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凝胶色谱是什么

凝胶色谱(GPC)

  • 凝胶色谱是什么
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  • tianru的爸爸

    第1楼2006/09/26

    凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果。目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛采用,不但应用于科学实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。

    基本理论:分子筛效益
      一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时,各分子在柱内同时进行着两种不同的运动:垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,这种现象叫分子筛效应。具有多孔的凝胶就是分子筛。各种分子筛的孔隙大小分布有一定范围,有最大极限和最小极限。分子直径比凝胶最大孔隙直径大的,就会全部被排阻在凝胶颗粒之外,这种情况叫全排阻。两种全排阻的分子即使大小不同,也不能有分离效果。直径比凝胶最小孔直径小的分子能进入凝胶的全部孔隙。如果两种分子都能全部进入凝胶孔隙,即使它们的大小有差别,也不会有好的分离效果。因此,一定的分子筛有它一定的使用范围。综上所述,在凝胶色谱中会有三种情况,一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床,这样就利用分子筛可将分子量不同的物质分离。另外,凝胶本身具有三维网状结构,大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大,小分子通过时阻力较小。分子量大小不同的多种成份在通过凝胶床时,按照分子量大小“排队,凝胶表现分子筛效应。

    jtyu03 发表:凝胶色谱是什么

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  • tomtao8218

    第2楼2006/09/27

    多谢楼上的详解,长见识了!常说的尺寸排阻应该就这个SEC。

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  • 雅源科技

    第3楼2006/09/28

    楼上说的对,凝胶色谱就是尺寸排阻色谱,简单的讲就是依据分子的大小来进行分离的。

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  • rowa123456

    第4楼2008/07/24

    楼主你好,谢谢你对凝胶色谱及其原理的解读,我还有几个问题想请教下:
    1.流动相的选择对分离效果有何影响?2.应该如何选择流动相?3.流出速度的控制对分离度有何影响?4.上样量跟固定相有何关系?谢谢!

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  • 制备液相

    第5楼2008/07/24

    流动相很简单,有的就是水加一点抑制细菌的东西.
    上样的时候\要注意你使用的填料和你的样品分子的分子量要匹配.
    流速不大,一般不超过1

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  • viscotektegent

    第6楼2008/07/25

    流动相的选择可不简单啊!GPC绝不是找一种溶剂能把样品溶解了就可以做的!长期的科学实践发现:GPC要想做的好,流动相/溶剂很重要,特别是采用示差折光检测器时,示差折光指数的浓度增量,即:dn/dc值基本决定了流动相/溶剂与样品的匹配程度,即当dn/dc值小于0.05时,就基本不能用GPC来分析样品了;只有大于0.05时,才能用GPC做。因为此时,RI检测器的信号才与样品浓度基本成正比,RI才有意义,否则就不能使用了。而dn/dc值是与流动相/溶剂与样品的化学性质有关的,需要摸索方法。例如:以前,国内外基本都用间甲苯酚作溶剂/流动相来分析尼龙和涤纶聚酯,但是国外的科学家后来发现这不是一个好方法,重现性太差,就是因为虽然间甲苯酚较好地溶解了样品,但是dn/dc值太低,使得RI检测器信号不稳定,重现性较差。于是开始摒弃这个溶剂,开发新溶剂。目前,六氟异丙醇和甲酸已经取代了间甲苯酚,在国外成为了尼龙和聚酯涤纶的溶剂/流动相用于GPC和特性粘度的分析。因此,在条件允许的情况下,一般用户也可以考虑配个折光仪,或者dn/dc值机等等。至于流动相里面加入的辅助材料,就更复杂了。
    选择流动相,比较复杂,最稳妥的是咨询相关仪器厂家、查找相关文献等等方法。但是也可能需要自己摸索了。
    流速影响也比较明显,有时需要提高流速到2ml/min,一般地,1ml/min就可以了。主要是与分离效果有关。
    进样量很重要,与柱子的分离能力、检测器的量程都有关系。对于有粘度、光散射检测器的高级GPC,浓度更是必须准确地知道的,因为浓度参与分子量的计算!此时,温度也很重要,特别是对于高温GPC,如果配置样品时没有充分溶解、没有准确可靠的温度-体积折算,那么测试是很不准确的!这些,就说来话长了。

    rowa123456 发表:楼主你好,谢谢你对凝胶色谱及其原理的解读,我还有几个问题想请教下:
    1.流动相的选择对分离效果有何影响?2.应该如何选择流动相?3.流出速度的控制对分离度有何影响?4.上样量跟固定相有何关系?谢谢!

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