イオン交換クロマトグラフィーについて

陰イオン交換樹脂をつかってます。
バッファー開始（平衡化）条件は目的物質の溶出条件になるべく「近い」方が望ましいと聞いたのですが、近いの理由がよくわかりません。

PHは平衡化のバッファーも目的物質のPHも同じとした時に
平衡化のバッファーよりも目的物質の方がイオン強度は高くないと吸着されないと思うのです。
近いではなくて高くしないと・・・と考えてしまいます。

ご教授下さい。

質問者からの補足コメント

• ご回答ありがとうございました。
  もう少し教えて頂きたいです。
  
  平衡化に使っているのは0.6S/Mで、目的物質のイオン強度は0.3S/Mです。
  この場合吸着せずに素通りしてしまうと考えられますか？？
  
  ＞いえ、高くすると、吸着せずに素通りする危険があります。
  どうして高くすると素通りするのですか？イオン強度が高いほど樹脂に吸着すると思っていました。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/01/29 19:27

• 何度もありがとうございます。
  行っているのは0.6 S/mで平衡行して0.3 S/mの目的物質を陰イオン樹脂に吸着して1.5S/mで洗浄して3.0 S/mで溶出させています。
  
  私が思うのは0.3 S/mの目的物質を平衡化の伝導率と同じ
  0.6 S/mにした方が吸着効率としてはいいと思うのですがどう思われますか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/01/29 22:18

• ご回答ありがとうございました。
  平衡化のイオン強度より目的物質のイオン強度が低いのにどうして樹脂に吸着するのでしょうか？
  
  pHは平衡化と目的物質は同じにしています。
  
  
  ＜まさか、弱陰イオン交換樹脂のDEAEとかじゃないですよね？
  その通りです。何か問題ありましたでしょうか？

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/02/01 12:53

• 毎度ありがとうございます。
  
  ＞目的物質を溶かしている緩衝液の塩濃度が高いと、塩のイオンの方がより樹脂に吸着するため、目的物質は相対的に吸着し難くなる、という意味です。
  これは良くわかりました。
  
  私が疑問に思ったことは、最初樹脂に0.6 S/mの酢酸バッファーで平行化しているのにそれよりも目的物質を溶かしている緩衝液の塩濃度を0.3S/mまで落として吸着させていたので、目的物質は素通りしてしまうのでは？と考えてしまいます。

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/02/01 17:57

No.1 回答者： ryumu 回答日時： 2015/01/28 23:21

イオン交換クロマトグラフィーの場合、平衡化の時の緩衝液の条件が、溶出条件に近い方が望ましい、というのは、もしかすると、他の目的外物質の吸着を減らすために、比較的溶出条件に近い（=やや低イオン強度）環境にしておく、という意味かも知れません。

しかし、通常、平衡化の時は、低イオン強度の緩衝液を使うはずです。


> 平衡化のバッファーよりも目的物質の方がイオン強度は高くないと吸着されないと思うのです。

その通りです。


> 近いではなくて高くしないと

いえ、高くすると、吸着せずに素通りする危険があります。


通常は、低いイオン強度の緩衝液Aで、カラムを平衡化し、目的物質（これもイオン強度を下げておかないと、素通りしてしまいます）を吸着させた後、しばらく緩衝液Aで樹脂を洗浄し、その後、高イオン強度の緩衝液Bを徐々に加えてイオン強度を上げていき、溶出させます。
これは、陽イオンと陰イオン交換樹脂とも共通です。

No.2 回答者： ryumu 回答日時： 2015/01/29 21:27

どうも言葉の定義がズレているようです。

質問者様の、イオン強度というのは、物質それ自体が帯びる電荷の強度ということではないでしょうか？
それであれば、質問者様の言うとおりです。
ただし、pHを変えずに、目的物質の荷電状態を変えることは通常出来ません。

私の言っているイオン強度とは、目的物質を溶かした溶液中のイオン濃度＝溶液中のNa+とCl-の塩濃度、という意味です。
塩濃度なら、pH一定でも、イオン強度を変えることができます（厳密には、イオン強度もpHに影響しますが、ここでは無視します）。

> 平衡化に使っているのは0.6S/Mで、目的物質のイオン強度は0.3S/Mです。

これは、溶液の電気伝導度ということでしょうね。
目的物質は、0.6 S/m（これもS/Mではありません）で溶出されるなら、以下の理由で一部素通りする可能性があります。
目的物質を含む、低イオン強度の溶液をカラムに流すと、平衡化溶液がカラムから押し出されるので、カラム中のイオン強度は下がって行きます。
ですが、完全に置き換わるためには1カラム体積以上流す必要があるので、それまではカラム中では高イオン溶液も混在してしまいます。
ですので、目的物質が吸着せずに、一部素通りしてしまう可能性があるということです。

現実的には、0.6 S/mぴったりで溶出される分けではなく、その付近の伝導度になると、徐々にカラムから外れ（溶出され）はじめます。

No.3 回答者： ryumu 回答日時： 2015/02/01 05:35

> 行っているのは0.6 S/mで平衡行して0.3 S/mの目的物質を陰イオン樹脂に吸着して1.5S/mで洗浄して3.0 S/mで溶出させています。

なかなか面倒なことをしているように見えます。
イオン強度を毎回変える意味はあるのでしょうか？

この条件だと、基本的に目的物質を含む溶液が一番イオン強度が低いことになりますので、樹脂への吸着はよりし易いことになりますよね。
ただ、洗浄を1.5 S/mで行っているということですので、平衡化も、目的物質も同じ1.5でもいいのではないかと思いますが。

これって、pHは一定なんですよね？
まさか、弱陰イオン交換樹脂のDEAEとかじゃないですよね？

No.4 ベストアンサー 回答者： ryumu 回答日時： 2015/02/01 16:59

> 平衡化のイオン強度より目的物質のイオン強度が低いのにどうして樹脂に吸着するのでしょうか？

言葉の意味の違いが、また起こっています。
イオン強度＝塩濃度の意味です。
目的物質自身のイオン強度＝荷電残基解離状態は、緩衝液のpHを一定にするならば、解離状態は現実的に変わりません。
私たちが変えられるのは、緩衝液の塩濃度のみです。

目的物質を溶かしている緩衝液の塩濃度が高いと、塩のイオンの方がより樹脂に吸着するため、目的物質は相対的に吸着し難くなる、という意味です。

DEAEだと、使用するpHによっては樹脂自身の解離状態が変化しますので、吸着の強さを扱うpHによって変化します。
平衡化と目的物質のpHは同じと言うことですが、洗浄と溶出の緩衝液は違うということでしょうか？
もしそうなら、単純な塩濃度＝イオン強度の話ではなく、pH変化によるイオン強度や（樹脂や目的物質等すべての）平衡状態変化を考慮した溶出法として、質問者様の方法が使われているのかも知れません。
しかし、洗浄や溶出も含め緩衝液のpHが一定というのであれば、私自身イオン強度を変える意味が無いと思います。