一文讀懂凝膠色譜儀：篩分分離機理、適用樣品與操作養護要點

來源：上海杜凱生物科技有限公司 2026年07月08日 09:58

　　凝膠色譜儀是一種按分子體積大小進行分離的液相色譜技術，因設備簡單、分離高效，被廣泛用于測定高分子的分子量及其分布。

　　篩分分離機理：分子大小的“過篩”效應

　　凝膠色譜的分離核心在于色譜柱內填充的多孔性凝膠（如葡聚糖、瓊脂糖或聚丙烯酰胺等）。當樣品溶液流經色譜柱時，不同分子量的組分因體積差異而產生不同的路徑：

　　大分子被排阻：體積大于凝膠孔徑的分子無法進入孔隙，只能從顆粒間隙快速通過，最先被洗脫出來。

　　小分子滲透：體積很小的分子可以自由擴散進入幾乎所有凝膠孔隙，流經路徑最長，因此最后被洗脫。

　　中等分子部分滲透：體積介于兩者之間的分子能進入部分孔徑，洗脫時間也介于中間。

　　這一過程遵循體積排阻原理，組分的洗脫順序與其分子量大小直接相關：分子量越大，保留時間越短，出峰越早。

　　適用樣品：高分子與特定小分子

　　凝膠色譜非常適用于分離和表征分子量差異顯著的樣品。

　　高分子聚合物：這是其最主要的應用領域，包括聚苯乙烯、聚丁二烯、橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯、環氧樹脂等常見高聚物，用于測定平均分子量及分布。

　　水溶性大分子：采用水相凝膠色譜系統，可分析蛋白質、多糖等生物大分子。對于樣品純度要求較高，通常需＞90%。

　　部分小分子物質：也可用于分子量相差10%以上的小分子分離分析。

　　操作養護要點：維護精度與壽命

　　規范的日常維護是保證數據可靠和延長儀器壽命的關鍵。

　　流動相管理：所用溶劑必須經過嚴格脫氣和0.22/0.45μm濾膜過濾，防止氣泡和顆粒堵塞系統。應根據待測樣品性質選擇有機相（如THF）或水相（緩沖鹽）溶劑，柱子不可混用。

　　樣品前處理：樣品需充分溶解，并用0.22μm或0.45μm的濾膜過濾后方可進樣，避免未溶物損傷色譜柱。

　　色譜柱保護：為延長主柱壽命，建議安裝保護柱（預柱）。升、降流速應平緩，避免壓力沖擊擾動柱床。

　　系統平衡與清洗：開機或更換溶劑后需充分平衡系統（1-2小時）至基線和壓力穩定。運行結束后用良溶劑沖洗管路和柱子，如示差折光檢測器（RID）對溫度敏感，需預熱穩定。

　　總結：凝膠色譜儀基于體積排阻機理，通過多孔凝膠固定相實現分子量差異化的高效分離。其應用覆蓋高分子聚合物、生物大分子等領域，日常操作須格外重視溶劑與樣品的潔凈度，以及對色譜柱的規范養護。

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