1、什么是凝胶渗透色谱法（GPC）？

凝胶渗透色谱（GPC）是1964年，由J.C.Moore首先研究成功。不仅可用于小分子物质的分离和鉴定，而且可以用来分析化学性质相同分子体积不同的高分子同系物（聚合物在分离柱上按分子流体力学体积大小被分离开）

2、凝胶色谱仪的基本结构

凝胶渗透色谱仪由以下四部分构成：1.输液系统（包括溶液储存器、输液泵。进样器等），2.色谱柱系统（包括柱温控制箱），3。检测器（RI、UV等），4.数据收集及数据处理系统（包括模数转换器、计算机、打印机/绘图仪等）。其流程图如下图所示：

3、凝胶色谱法的基本原理

凝胶具有化学惰性，它不具有吸附、分配和离子交换作用。凝胶渗透色谱的分析是利用体积排除机理，色谱柱装填的是多孔性凝胶或微粒，孔径大小与待分离的聚合物分子相似。利用GPC分析高分子化合物分子量流程如下：

在检测时，样品进入进样器后被淋洗溶剂带入凝胶色谱柱，让被测量的高分子化合物溶液通过一根内装不同孔径的色谱柱，柱中可供分子通行的路径有粒子间的间隙（较大）和粒子内的通孔（较小）。当聚合物溶液流经色谱柱（凝胶颗粒）时，较大的分子（体积大于凝胶孔隙）被排除在粒子的小孔之外，只能从粒子间的间隙通过，速率较快；而较小的分子可以进入粒子中的小孔，通过的速率要慢得多；中等体积的分子可以渗入较大的孔隙中，但受到较小孔隙的排阻，介乎上述两种情况之间。

经过一定长度的色谱柱后，高分子化合物根据相对分子质量不同而被分开，相对分子质量大的在前面（即淋洗时间短），相对分子质量小的在后面（即淋洗时间长）。这样，分离后的高分子化合物按照分子量从大到小的顺序被连续淋洗出色谱柱，进入检测器。通过做已知分子量的高分子聚合物的标准曲线，就能分析未知待测高分子化合物的分子量了。

4、凝胶渗透色谱谱图的构成

实验上，在色谱柱后面配以（通用型/选择型）浓度监测器，便可以记录出高聚物的GPC图，如图所示。

高聚物四种平均分子量在GPC谱图中的示意图。

当聚合物样品的色谱图完成以后，经处理的数据，可作多方面的应用。通过观察色谱图可获得很多有用的信息。色谱图中不同的区域与聚合物样品中各成分有关，如果对高分子材料作一次全分析，就可以发现高分子材料的GPC谱图4中：A是高聚物的图谱；B是齐聚物的图谱；C是各种类型添加剂的图谱；D是低分子化合物杂质的图谱。

高分子材料全分析GPC谱图中各部分组成的示意图

5、高聚物多分散性的表征

高聚物的分子量分布是指样品中各种分子量组分在总量中所占的各自的分量，它可以用一条分布曲线或一个分布函数来表示。分子量分布曲线有两种形式：

1.用重量分数W对分子量作图的曲线叫做微分分布曲线；

2.用累积重量分布对分子量作图的曲线叫做积分分布曲线。

样品间分子量分布宽度的比较，最直接的方法是将实验所得到的分子量分布曲线作对比。还有一种更一般化且最常用的定量方法就是重均数均比，即：Mw/Mn。目前实验上能够合成的"单分散"样品、一般多分散样品、分子量分布比较宽的样品的Mw/Mn值如表所示。

下图是样品的GPC图及样品的分子量分布的微分分布曲线、积分分布曲线的示意图。

参考文献：

[1]王平 编．高效液相色谱在中药研究中的应用．冶金工业出版社．2010

[2]韩红.枸杞多糖GPC检测、提取工艺优化及其稳定性研究[D].广州:华南农业大学,2016.

[3]林坤德，陈艳秋，袁东星.新型污染物卤代咔唑的环境行为及生态毒理效应[J].环境科学，2016,37(4):1576-1583.[]朱惠惠.胶州湾湿地及入海污水卤代咔唑的污染特征及环境风险评估[D].青岛:青岛大学，2020.

[4]MUMBO J,HENKELMAN B,ABDELAZAet al.Persistence and dioxin-like toicty of carbazole and chlorocarbazoles in olJ.Enironmental Science & PlutionResearch,2015,22:1344-1356.