GPC柱选择

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-Vox100%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?PLgel5µm10E4Å最佳分辨率覆盖有限的分子量范围PLgel5µmMIXED-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ResolutioninGPC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perMolecularWeightDecadeRsp=0.25sD特征分辨率的定义(Rsp)ThisparameterisusedasameasureofperformanceinISO,DIN,andASTMtestmethodsforGPC粒径对分辨率影响淋洗液THF流速1.0ml/min进样体积20µl检测器DRI色谱柱2xPLgel3µm100Å300x7.5mm2xOligoPore300x7.5mm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PLgel100Å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PLEasiCalPS-1calibrants,twoinjections1xPLgel10umMIXED-B3xPLgel10umMIXED-B峰尖分子量第一次进样第二次进样1.75000006.25600002.8417007.3200003.1480008.595004.285009.108505.293010.580柱长对校正曲线的斜率的影响1xPLgel10umMIXED-B3xPLgel10umMIXED-BRsp=0.25sDSummaryofColumnPerformanceParameters色谱柱类型排阻极限柱效sDRsp(PSequivalent)(plates/m)PLgel20umMIXED-A40,000,00015,1000.2041.1551.06PLgel10umMIXED-B10,000,00034,2000.1661.1381.70PLgel5umMIXED-C2,000,00047,6000.1150.9152.37PLgel5umMIXED-D400,00050,1000.1150.7372.94PLgel3umMIXED-E30,00096,0000.1060.6053.89*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=0.25sDPLgel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Optimizedcolumns对于各种应用范围都是最优化的色谱柱简单的备件库存Noartifactsduetocolumnmismatch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FourproductsinthePlusPorerangeNotblendedmaterials–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Increasedporevolumecomparedtoaconventionalmixed-bedcolumnPorevolumealsoaffectsbandbroadening,butgaininresolutionoutweighsincreaseddispersion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200µl检测器DRI环氧树脂色谱柱2xResiPore淋洗液THF流速1.0ml/min进样体积20µl检测器DRIPlusPore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)PLgel5µm50Å2,00060,00plates/mPLgel5µm100Å4,00060,000plates/mPLgel5µm500Å25,00060,000plates/mPLgel3µmMIXED-E30,00080,000plates/mPLgel3µm100Å4,000100,000plates/mOligoPore5,00055,000plates/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2xPLgel3µmMIXED-E300x7.5mm淋洗液THF流速1.0ml/min检测器DRIVeryhighefficiency3umcolumnsofferexcellentoligomerresolutionforfingerprintingsamplesofresin邻苯二甲酸二烷基酯的分析12345色谱柱:2xPLgel3µm100Å300x7.5mm淋洗液:THF流速:1.0ml/min进样体积:20µl检测器:DRI1:邻苯二甲酸二辛酯(390g/mol)2:邻苯二甲酸二丁酯(278g/mol)3:邻苯二甲酸二乙酯(222g/mol)4:邻苯二甲酸二甲酯(194g/mol)5:甲苯每个组分都基线分离Polystyrene580Polystyrene1270低聚聚苯乙烯的分析色谱柱2xOligoPore300x7.5mm淋洗液THF流速1.0ml/min进样体积100µl检测器DRI高分子量聚合物的分析选择的色谱柱PLgel10µmMIXED-B线性操作范围:500-10,000,000筛板孔径:5µm柱效:35,000plates/m推荐使用的色谱柱数量:2or3PLgel20µmMIXED-A线性操作范围:2000-20,000,000筛板孔径:10µm柱效:17,000plates/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4xPLgel20µmMIXED-A300x7.5mm淋洗液THF流速1.0ml/min检测器UV254nm样品Narrowpolystyrenestandards123456Mpvalues1.14,400,0002.1,460,0003.369,0004.96,0005.9,6806.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=4.62XF7.57.52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：PLgelMiniMIX250x4.6mmcolumns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:2xPLgel5µmMIXED-D300x7.5mm淋洗液:THF流速:1.0ml/min聚苯乙烯标样色谱柱:2xPLgel5µmMiniMIX-D250x4.6mm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.deformulationofcomplexproducts)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。PreparativeGPCColumns10umparticlesizetogivegoodcompromisebetweenloadingandresolution.25mmi.d.columnsforincreasedloadingcolumnselectiononlyinvolveschoiceofappropriateporesizeEluentFractionstobecollectedfromprepGPCsystemprobablyneedtobedrieddown,choosesolventsthatarevolatileanddonotcontainadditivesFlowrateInordertomaintainthesamelinearvelocitythroughthecolumncomparedtoanalyticalcolumnsthevolumetricflowrateisincreasedF25.0=25.02XF7.57.52LoadingInjectionvolumecanbeincreasedforlargervolumecolumnInj25.0=25.02XInj7.57.52SampleconcentrationcanbeincreasedforsmallmoleculesOligoPoreanalyticalandpreparativecolumnsColumn:2xOligoPore300x7.5mmEluent:THFFlowrate:1.0ml/minDetector:UVLoading:0.2%,100ulColumn:2xOligoPore300x25mmEluent:THFFlowrate:10.0ml/minDetector:UVLoading:2.0%,2mlSeparationofPS580FractionationofPS580UsingOligoPorePreparativeColumnsColumn:2xOligoPore300x25mmEluent:THFFlowrate:1.0ml/minDetector:UVWholepolymerandfractionsre-injectedonanalyticalsystemWholepolymerF2F1F3F4F5F6F7F8F9