离子交换键合相色谱仪概述

离子交换键合相是在化学键合的有机硅烷分子中引入离子交换基团而制成的固定相，离子交换键合相色谱仪是以离子交换键合相作固定相的液相色谱仪。

一、分离机制：

离子交换键合相色谱中，样品离子和固定相基团之间存在相互作用，不同样品离子的作用大小不同。在样品离子随流动相通过色谱柱的过程中，流动相中的离子与样品中的待测离子发生可逆交换，作用力强的样品离子保留时间比作用力弱的离子长，zui终不同的样品离子依次流出色谱柱并分别到达检测器被检测，以保留时间进行定性，以峰高或峰面积进行定量，从而实现样品离子的分离和测定。

二、固定相：

1、离子交换容量：

离子交换容量是指单位质量的离子交换剂能与其它离子发生交换的量。

离子交换容量与固定相的表面积有关。

离子交换容量越大，负载能力越大，k值越大。

2、固定相类型：

（1）按引入电荷基团的性质可分为：

1）阳离子交换剂：

如磺酸基（－SO₃H）和羧酸基（－COOH）。

强阳离子交换剂：pH＞3完全离解。

弱阳离子交换剂：pH＜4不离解，pH＞8完全离解，pH = 4～8部分离解。

2）阴离子交换剂：

如季氨基（－R₄N⁺）和氨基（－NH₂）。

强阴离子交换剂：pH＜9完全离解。

弱阴离子交换剂：pH＞8不离解，pH＜6完全离解。

（2）按基质可分为：

基质有表面多孔型（薄壳型）硅胶或全多孔微粒型硅胶。

1）全多孔微粒型固定相：

优点是表面积大，样品容量大（mg/g）。

2）表面多孔型（薄壳型）固定相：

优点是传质快，渗透性好。

缺点是表面积较小，样品容量小（＜0.1mg/g）。

三、流动相：

1、组成：

多为一定pH值的缓冲液，有机成分作改性剂。

2、溶质保留机理：

兼有离子交换和吸附双重机理。

3、影响溶质保留值的因素：

（1）流动相的pH值：

1）弱酸和弱碱的保留值与洗脱液的pH值有关。

解离并参加离子交换而被分离。

不解离，不参加离子交换，以分子形式几乎无保留地通过色谱柱。

流动相的pH值选择应适中，zui好选择在被分离的酸或碱的pk_a或pk_b附近，使其解离适中，达到zui佳分离。

采用不同pH值的缓冲液进行梯度洗脱，可提高分离度。例如阴离子交换，pH值降低，酸性弱的组分先洗脱出，酸性强的组分后洗脱出。

2）阴离子交换剂分离有机酸的保留规律：

在用强阴离子交换键合相分离酸性药物时，pH值增大，药物解离度增大，k值增大，保留时间增加。

pH值越小，酸的解离被抑制，保留越小。

pH值越大，酸的解离程度越大，保留越强。

3）阳离子交换剂分离有机碱的保留规律：

在用强阳离子交换键合相分离碱性药物时，pH值增大，游离碱增加，k值减小，保留时间缩短。

pH值高，碱以分子形式存在，保留值很小。

pH值低，碱以质子化形式存在，保留值较大。

（2）流动相的离子强度：

流动相的离子强度（缓冲盐浓度）增加，k减小。原因是离子交换平衡的移动。

（3）有机改性剂：

如果洗脱液中加入极性有机组分（如乙醇），则抑制离子交换，产生按分配机理进行的分离。