凝膠色譜（GPC，GelPermeationChromatography，又稱SEC，SizeExclusionChromatography）是一種通過分子尺寸差異實現(xiàn)分離的液相色譜技術(shù)，其核心原理可概括為“分子篩效應(yīng)”與“流體力學(xué)體積優(yōu)先”的結(jié)合。
一、分離介質(zhì)：多孔凝膠顆粒的“篩網(wǎng)”作用
GPC的固定相為多孔凝膠顆粒（如交聯(lián)聚苯乙烯、葡聚糖或硅膠），其內(nèi)部布滿不同孔徑的微孔（通常2-1000nm）。當(dāng)樣品溶液流經(jīng)色譜柱時，分子會經(jīng)歷兩種運(yùn)動路徑：
大分子路徑：分子尺寸大于凝膠孔徑時，無法進(jìn)入孔內(nèi)，僅在顆粒間隙的“流動相”中流動，路徑短、流速快被洗脫。
小分子路徑：分子尺寸小于孔徑時，可自由擴(kuò)散進(jìn)入孔內(nèi)，路徑延長且受孔內(nèi)擴(kuò)散阻力影響，流速慢，滯后洗脫。
這種差異導(dǎo)致分子按尺寸從大到小依次洗脫，實現(xiàn)“分子量分級”。
二、分離機(jī)制：體積排阻與擴(kuò)散平衡的動態(tài)平衡
GPC的分離本質(zhì)是體積排阻效應(yīng)與擴(kuò)散動力學(xué)平衡的協(xié)同作用：
排阻極限：凝膠孔徑?jīng)Q定可分離的分子量范圍。例如，孔徑100nm的凝膠可分離蛋白質(zhì)（MW10-1000kDa），而孔徑2nm的凝膠適用于小分子（如聚乙二醇，MW<10kDa）。
分配系數(shù)（Kd）：小分子因擴(kuò)散進(jìn)入孔內(nèi)，分配系數(shù)接近1；大分子被排阻，Kd≈0。中間尺寸分子則按比例分配于孔內(nèi)外，Kd介于0-1之間。
三、技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用場景
GPC無需化學(xué)相互作用，避免樣品變性，適用于：
高分子材料分析：測定聚合物分子量分布（如塑料、橡膠的Mw、Mn）；
生物大分子純化：分離蛋白質(zhì)、核酸的聚集體與單體；
藥物研發(fā)：評估蛋白藥物的均一性或脂質(zhì)體粒徑分布。
典型儀器配置：采用窄分布凝膠柱（如Ultrahydrogel）、有機(jī)/水性流動相（如THF或磷酸鹽緩沖液），檢測器多為示差折光儀（RID）或光散射檢測器（MALS），可同時獲取分子量與濃度信息。
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