GPC高级培训课程（色谱柱选择）,GPC 色谱柱校正曲线,孔体积 VpVp = Vt - Vo 或Vp = Vt - Vo x 100%Vt这里 ： Vt 是完全渗透体积和 Vo是完全排除体积,色谱柱的有效分子量范围是 M1-M2 色谱柱的完全排除分子量极限是 M2 兰色曲线色谱柱的孔体积比红色曲线色谱柱的孔体积大,PLgel 色谱柱校正曲线,溶剂 : 四氢呋喃, 流速 : 1.0ml/min,线性混床柱线性覆盖宽分子量范围,单一孔径柱高分辨覆盖窄分子量范围,选单一孔径柱还是线性混床柱?,PLgel 5m 10E4 最佳分辨率覆盖有限的分子量范围,PLgel 5m MIXED-D 整个分子量范围都有相等的分辨率,两种柱子的孔体积基本相同，但是分子量的覆盖范围有所变化,单一孔径柱串联,增加分子量范围常用的色谱柱串联方法,比较单一孔径柱和线性混床柱的校正曲线,比较单一孔径柱和线性混床柱作多分散样品时的色谱图,淋洗液： 四氢呋喃 流 速： 1.0 毫升/分钟 检测器： 紫外 254纳米,Resolution in GPC,分辨率 Rs = 2(V1-V2) (W1+W2)V1是峰1的洗脱体积 、 V2是峰 2 的洗脱体积W1 是峰1的峰宽、 W2是峰2的峰宽特征分辨率 per Molecular Weight Decade Rsp = 0.25 s D,特征分辨率的定义 (Rsp),This parameter is used as a measure of performance in ISO, DIN, and ASTM test methods for GPC,粒径对分辨率影响,淋 洗 液 THF 流 速 1.0ml/min 进样体积 20l 检 测 器 DRI,色谱柱 2xPLgel 3m 100 300x7.5mm 2xOligoPore 300x7.5mm 淋洗液 THF 流 速 1.0ml/min,增加孔体积的影响,两种色谱柱具有相似的排出极限，但是 OligoPore 有比 PLgel 100更大的孔体积 因此曲线斜率更平缓，因而导致在相同的柱效时有更好的分辨率,柱长对分辨率的影响,淋洗液 THF (stabilized) 流 速 1.0ml/min 检测器 UV 样 品 PL EasiCal PS-1 calibrants, two injections,1 x PLgel 10um MIXED-B,3 x PLgel 10um MIXED-B,峰尖分子量 第一次进样 第二次进样 1. 7500000 6. 2560000 2. 841700 7. 320000 3. 148000 8. 59500 4. 28500 9. 10850 5. 2930 10. 580,柱长对校正曲线的斜率的影响,1 x PLgel 10um MIXED-B,3 x PLgel 10um MIXED-B,Rsp = 0.25s D,Summary of Column Performance Parameters,色谱柱类型 排阻极限 柱效 D Rsp(PS equivalent) (plates/m) PLgel 20um MIXED-A 40,000,000 15,100 0.204 1.155 1.06 PLgel 10um MIXED-B 10,000,000 34,200 0.166 1.138 1.70 PLgel 5um MIXED-C 2,000,000 47,600 0.115 0.915 2.37 PLgel 5um MIXED-D 400,000 50,100 0.115 0.737 2.94 PLgel 3um MIXED-E 30,000 96,000 0.106 0.605 3.89* THF作流动相1ml/min流速 甲苯作测试样测得 * THF作流动相 1ml/min流速窄分布聚苯乙烯标样 Mp=9200作测试样测得 * THF 作流动相 1ml/min 流速窄分布聚苯乙烯标样,Rsp = 0.25s D,PLgel 色谱柱选择方法,混合床硅胶技术的优势,色谱柱方案选择极为简单 Optimized columns 对于各种应用范围都是最优化的色谱柱 简单的备件库存 No artifacts due to column mismatch 简单的增加同类型色谱柱就可以获得更高的分辨率 在使用在线激光光散射检测器或黏度检测器时分布两端外推更容易,PlusPore 凝胶色谱柱的新家族,基于苯乙烯 / 二乙烯基苯的一种新型凝胶色谱填料产生于一种新的聚合工艺Four products in the PlusPore rangeNot blended materials 色谱柱内只装填了一种填料与传统凝胶色谱柱填料相比有更高的孔体积,Increased pore volume compared to a conventional mixed-bed columnPore volume also affects band broadening, but gain in resolution outweighs increased dispersion,色谱柱给出近似线性的校正曲线色谱柱的分子量范围覆盖了相应样品的分子量范围,PlusPore 校正曲线,PlusPore 不会失配,PlusPore 色谱柱只含有一种颗粒类型, 未经混合仔细观察谱图单一孔径柱有一些失配,树脂样品 淋 洗 液 THF 流 速 1.0ml/min 进样体积 200l 检 测 器 DRI,环氧树脂 色 谱 柱 2 x ResiPore 淋 洗 液 THF 流 速 1.0ml/min 进样体积 20l 检 测 器 DRI,PlusPore 的分辨率,PlusPore 选择方法,低分子量的分离柱,色谱柱 排除极限 柱效(PS) PLgel 5m 50 2,000 60,00 plates/m PLgel 5m 100 4,000 60,000 plates/m PLgel 5m 500 25,000 60,000 plates/mPLgel 3m MIXED-E 30,000 80,000 plates/m PLgel 3m 100 4,000 100,000 plates/mOligoPore 5,000 55,000 plates/m低柱效但增加了孔体积 反而得到更好的分辨率,聚酯树脂的分析,色谱柱 2 x PLgel 3m MIXED-E 300x7.5mm 淋洗液 THF 流 速 1.0 ml/min 检测器 DRI,Very high efficiency 3um columns offer excellent oligomer resolution for fingerprinting samples of resin,邻苯二甲酸二烷基酯的分析,1,2,3,4,5,色 谱 柱: 2xPLgel 3m 100 300x7.5mm 淋 洗 液: THF 流 速: 1.0ml/min 进样体积: 20l 检 测 器: DRI,1:邻苯二甲酸二辛酯(390 g/mol) 2:邻苯二甲酸二丁酯(278 g/mol) 3:邻苯二甲酸二乙酯(222 g/mol) 4:邻苯二甲酸二甲酯(194 g/mol) 5: 甲苯,每个组分都基线分离,Polystyrene 580,Polystyrene 1270,低聚聚苯乙烯的分析,色 谱 柱 2xOligoPore 300x7.5mm 淋 洗 液 THF 流 速 1.0ml/min 进样体积 100l 检 测 器 DRI,高分子量聚合物的分析选择的色谱柱,PLgel 10m MIXED-B 线 性 操 作 范 围 : 500 -10,000,000 筛 板 孔 径 : 5m 柱 效 : 35,000 plates/m 推荐使用的色谱柱数量 : 2 or 3,PLgel 20m MIXED-A 线 性 操 作 范 围 : 2000 -20,000,000 筛 板 孔 径: 10m 柱 效 : 17,000 plates/m 推荐使用的色谱柱数量: 4,凝胶色谱在色谱柱上发生的剪切降解,用示差和PD两角度激光光散射检测器联用，在四氢呋喃1ml/min条件下分析异氰酸苯酯化纤维素，从不同色谱柱中洗出的聚合物，其重均分子量 发生了变化。两种色谱柱测量同一聚合物表现,高分子量时的分辨率,色谱柱 4 x PLgel 20m MIXED-A 300x7.5mm 淋洗液 THF 流 速 1.0ml/min 检测器 UV 254nm 样 品 Narrow polystyrene standards,1,2,3,4,5,6,Mp values 1. 14,400,000 2. 1,460,000 3. 369,000 4. 96,000 5. 9,680 6. toluene,柱子选择标准,孔径依赖于样品的分子量范围避免样品组分发生完全排除孔体积最大化 单一孔径柱或线形混床柱粒径小粒径，高分辨大粒径避免高分子量样品的剪切效应柱子的数量从分析时间和分辨率来进行优化,当色谱柱内径减小，为了维持流过色谱柱洗脱液线速度相同，必须同时成比例的减小输液的流速 :F4.6 = 4.6 2 X F7.57.5 2如果在 7.5mm 内径色谱柱操作流速是1.0ml/min, 那么在4.6mm 内径 色谱柱上的操作流速就应该是 0.38ml/min,窄孔柱 GPC,窄孔柱带来的好处,大大减少洗脱液消耗意味着 :减少溶剂的费用 减少废溶剂的处理费用 减少有机溶剂危害的风险 有更好的环境亲和性 更有利于液质联用,GPC所使用的窄孔柱,色谱柱封装规格： PLgel MiniMIX 250x4.6mm columns 典型流速 0.3ml/min 必须减小系统的扩散， 避免谱带展宽发生 (如: 用小体积定量环) 适当减小样品浓度以避免粘滞效应 (在小分子情况下适当浓一些是可以接受的),窄孔柱的分辨率,聚苯乙烯标样 色谱柱 : 2 x PLgel 5m MIXED-D 300x7.5mm 淋洗液 : THF 流 速 : 1.0ml/min,聚苯乙烯标样 色谱柱 : 2 x PLgel 5m MiniMIX-D 250x4.6mm 淋洗液 : THF 流 速 : 0.3ml/min,制备 GPC 应用,1. 聚合物的分级制备 从一个宽分布聚合物样品中分级制备出窄分布馏分2. 纯化单一组分 从混合物中分离各个组分以便其他分析技术更好的鉴别(e.g. deformulation of complex products)3. 样品净化 为使其他分析技术能更好的定量和鉴别 ，去掉大分子干扰物。,Preparative GPC,Columns 10um particle size to give good compromise between loading and resolution. 25mm i.d. columns for increased loading column selection only involves choice of appropriate pore size Eluent Fractions to be collected from prep GPC system probably need to be dried down, choose solvents that are volatile and do not contain additives Flow rate In order to maintain the same linear velocity through the column compared to analytical columns the volumetric flow rate is increasedF25.0 = 25.0 2 X F7.57.5 2 Loading Injection volume can be increased for larger volume columnInj25.0 = 25.0 2 X Inj7.57.5 2 Sample concentration can be increased for small molecules,