Ioonivahetuskromatograafia on biokeemias ja analüütilises keemias laialt kasutatav meetod biomolekulide eraldamiseks nende netoelektrilaengu alusel. See meetod kasutab statsionaarset faasi, mis sisaldab laetud rühmi, mis interakteeruvad sihtmolekuli laetud rühmaga, põhjustades selle immobiliseerimise ja eraldamise segu teistest komponentidest.
Ioonivahetuskromatograafia põhimõte hõlmab vaigu või laetud rühmadest või ligandidest koosneva maatriksi kasutamist. Katioonivahetuskromatograafia jaoks sisaldab statsionaarne faas negatiivselt laetud rühmi, nagu karboksüül- või sulfonaatrühmad. Seevastu anioonivahetuskromatograafia puhul sisaldab statsionaarne faas positiivselt laetud rühmi, nagu amino- või kvaternaarsed ammooniumirühmad. Statsionaarse faasi valik sõltub eraldatava molekuli laengust.
Proovi ettevalmistamine on otsustava tähtsusega enne eraldamist ioonivahetuskolonnis. Proov peab olema puhverlahuses, mille ioontugevus on ideaaljuhul sama, mis kolonnis kasutatud liikuval faasil. See tagab, et molekulid interakteeruvad statsionaarse faasiga ennustataval viisil.
Statsionaarse faasi laengule vastupidise laenguga proovi molekulid interakteeruvad vaigu või maatriksiga. See molekuli retentsiooniaeg sõltub liikuva faasi ioontugevusest, vastasiooni kontsentratsioonist ning molekuli laengust ja suurusest. Suurema laenguga või suurema suurusega molekulidel kulub kolonnist läbimiseks kauem aega ja need väljuvad elueerimisprotsessis hiljem.
Pärast kolonni läbimist saab sihtmolekuli eraldada teistest molekulidest elueerimise teel, mille käigus muudetakse liikuva faasi ioontugevust ja pH-d, et eemaldada molekul vaigust. Molekuli tõrjumine vaigust saavutatakse olemasoleva vastasiooni muutumisega, mis viib statsionaarse faasi ja molekuli vahelise nõrgema interaktsioonini. Sihtmolekul eemaldatakse kindlal retentsiooniajal.
Kokkuvõtteks võib öelda, et ioonivahetuskromatograafia on võimas tehnika, mida kasutatakse biomolekulide eraldamiseks nende netolaengu alusel, muutes selle oluliseks vahendiks biokeemias ja analüütilises keemias. Proovi hoolika ettevalmistamise, sobiva statsionaarse faasi valimise ja liikuva faasi tingimuste reguleerimisega saab sihtmolekule edukalt eraldada ja komplekssegudest puhastada.
