利于分離復(fù)雜的蛋白質(zhì)混合物。在恒定的洗脫條件下，往往難以將復(fù)雜的蛋白質(zhì)混合樣品有效地分離。通常采用不斷改變洗脫條件的方法，即用梯度洗脫的方法來(lái)分離蛋白質(zhì)混合樣品。

雖然離子交換層析法分離蛋白質(zhì)時(shí)，主要通過(guò)離子交換的作用，但實(shí)際上也可能存在 一些疏水吸附和分子篩作用。

購(gòu)買寧夏離子交換柱，選擇纏塑環(huán)保，歡迎大家致電咨詢！