離子交換填料是一類表面鍵合有可電離功能基團的色譜/層析介質，通過靜電相互作用實現帶電分子的分離與純化。它是生物制藥下游工藝中應用廣泛的層析技術之一，超過70%的生物制藥層析工藝都會用到離子交換層析。

填料骨架上鍵合固定帶電基團，吸附流動相中帶相反電荷的目標物質；通過調節流動相 pH、離子強度（鹽濃度），競爭置換洗脫不同電荷的組分，實現多組分梯度分離。

陽離子交換：填料帶負電，吸附帶正電樣品

陰離子交換：填料帶正電，吸附帶負電樣品

離子交換填料的應用領域：

生物制藥：單抗、雙抗、ADC藥物的捕獲和中度純化，雜蛋白和宿主細胞蛋白去除，病毒清除

蛋白質/酶純化：基于等電點差異分離不同蛋白，重組蛋白捕獲

核酸分離：DNA、RNA、寡核苷酸的純化，基于磷酸骨架的負電荷進行陰離子交換分離

疫苗生產：病毒樣顆粒純化，病毒雜質清除

聚乙二醇化蛋白純化：使用大孔徑填料分離PEG化與非PEG化蛋白

常見故障及原因:

目標蛋白載量偏低：填料未充分轉型、上樣電導太高、pH偏離吸附區間、樣品濃度過高過載

峰拖尾、分離度變差：填料污染、未定期 CIP 再生、緩沖液pH/離子強度設置不合理

柱壓快速升高：樣品未過濾，蛋白沉淀、顆粒物堵塞填料孔隙，需前置0.22μm 濾膜預處理

蛋白回收率低：疏水次級吸附過強，可在緩沖液添加少量中性鹽、表面活性劑優化。