凝膠滲透色譜儀是一種基于分子尺寸大小差異對(duì)高分子化合物進(jìn)行分離與分析的液相色譜技術(shù)。它廣泛應(yīng)用于聚合物、蛋白質(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)的分子量分布、平均分子量(如數(shù)均分子量Mn、重均分子量Mw)及支化度等關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)定,在高分子材料、制藥、生物技術(shù)、化工研發(fā)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域具有重要價(jià)值。
其工作原理是利用多孔凝膠填料作為固定相,當(dāng)樣品溶液隨流動(dòng)相(通常為四氫呋喃、水或其他溶劑)流經(jīng)色譜柱時(shí),不同尺寸的分子因進(jìn)入或被排除出凝膠孔洞的程度不同而實(shí)現(xiàn)分離:大分子無(wú)法進(jìn)入孔內(nèi),路徑短,先被洗脫;小分子可深入孔隙,路徑長(zhǎng),后被洗脫。通過(guò)檢測(cè)器(如示差折光檢測(cè)器RID、紫外檢測(cè)器UV、粘度檢測(cè)器或多角度激光光散射MALS)記錄洗脫信號(hào),并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線或絕對(duì)檢測(cè)方法,即可精確計(jì)算出樣品的分子量及其分布。
一、開機(jī)預(yù)熱與系統(tǒng)檢查
開啟設(shè)備電源:依次打開穩(wěn)壓器、電腦、檢測(cè)器、主機(jī)及柱溫箱的開關(guān),確保設(shè)備各部件通電正常。
啟動(dòng)操作軟件:登錄專用軟件(如Empower或Breeze),輸入用戶名和密碼后進(jìn)入系統(tǒng)界面。
系統(tǒng)初始化與預(yù)熱:?jiǎn)?dòng)泵系統(tǒng)使流動(dòng)相循環(huán),通過(guò)軟件設(shè)置泵流速(如0.2mL/min)并緩慢增加至目標(biāo)值(如1mL/min),同時(shí)調(diào)節(jié)柱溫箱至設(shè)定溫度(如40℃)。預(yù)熱時(shí)間需根據(jù)設(shè)備要求調(diào)整,通常為30分鐘至數(shù)小時(shí),直至基線穩(wěn)定。
二、樣品與流動(dòng)相準(zhǔn)備
溶劑選擇與處理:
根據(jù)樣品性質(zhì)選擇溶劑(如THF、DMF),確保其能溶解樣品且不腐蝕儀器部件。
使用真空抽濾系統(tǒng)對(duì)溶劑進(jìn)行過(guò)濾和脫氣處理,防止雜質(zhì)堵塞色譜柱或產(chǎn)生氣泡影響檢測(cè)。
樣品配制與溶解:
稱取適量樣品(如5-10mg)溶于溶劑中,配制成濃度適宜的溶液(如0.1%-1%)。
充分溶解樣品(如室溫靜置過(guò)夜或輕微搖動(dòng)),避免劇烈攪拌導(dǎo)致樣品降解。
樣品過(guò)濾:
使用一次性微孔濾膜(如0.22μm或0.45μm)對(duì)樣品溶液進(jìn)行過(guò)濾,去除不溶物和雜質(zhì)。
準(zhǔn)備兩個(gè)樣品瓶(分別用于溶解和過(guò)濾后溶液)及兩個(gè)注射器(分別用于過(guò)濾和進(jìn)樣)。
三、儀器參數(shù)設(shè)置
流動(dòng)相流速設(shè)定:在軟件中設(shè)置泵流速(如1mL/min),并設(shè)置變化時(shí)間(如2min)使流速緩慢增加,避免壓力突變損壞色譜柱。
柱溫調(diào)節(jié):通過(guò)柱溫箱面板或軟件設(shè)置目標(biāo)溫度(如40℃),確保溫度穩(wěn)定后再進(jìn)行后續(xù)操作。
檢測(cè)器參數(shù)配置:根據(jù)檢測(cè)器類型(如示差折光檢測(cè)器)設(shè)置靈敏度、衰減等參數(shù),確保檢測(cè)信號(hào)穩(wěn)定。
進(jìn)樣體積與時(shí)間設(shè)定:在軟件中選擇進(jìn)樣功能(如寬分布進(jìn)樣),設(shè)置進(jìn)樣體積(如20μL)和樣品測(cè)試時(shí)間(如45min)。
四、進(jìn)樣與數(shù)據(jù)采集
手動(dòng)進(jìn)樣操作:
使用潤(rùn)洗后的注射器抽取過(guò)濾后的樣品溶液,排出氣泡后將針頭插入進(jìn)樣口。
迅速將進(jìn)樣閥門撥至Inject位置注入樣品,隨后撥回Load位置完成進(jìn)樣。
自動(dòng)進(jìn)樣操作(如配備自動(dòng)進(jìn)樣器):
在軟件中設(shè)置進(jìn)樣體積、速度等參數(shù),將樣品溶液放入自動(dòng)進(jìn)樣器樣品盤。
啟動(dòng)自動(dòng)進(jìn)樣程序,儀器將自動(dòng)完成進(jìn)樣操作。
數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控:
樣品進(jìn)入色譜柱后,檢測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)各組分濃度變化并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
通過(guò)軟件監(jiān)控基線穩(wěn)定性,確保數(shù)據(jù)采集前基線平穩(wěn)。
五、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析
數(shù)據(jù)查詢與處理:
在軟件中查詢采集到的數(shù)據(jù),選擇待處理的樣品文件。
調(diào)用處理方法(如最新工作曲線),設(shè)置處理參數(shù)(如積分區(qū)域)后執(zhí)行處理操作。
結(jié)果查看與導(dǎo)出:
查看樣品的分子量、分子量分布指數(shù)及分布圖等結(jié)果。
根據(jù)需要復(fù)制GPC曲線或?qū)С鰯?shù)據(jù)(如TXT格式)進(jìn)行進(jìn)一步分析。
六、關(guān)機(jī)與維護(hù)
清洗色譜柱與系統(tǒng):
分析結(jié)束后,用流動(dòng)相沖洗色譜柱和系統(tǒng)至少30分鐘,去除殘留樣品和雜質(zhì)。
沖洗檢測(cè)器流路(如切換至Purge流路沖洗樣品池和參比池),確保無(wú)氣泡殘留。
關(guān)閉設(shè)備電源:
依次關(guān)閉泵、柱溫箱、檢測(cè)器及電腦等設(shè)備電源。
關(guān)閉穩(wěn)壓器電源,確保設(shè)備完q斷電。
設(shè)備清潔與維護(hù):
清潔儀器外殼和操作臺(tái)面,保持設(shè)備整潔。
定期檢查并更換易損件(如濾膜、密封圈等),確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
