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胶柱(通常指的是凝胶渗透色谱柱或凝胶过滤色谱柱,Gel Permeation Chromatography, GPC 或 Gel Filtration Chromatography, GFC)主要用于分离大分子物质,如聚合物、蛋白质、多糖等。胶柱的分离机制与正相色谱和反相色谱不同,它主要是基于分子大小的分离,而不是基于极性或疏水性的分离。
凝胶渗透色谱(GPC)/凝胶过滤色谱(GFC)的分离机制
分离原理:
分子筛效应:胶柱中的填料是由多孔凝胶颗粒组成的。这些凝胶颗粒的孔径大小是固定的,不同大小的分子在通过这些孔隙时会有不同的行为。
大分子:大分子无法进入凝胶颗粒的孔隙,因此会首先流出柱子。
小分子:小分子可以进入凝胶颗粒的孔隙,因此会花费更多时间在柱子中停留,最后流出柱子。
中等分子:中等大小的分子部分进入孔隙,部分在柱外流动,因此流出时间介于大分子和小分子之间。
填料材料:
常用填料:包括交联葡聚糖(Sephadex)、聚丙烯酰胺(Porous Polystyrene-Divinylbenzene, PS-DVB)、硅胶基质等。
孔径大小:填料的孔径大小决定了可以分离的分子大小范围。
正相色谱 vs 反相色谱
正相色谱:
固定相:极性固定相,如硅胶、氨基硅烷、氰基硅烷等。
流动相:非极性或弱极性溶剂,如正己烷、环己烷等。
分离机制:基于样品组分的极性差异,极性组分与固定相的相互作用较强,保留时间较长。
反相色谱:
固定相:非极性固定相,如C18、C8等。
流动相:极性溶剂,如水、甲醇、乙腈等。
分离机制:基于样品组分的疏水性差异,疏水性组分与固定相的相互作用较强,保留时间较长。
胶柱与正相/反相色谱的对比
分离机制:胶柱基于分子大小的分离,而正相和反相色谱基于极性或疏水性的分离。
应用范围:胶柱主要用于大分子物质的分离,如聚合物、蛋白质、多糖等;正相和反相色谱主要用于小分子物质的分离,如药物、有机化合物等。
总结
胶柱(GPC/GFC)既不是正相色谱柱,也不是反相色谱柱。它是一种基于分子大小分离的色谱柱,适用于大分子物质的分离。正相色谱和反相色谱则是基于极性或疏水性分离的色谱技术,适用于小分子物质的分离。
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