凝胶渗透色谱(GPC)的原理及在样品前处理中的应用
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体积排阻色谱SEC在样品前处理中,有着独特的作用,今天小编就带您一起探寻一下GPC 的原理,以及它在样品前处理中的出色应用,一起来学习吧!
1.定义
体积排阻色谱法(Size exclusion chromatography,SEC)是利用多孔凝胶固定相的独特特性,而产生的一种主要依据分子尺寸大小的差异来进行分离的方法,它又称为空间排阻色谱法(Steric exclusion chromatography)。
2.分类
流动相:水;凝胶过滤色谱(GFC)
流动相:有机相;凝胶渗透色谱(GPC)
3.固定相
填料:多孔凝胶(软性凝胶和刚性凝胶);
特点1:表面分布大小不一的小孔(如图)
特点2:凝胶颗粒间存在空隙
4.分离
特点1:
化合物按照分子量大小,分为小分子,中等分子、大分子。
小分子:能通过小孔、中孔、大孔、空隙;
中等分子:能通过中孔、大孔、空隙;
大分子:被排阻在外,只能通过填料空隙。
特点2:
分子量越小,越能通过更多不同的孔径的孔,分子量越大,只能通过一些较大孔径的孔,分子量足够大完全被排斥在外,而不能通过孔,只能通过填料间的空隙。
特点3:
能通过的孔越多,所走的距离越长,出峰越慢;能通过的孔越少,所走的距离越短出峰越快。
5.原理
基于分配理论:
6.确定分子量大小
如同色谱质谱的定量分析一样,通过标准曲线法来定量未知样品的分析物质的浓度。在GPC 中组分从柱中的洗脱体积(Ve)与分子量(M)存在对应关系lgM- Ve,我们可先通过配置好的已知分子量的化合物分子,进样后,在凝胶柱上存在对应的洗脱体积,来配制标准曲线,在相同色谱条件下,未知的物的分子量,可以通过其洗脱体积,在准曲线上找到对应的分子量。
A: 分子量为106,对应洗脱体积为V0
B:分子量为103 , 对应洗脱体积为V0+V P
X: 未知物,对应的洗脱体积为V x,可求得其分子量大小
7.两个极限
极限一:排阻极限
如果要分离的物质,分子量足够大,比填料的最大孔径都大,所有分子都将被排斥。
极限二:渗透极限
如果要分离的物质,分子量足够小,比填料的最小孔径都小,所有分子都被渗透。
结论:体积排阻色谱只能分离凝胶柱处于渗透极限对应化合物分子量A和处于排阻极限对应化合物分子量B之间的物质。
8.举个例子(土壤中的多环芳烃的分离)
图中的蓝色为为土壤萃取物的紫外吸收曲线,可以发现,色谱峰型较宽,只出现一个混杂的色谱峰,如不处理,将难以进行定量分析,黑色线为经过
S EC处理的土壤提取物,当得知多环芳烃流出的时间后(收集点),在其流出时间处收集(红色部位),将收集物在反相液相色谱上分析,得到如下色谱图:
经过S EC处理的收集物(多环芳烃),在HP LC上得到了好的分离,干扰性杂质(玉米油、DE HP等)也得到了很好的去除效果。另外G PC得一个典型的应用,就是在农药残留分析中,去除油脂,大分子蛋白、色素。S EC提供了常规SPE和LLE难以分离处理的复杂基质样品的前处理手段。
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