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Access Agilent 电子期刊,2014 年 5 月

关于凝胶渗透色谱的窍门与技巧

作者:Stephen Luke
安捷伦 GPC 色谱柱产品经理

客户的反馈对于任何业务的成功都至关重要,对于色谱技术的供应商而言尤其如此。为获得最大的优势,用户与供应商之间需要进行定期的信息共享。这种双向交流的方式将帮助用户从设备和方法中获取更高的价值——并帮助我们设计出更出色的产品,以满足您不断变化的需求。经验的共享将实现各方共赢的局面。本文重点讨论了由安捷伦技术支持团队针对凝胶渗透色谱 (GPC) 用户近期提出的一些问题给予的最新答复。

专注于样品浓度

如果你的技术背景是其他类型的液相色谱,则需要谨记这一点在 GPC 中,合适的样品浓度取决于分子量 (MW)。对于高 MW 样品,使用较低的浓度,反之亦然,表 1 所列。浓度对 GPC 所得分子量分布结果的影响如图 1 所示,图中可以看出样品浓度过高会使结果失真。

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图 1. 用 GPC 分析宽分布的聚苯乙烯时样品浓度对分子量分布的影响,分析采用 Agilent PLgel 5 µm MIXED-C,7.5 × 300 mm 色谱柱

分子量范围

浓度

100 – 10 k

3 至 5 mg/mL(0.3 至 0.5%)

10 k – 500 k

2 mg/mL (0.2%)

500 k – 800 k

1 mg/mL (0.1%)

800 k – 数百万

≤0.5 mg/mL (≤0.05%)

百万

≤0.25 mg/mL (≤0.025%)

表 1. 分子量范围与样品浓度之间的关系指南

最大限度降低排阻极限的影响

了解样品的预期分子量范围有助于选择适合分析的最佳 GPC 色谱柱。每根色谱柱都具有记载的分子量范围。理想情况下,使用的色谱柱应当使样品分子量落入推荐范围的中间而非两端,后者是接近排阻或渗透的极限。

缩短保留时间

在 GPC 一般惯例中,经常串联使用多根 7.5 mm × 300 mm 色谱柱,这通常会导致运行时间长达 45 分钟甚至更长。然而,对于高速应用而言,利用内径较宽(10 mm × 100 mm)的短色谱柱在较高流速下运行是更理想的选择。

解决高压问题

如果发现背压增加,则有必要拆除色谱柱组并单独测试各个色谱柱的背压。有时会发现背压增加仅仅是由某一根色谱柱或者仅是保护柱引起的。也可以反转色谱柱,但仅可在只连接一根色谱柱时操作。

要降低背压,您可以在较高温度下运行系统,这样能够降低溶剂粘度(同时改善传质和分离效率)并保持样品溶解度不变。

成功转换溶剂

有机色谱柱(例如 Agilent PLgel)可以在不同极性的溶剂之间快速便捷地替换。色谱柱运输过程中采用苯乙烷作为保护剂,可以根据粘度换用合适的溶剂,转换过程中应先用丙酮作为过渡溶剂进行冲洗,然后以较低的流速换用新溶剂。某些溶剂还可在高温条件下使用。

Agilent PolarGel 极性/混合色谱柱在运输过程中以含有叠氮化钠防腐剂的水溶液作为保护剂,对应的过渡溶剂为水和丙酮。根据最终所需溶剂中水/有机溶剂/极性的组成,可以使用较低的流速和较高的温度。

Agilent PL aquagel-OH 水相色谱柱以含有叠氮化物的水溶液作为保护剂,因此可依次通过纯水和缓冲液转换为新溶剂,或者视情况依次用纯水,然后缓冲液, 或者纯水然后是混合溶剂实现转换。

密切关注连接

正确的管路尺寸和连接的重要性在 GPC 分析中有时会被忽略。管路的长度应尽可能缩短,管路与色谱柱之间的连接以及色谱柱之间的连接应当使用与溶剂类型和色谱柱设计兼容的接头,并定期检查是否存在泄漏。按照上述提示操作可防止过大的死体积,造成谱峰展宽。

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图 1.

用 GPC 分析宽分布的聚苯乙烯时样品浓度对分子量分布的影响,分析采用 Agilent PLgel 5 µm MIXED-C,7.5 × 300 mm 色谱柱