離子交換色譜柱既有聚合物基質(zhì)色譜柱也有硅膠基質(zhì)色譜柱。然而，不像在反相的領(lǐng)域硅膠柱占絕大部分占有率，離子交換模式中聚合物色譜柱和硅膠色譜柱使用頻率相近。離子交換色譜柱在蛋白質(zhì)，核酸等生物化學(xué)領(lǐng)域被廣泛利用。絕大多數(shù)重組蛋白純化都要用到離子交換。離子交換色譜的基礎(chǔ)是高分辨率，可以直接放大規(guī)模應(yīng)用在工業(yè)上，柱再生容易，還可以使蛋白濃縮。

離子交換色譜柱的選擇：

1、介質(zhì)的選擇
離子交換介質(zhì)首先要考慮目的分子的大小，因為目的分子會影響其接近介質(zhì)上的帶電功能集團(tuán)，因此也會影響介質(zhì)對目的分子的動力載量，從而影響其分離。
對于大多數(shù)純化步驟來說，建議從開始的階段使用強(qiáng)離子交換柱，可在摸索方法的過程中有一個寬的pH范圍。對于已知等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)，可根據(jù)其等電點(diǎn)來選擇。而未知等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)，在實際操作中常采用這樣的方法，先選擇一個陰離子交換劑，再選擇一個中性的pH緩沖液，將蛋白質(zhì)樣品透析至pH7.0，然后過陰離子交換柱。根據(jù)過柱后的結(jié)果確定下一個使用的緩沖液pH。
2、流動相的選擇
離子交換色譜的流動相必需是有一定離子強(qiáng)度的并對pH有一定緩沖能力的溶液。為了避免目的蛋白失活，使用緩沖液可穩(wěn)定流動相的pH，使之在色譜過程中不發(fā)生明顯變化，同時可穩(wěn)定目的分子上的電荷量，保證色譜結(jié)果的重要性。
選擇緩沖液一般按照以下原則：陽離子交換劑應(yīng)選用陰離子緩沖液，可用檸檬酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽、甘氨酸鹽等；陰離子交換劑應(yīng)選用陽離子緩沖液，可用烷基胺、Tris、氨基乙醇胺、乙二胺、咪唑等；起始緩沖液的濃度應(yīng)盡可能低（
3、色譜柱的選擇
離子交換色譜通常選用粗短柱，即高徑比小的色譜柱。典型的離子交換柱高度在5~20cm，高徑比一般小于5。如果需要增加離子交換劑的體積，只能從增加柱的直徑而不能增加其高度。如果是連續(xù)梯度洗脫，可以適當(dāng)增加柱的長度。