โครมาโตกราฟีแบบแยกขนาด
โครมาโตกราฟีแบบแยกขนาดจะแยกสายโซ่พอลิเมอร์ตามขนาดในสารละลาย โดยสายโซ่ขนาดใหญ่จะถูกชะออกมาก่อน และเป็นวิธีการหลักในการวัดการกระจายตัวของมวลโมลาร์ทั้งหมด
Definition
โครมาโตกราฟีแบบแยกขนาด หรือที่เรียกว่า เจลเพอร์มิเอชันโครมาโตกราฟี เป็นเทคนิคโครมาโตกราฟีของเหลวที่แยกสายโซ่พอลิเมอร์ที่ละลายแล้วตามปริมาตรไฮโดรไดนามิกโดยการซึมผ่านที่แตกต่างกันเข้าไปในเฟสคงที่ที่มีรูพรุน ทำให้ได้การกระจายตัวของมวลโมลาร์
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมหลักการของการแยกตามปริมาตรไฮโดรไดนามิกผ่านสารบรรจุที่มีรูพรุน การสอบเทียบด้วยสารมาตรฐานแคบเทียบกับการสอบเทียบแบบสากล ความหมายของผลลัพธ์เชิงสัมพัทธ์เทียบกับเชิงสัมบูรณ์ และการใช้เครื่องตรวจจับแบบควบคู่—การหักเหของแสงเชิงอนุพันธ์ การกระเจิงของแสง และความหนืด—เพื่อหาค่ามวลโมลาร์ที่แท้จริง ข้อมูลการแตกกิ่ง และการกระจายตัวที่สมบูรณ์
Core questions
- การแยกตามปริมาตรไฮโดรไดนามิกจัดเรียงลำดับการชะของสายโซ่อย่างไร?
- การสอบเทียบแบบสากลคืออะไรและทำไมจึงจำเป็น?
- เครื่องตรวจจับแบบควบคู่แปลงการชะให้เป็นมวลโมลาร์สัมบูรณ์ได้อย่างไร?
- ข้อจำกัดและแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดในการกระจายตัวที่วัดได้มีอะไรบ้าง?
Key theories
- การแยกตามปริมาตรไฮโดรไดนามิก
- สายโซ่ขนาดเล็กจะแทรกซึมเข้าไปในปริมาตรรูพรุนได้มากกว่าและถูกชะออกมาช้ากว่า ในขณะที่สายโซ่ขนาดใหญ่จะถูกกีดกันและถูกชะออกมาก่อน ดังนั้นการคงอยู่จึงสะท้อนถึงขนาดไฮโดรไดนามิกมากกว่ามวลโดยตรง ซึ่งเป็นเหตุผลที่ต้องมีการสอบเทียบเพื่อแปลงเป็นมวลโมลาร์
- การสอบเทียบแบบสากล
- เนื่องจากผลคูณของความหนืดภายในและมวลโมลาร์เป็นสัดส่วนกับปริมาตรไฮโดรไดนามิก การสอบเทียบเพียงครั้งเดียวในแง่เหล่านั้นจึงใช้ได้กับพอลิเมอร์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างกัน ซึ่งช่วยขจัดความขึ้นอยู่กับสารมาตรฐานเฉพาะทางเคมี
Mechanisms
สารละลายพอลิเมอร์เจือจางจะถูกฉีดเข้าไปในคอลัมน์ที่บรรจุด้วยเจลที่มีรูพรุนและถูกพาไปโดยตัวทำละลาย สายโซ่ขนาดใหญ่ซึ่งถูกกีดกันออกจากรูพรุน จะเคลื่อนที่ผ่านปริมาตรที่เข้าถึงได้น้อยกว่าและถูกชะออกมาก่อน สายโซ่ขนาดเล็กจะซึมผ่านปริมาตรรูพรุนได้มากกว่าและถูกชะออกมาช้ากว่า ร่องรอยของเครื่องตรวจจับจะถูกแปลงเป็นการกระจายตัวของมวลโมลาร์โดยใช้เส้นโค้งการสอบเทียบจากสารมาตรฐานแคบ โดยการสอบเทียบแบบสากล หรือโดยตรงเมื่อเครื่องตรวจจับการกระเจิงของแสงหรือความหนืดรายงานมวลโมลาร์สัมบูรณ์ที่แต่ละส่วนการชะ ข้อผิดพลาดอาจเกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ของคอลัมน์ การขยายแถบ และสารมาตรฐานการสอบเทียบที่ไม่เหมาะสม
Clinical relevance
โครมาโตกราฟีแบบแยกขนาดเป็นเครื่องมือมาตรฐานสำหรับการควบคุมคุณภาพและการวิจัย เนื่องจากข้อมูลการกระจายตัวของมวลโมลาร์ที่ได้มานั้นควบคุมความแข็งแรง การไหลหลอมเหลว และการใช้งานขั้นสุดท้าย โดยจะยืนยันว่าการเกิดพอลิเมอร์ที่ควบคุมได้ให้ค่าการกระจายตัวต่ำ ตรวจจับการเสื่อมสภาพหรือการแตกกิ่ง และรับรองความสอดคล้องของชุดการผลิตในงานต่างๆ ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์ไปจนถึงเภสัชภัณฑ์
History
เจลเพอร์มิเอชันโครมาโตกราฟีบนเจลพอลิสไตรีนแบบเชื่อมขวางถูกนำเสนอโดย John Moore ในปี 1964 และการสอบเทียบแบบสากลโดยอิงจากปริมาตรไฮโดรไดนามิกถูกกำหนดโดย Grubisic, Rempp และ Benoit ในปี 1967 ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้การกระจายตัวของมวลโมลาร์สามารถเข้าถึงได้เป็นประจำ
Key figures
- John Moore
- Zdenek Grubisic
- Henri Benoit
Related topics
Seminal works
- hiemenz2007
- young2011
Frequently asked questions
- ทำไมโมเลกุลขนาดใหญ่จึงออกมาเป็นอันดับแรกในการโครมาโตกราฟีแบบแยกขนาด?
- สายโซ่ขนาดใหญ่ไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนส่วนใหญ่ในสารบรรจุได้ ดังนั้นจึงเคลื่อนที่ผ่านปริมาตรรวมที่เล็กกว่าและถูกชะออกอย่างรวดเร็ว สายโซ่ขนาดเล็กจะสำรวจปริมาตรรูพรุนได้มากกว่าและถูกกักเก็บไว้นานกว่า ทำให้เกิดการแยกตามขนาด
- ทำไมบางครั้งผลลัพธ์จึงถูกเรียกว่ามวลโมลาร์สัมพัทธ์?
- การสอบเทียบแบบดั้งเดิมใช้สารมาตรฐานของพอลิเมอร์ชนิดเดียว ดังนั้นมวลที่รายงานของพอลิเมอร์ที่แตกต่างกันจึงเป็นค่าสัมพัทธ์กับสารมาตรฐานเหล่านั้น การสอบเทียบแบบสากลหรือเครื่องตรวจจับแบบสัมบูรณ์ เช่น การกระเจิงของแสง เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมวลโมลาร์ที่แท้จริง