高級多檢測器GPC測量低分子量樣品

凝膠滲透色譜(GPC)是測量天然和合成聚合物分子量和分子量分布的常見工具。先進(jìn)的光散射檢測器，越來越多地被用來克服傳統(tǒng)GPC測量的局限性，準(zhǔn)確提供絕對分子量以及分子尺寸。由于樣品的光散射(Rθ)靈敏度會受到聚合物的分子量Mw、濃度(C)和折光指數(shù)增量(dn/dc)的影響，所以對于低分子量聚合物而言，準(zhǔn)確測定分子量對大多數(shù)GPC/SEC系統(tǒng)來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

例如，PLGA等藥物遞送聚合物的dn/dc通常很低，而環(huán)氧樹脂、多元醇等分子量可能極低。馬爾文帕納科GPC系統(tǒng)OMNISEC可用于克服測量低分子量聚合物測定的困難，這要?dú)w功于光散射和示差檢測器靈敏度的提高。

借助OMNISEC光散射靈敏度，您可以：   

· 以更高的準(zhǔn)確度測量較低分子量的樣品。   

· 可以較低樣品濃度測量珍貴樣品。  

· 以更高的準(zhǔn)確度和靈敏度測量具有低dn/dc的樣品。  

對環(huán)氧樹脂、多元醇和PLGA樣品的分析清楚地表明，先進(jìn)的檢測技術(shù)現(xiàn)在可以輕松地應(yīng)用于低分子量等聚合物的表征。

環(huán)氧樹脂

雙酚A用于生產(chǎn)雙酚A二縮水甘油醚等環(huán)氧樹脂，是一種低分子量樣品，我們可以用OMNISEC在正常濃度下成功測量。在圖1中，對濃度為3 mg/ml的雙酚A(分子量為228 g/mol)進(jìn)行分析，顯示出示差RI檢測器和光散射檢測器LS都具有良好信噪比的信號響應(yīng)。(圖1)

圖1：雙酚A(分子量228 g/mol)在THF中運(yùn)行的多檢測器色譜圖(RI和RALS檢測器)。樣品濃度為3 mg/ml。

用OMNISEC系統(tǒng)分析分子量為340g/mol的雙酚A二縮水甘油醚，得到的色譜圖（圖2）顯示了清晰的峰和良好的信號響應(yīng)，盡管聚合物的分子量很低。

圖2：雙酚A二縮水甘油醚(分子量340g/mol)在四氫呋喃中的多檢測器色譜圖(RI、RALS和粘度計(jì)檢測器)。樣品濃度為5 mg/ml。

多元醇

多元醇是具有多個(gè)羥基官能團(tuán)的材料，通常用作合成其他聚合物(如聚氨酯)的反應(yīng)物，或在食品工業(yè)中使用多元醇作為糖的替代品。了解這些材料的分子量分布對于監(jiān)測它們在不同應(yīng)用環(huán)境中使用是至關(guān)重要的。  

本文采用聚乙二醇(PEO)和聚丙二醇(PPG)為例進(jìn)行分析。圖3顯示了極低分子量PEO的OMNISEC色譜圖和結(jié)果。在RALS探測器中觀察到良好的信噪比，使得對聚合物的全面表征成為可能。

  圖3：多檢測器SEC色譜圖(RI、RALS和粘度計(jì)檢測器)。分子量為196g/mo的聚乙二醇。樣品濃度為3.9 mg/ml。

在圖4和表1中，您可以看到PPG的分析，它在THF具有非常低的dn/dc(0.045ml/g)。所有的檢測器都有很好的響應(yīng)，并且多次注射之間有很好的重復(fù)性。

圖4：聚丙二醇在THF中的多檢測器色譜圖(RI、RALS和粘度計(jì)檢測器)。樣品濃度為6 mg/ml。

表1：三個(gè)聚丙二醇樣品重復(fù)注射的分子量數(shù)據(jù)。樣品濃度為6 mg/ml。

聚乳酸-羥基乙酸 PLGA

聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)是一種生物相容性和生物可降解性聚合物，常用于藥物輸送和組織工程應(yīng)用。在藥物輸送應(yīng)用中，PLGA用于配制藥物和蛋白質(zhì)在體內(nèi)的受控輸送裝置。這些PLGA設(shè)備的工作方式是，當(dāng)PLGA在體內(nèi)降解時(shí)，它會釋放與之相關(guān)的藥物分子。PLGA給藥裝置的物理性能可以通過控制藥物濃度、PLGA分子量以及組成PLGA的聚乳酸和乙醇酸的比例來調(diào)節(jié)。然而，由于PLGA在THF中的dn/dc非常低，約為0.05ml/g，因此SEC對PLGA的表征歷來是非常困難的。如圖5所示，使用OMNISEC系統(tǒng)在THF中按SEC分析PLGA 50:50后，每個(gè)檢測器均可獲得良好的信號響應(yīng)和完整的樣品表征。

圖5：PLGA 50：50多檢測器SEC色譜圖(RI、RALS、LALS和粘度檢測器)。樣品濃度為3.028 mg/ml。

結(jié)論：  

與傳統(tǒng)GPC相比，OMNISEC系統(tǒng)具有高靈敏度，因此可以在正常濃度下測量低dn\dc和低分子量樣品，如環(huán)氧樹脂、多元醇和PLGA，并具有很好的重復(fù)性。