离子交换层析是蛋白质、核酸及多肽纯化的关键技术,离子交换层析柱在使用中常因操作不当或维护缺失出现柱压异常、峰形畸变、回收率下降等问题。若不及时处理,不仅影响分离效果,还可能造成昂贵填料的损伤。掌握
离子交换层析柱典型故障的快速诊断与应对策略,是保障实验效率与数据可靠性的关键。

问题一:柱压显著升高
原因:样品未过滤导致颗粒堵塞筛板;缓冲液析出结晶;微生物滋生形成生物膜。
对策:
立即停止运行,反向低流速(如30%正常流速)冲洗;
拆下入口筛板,用超声清洗或更换;
若为盐结晶,先用去离子水冲洗,再逐步过渡至保存液;
日后务必确保样品经0.22μm滤膜过滤,缓冲液现配现用。
问题二:目标蛋白回收率骤降
原因:填料结合位点被杂质占据;pH或离子强度设置偏离条件;填料老化失活。
对策:
执行完整再生程序:1MNaCl洗脱强结合杂质→0.5–1.0MNaOH清洗(确认填料耐受)→平衡缓冲液重新平衡;
验证上样缓冲液pH是否在目标分子pI±1范围内;
若多次再生无效,测试标准蛋白结合能力,判断是否需更换填料。
问题三:色谱峰拖尾或分叉
原因:柱床塌陷或产生沟流;进样体积过大;非特异性吸附。
对策:
检查柱床是否平整,轻敲柱体观察液面是否波动;自制柱可重新匀浆装填;
减少上样体积(通常≤柱体积的1–2%);
在缓冲液中添加0.01–0.1%Tween-20减少疏水吸附,或提高起始洗脱盐浓度。
问题四:保留时间漂移
原因:柱未充分平衡;温度波动;流速不稳定。
对策:
延长平衡时间(至少5–10CV),直至电导与pH稳定;
将层析系统置于恒温环境,避免空调直吹;
校准泵流速,检查是否有气泡进入流路。