排阻色谱名词解释 排阻色谱法分离原理及其在生物大分子分析中的应用探讨 排阻色谱原

色谱法（Size Exclusion Chromatography，SEC），又称凝胶色谱法、分子排阻色谱法或尺寸排阻色谱法，是一种基于分子尺寸差异进行分离的液相色谱技术。其核心原理是通过不同分子在固定相多孔介质中的渗透能力差异实现分离，广泛应用于高分子化合物、蛋白质、核酸等大分子的分析与纯化。

基本原理

分离机制

C的固定相为多孔凝胶或无机颗粒（如硅胶），孔径分布均匀。当样品进入色谱柱时：

大分子无法进入凝胶孔隙，只能通过颗粒间隙快速流出（全排阻现象）；

中等分子部分渗透孔隙，保留时刻较长；

小分子完全进入孔隙，路径最长，最终被洗脱。

按从大到小的顺序依次流出，形成分子量从高到低的洗脱图谱。

流动相影响

相（如水、缓冲液或有机溶剂）仅作为载体，不参与化学相互影响，确保分离仅基于分子尺寸。例如：

凝胶过滤色谱（GFC）：以水溶液为流动相，适用于生物大分子（如蛋白质）；

凝胶渗透色谱（GPC）：以有机溶剂为流动相，常用于合成聚合物（如聚乙烯、聚苯乙烯）的分子量测定。

技术特点

固定相选择

有机凝胶：如葡聚糖（Sephadex）、琼脂糖（Sepharose）或聚丙烯酰胺（BioGel），孔径可控，适用于生物样品；

无机凝胶：如多孔硅胶，耐高压和极性溶剂，适合高流速分析。

孔径的色谱柱可分离不同分子量范围的物质（例如，葡聚糖凝胶G-200的分离范围为5,000-800,000 Da）。

分子量测定

C常用于测定聚合物分子量分布：

通过标准曲线法，对比已知分子量的标样保留时刻，绘制校准曲线以推算未知样品的分子量。

应用领域

生物大分子纯化

分离蛋白质、核酸等，保留其生物活性；

去除溶液中的小分子杂质（如盐、变性剂）。

高分子材料分析

测定合成聚合物的分子量分布及分散度；

评估天然有机物的分子稳定性。

质量控制

药物中高分子聚合物的含量检测（如抗菌药物杂质分析）；

工业聚合物的批次一致性验证。

优势与局限

优点：

分离条件温和，不破坏样品活性；

无需样品预处理，分析速度快；

可与其他色谱技术联用（如离子交换色谱）以进步分辨率。

局限：

分子量差异需达10%以上才能有效分离；

难以区分分子量相近但构型不同的物质（如异构体）。

进步历史

1955年：Grant Henry Lathe和Colin R Ruthven首次开发SEC技术；

1964年：J.C. Moore完善凝胶渗透色谱（GPC）并商业化，推动合成高分子分析；

1990年代：HPLC与SEC结合，实现更高分离效率和自动化。

综合固定相选择、流动相优化及检测技术（如示差折光、紫外吸收），SEC已成为生物医学、材料科学等领域的核心分析工具。