11.21 : 이온 교환 크로마토그래피

이온 교환 크로마토그래피 또는 IEC는 고정상에 대한 친화성을 기준으로 이온을 분리하는 기술입니다. 고정상은 공유 결합된 이온 작용기가 있는 가교된 폴리머 수지입니다. 작용기는 양전하(양이온 교환기) 또는 음전하(음이온 교환기)일 수 있습니다. 양이온 교환기는 폴리머 음이온과 활성 양이온으로 구성되는 반면, 음이온 교환기는 활성 음이온이 있는 폴리머 양이온입니다. 고정상의 선택은 분석물의 특성과 원하는 분리에 따라 달라집니다.

일반적으로 수용성 완충액인 이동상은 고정상을 통과하며, 완충액의 pH는 용질의 보유 시간을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 평형에서 세척 단계까지 pH는 사용된 이온 교환기의 유형과 교환기에 대한 분석물의 결합 친화도에 영향을 미치도록 선택됩니다. 분석물의 등전점(pI)과 완충액의 pH 차이가 클수록 표적 종이 고정상에 더 강하게 결합합니다. pH를 조절하면 분석물과 고정상 사이의 이온 상호작용을 제어할 수 있어 차등 용출이 발생합니다.

분석물이 주어진 pH 조건에서 유사한 전하를 가질 경우 특정 문제가 발생하여 분해능이 떨어질 수 있습니다. 또한 이동상의 높은 이온 농도는 높은 배경 전도도에 기여하여 검출을 방해할 수 있습니다. 한 가지 해결책은 이온 억제 컬럼을 사용하여 이동상에서 간섭 이온을 제거하는 것입니다.

IEC의 선택성은 강하거나 약한 교환 부위의 유형과 수지의 가교 정도에 따라 결정됩니다. 강한 교환 부위는 이온에 대한 친화성이 더 높고 더 강한 상호작용을 제공하여 더 선택적으로 분리할 수 있습니다. 또한 가교 정도는 수지의 다공성과 투과성에 영향을 미쳐 분리 효율에 영향을 미칩니다.

수지는 무시할 수 있는 용해도, 이온 확산 속도, 화학적 안정성, 팽창 시 물보다 높은 밀도와 같은 특정 요구 사항을 충족해야 합니다. 검출 방법에는 UV/Vis 흡광도 또는 용질이 UV/Vis 범위에서 흡수되지 않는 경우 간접 검출이 포함됩니다.

IEC는 수질 분석, 생화학, 단백질 정제 및 아미노산, 뉴클레오타이드, 의약품과 같은 다양한 화합물 분석에 광범위하게 적용됩니다. 고정상에 대한 친화성을 기준으로 하전된 분석물을 분리하여 복잡한 혼합물을 정제, 분석 및 특성화하는 강력한 도구를 제공합니다.