離子交換填料是一種用于分離和純化帶電荷分子的關鍵材料,廣泛應用于生物制藥、食品、化學分析等領域。其通過功能基團與溶液中的離子發生可逆交換,實現目標分子的選擇性吸附與分離。
基本組成:主要由填料基架與配基組成。基架為惰性支撐結構,常見的有苯乙烯 - 二乙烯苯共聚物、丙烯酸酯聚合物、交聯瓊脂糖等;配基是連接在基架上的帶電基團,決定了填料的離子交換性能。
作用原理:根據樣品在特定 pH 值的緩沖液中所帶電荷的差異進行分離。當樣品所處緩沖液的 pH 值低于其等電點時,樣品帶正電,可與陽離子交換填料上帶負電的配基結合;反之,樣品帶負電,與陰離子交換填料上帶正電的配基結合。通過調節緩沖體系的 pH 和電導率,可實現目標分子與雜質的分離。
離子交換填料的關鍵性能參數:
1.載量:單位體積填料吸附目標分子的量,高載量可提高純化效率。
2.分辨率:分離相似分子的能力,受填料粒徑、孔徑和功能基團密度影響。
3.耐壓性:聚合物基質填料耐壓性優于多糖基質,適合高壓制備。
4.化學穩定性:耐酸、堿、有機溶劑清洗,延長填料壽命。
5.生物相容性:減少非特異性吸附,提高目標分子回收率。