凝膠滲透色譜儀（GPC）是一種基于分子體積差異實現分離的分析儀器，主要用于高分子物質的分子量及其分布測定。其核心原理是利用多孔性凝膠作為固定相，當高分子溶液流經色譜柱時，分子體積大于凝膠孔徑的組分無法進入孔隙，直接通過色譜柱間隙快速流出；中等體積分子部分進入孔隙產生滯留效應；最小分子則完q滲透到所有孔隙中導致最長保留時間。這一過程遵循分子流體力學體積與保留時間的反比關系，從而實現分子量分級。
該儀器主要由泵系統、進樣器、色譜柱和檢測系統組成。泵系統維持恒定流速，壓力上限可達600bar；檢測系統支持示差折光、紫外、光散射等多類型檢測器，可測定相對分子量、絕對分子量等參數。主流設備如東曹HLC-8420GPC、Polymer Char高溫GPC等均實現自動化操作與高精度檢測，部分型號柱溫可達250℃，支持高溫溶解后降溫析出樣品的測試。
一、樣品準備技巧
充分溶解樣品
確保樣品完q溶解，避免未溶顆粒堵塞色譜柱。
溶解時間要足夠，必要時加熱或超聲輔助（注意溫度不能破壞樣品結構）。
過濾：使用0.22μm或0.45μm聚四氟乙烯（PTFE）針頭過濾器過濾樣品溶液，防止微粒污染系統。
控制樣品濃度
濃度過高會導致粘度效應和柱過載；過低則信號弱、誤差大。
建議濃度范圍：
聚合物：0.5–2 mg/mL（視檢測器靈敏度而定）
蛋白質：1–5 mg/mL
高分子量樣品宜用較低濃度，避免聚集。
避免引入雜質
使用高純溶劑配制樣品。
不使用含顆粒或沉淀的舊溶液。
樣品瓶保持清潔，避免交叉污染。
二、流動相（溶劑）使用技巧
嚴格脫氣
所有流動相必須預先脫氣（超聲+在線脫氣），防止氣泡進入泵或檢測器，造成基線波動或壓力異常。
若使用THF、DMF等有機溶劑，密封保存，防止吸水或揮發。
選擇合適的溶劑
溶劑必須能良好溶解樣品且不破壞色譜柱填料。
常見有機體系：THF（聚苯乙烯標準）、三氯苯（高溫PE/PP）、DCM等。
水相體系：緩沖鹽溶液（用于蛋白質、多糖等）。
注意溶劑與柱子的兼容性（如水相柱不可用于有機溶劑）。
過濾流動相
所有溶劑需經0.45μm或0.22μm濾膜過濾，去除微粒和細菌（尤其水相系統易滋生微生物）。
三、色譜柱使用與維護技巧
正確安裝與保護
安裝時注意流向箭頭，避免反接。
使用預柱（Guard Column）保護主柱，捕獲雜質，延長主柱壽命。
避免壓力沖擊
升流速應緩慢梯度增加（如從0.1 mL/min逐步升至設定值），防止柱床擾動。
關機前應先降流速再停泵。
控制操作溫度
使用柱溫箱保持恒溫（如30°C、35°C或更高），提高分離重復性。
高溫GPC（如160°C測聚烯烴）需確保系統耐高溫，升溫/降溫速率不宜過快。
避免強溶劑或極dpH
不要在水相柱中使用高比例有機溶劑。
pH應控制在柱子允許范圍內（通常pH 3–8），防止硅膠基質溶解。
定期清洗與再生
每次運行后用良溶劑沖洗柱子（如THF洗聚合物柱，水/甲醇洗水相柱）。
長期不用時，有機柱保存于THF等溶劑中，水相柱保存于含20%乙醇的水中防霉。
四、儀器操作技巧
充分平衡系統
更換溶劑或重新開機后，需長時間平衡系統（至少1–2小時），直至壓力和基線穩定。
平衡期間可連接旁路或短接柱子，加快溶劑置換。
合理設置流速
通常流速為0.5–1.0 mL/min（以保證最佳分離效率）。
流速過高會降低分辨率，過低則延長分析時間。
進樣技巧
使用自動進樣器時，確保樣品瓶無氣泡。
手動進樣時動作平穩，避免產生氣泡或漏液。
進樣體積一般為20–100μL，過大影響峰形。
五、檢測器使用技巧
示差折光檢測器（RID）
對溫度敏感，需開啟恒溫模塊（通常比柱溫高1–2°C）。
避免梯度洗脫（只能等度）。
開機后需長時間預熱（30分鐘以上）至基線穩定。
紫外檢測器（UV）
選擇合適波長（如254 nm或275 nm for PS）。
確保溶劑在檢測波長下無強吸收。
多角度光散射檢測器（MALS）或粘度檢測器（IV）
需與RI或UV聯用，實現絕對分子量測定。
更需嚴格脫氣和過濾，防止光路污染。
六、數據處理技巧
校準曲線制作
使用與待測樣品化學結構相似的標準品（如聚苯乙烯標準品測PS樣品）。
至少使用5–8個不同分子量的標準品，繪制log(Mw)vs.保留時間曲線。
推薦使用窄分布標準品以提高精度。
選擇合適的計算模型
相對GPC：基于校準曲線計算Mn、Mw、PDI。
絕對GPC（聯用MALS/IV）：無需標準品，直接測定絕對分子量。
檢查峰形與基線
正常峰應為對稱或輕微拖尾。
若出現肩峰、分叉峰，可能提示樣品聚集或多分散性大。
基線漂移可能源于溶劑不匹配或檢測器未平衡。
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