尺寸排阻色谱柱（SEC柱）是一种基于分子尺寸差异实现高效分离的色谱柱，广泛应用于生物大分子、高分子材料及环境监测等领域。其核心原理是利用多孔性固定相（如凝胶或聚合物颗粒）的孔隙结构对样品分子进行筛分：大分子因无法进入孔隙而沿颗粒间隙快速流出，小分子则渗透至孔隙内部路径延长，最终按分子量从大到小依次洗脱。
SEC柱采用单分散球形填料（如硅胶基质或聚甲基丙烯酸酯），通过精确控制孔径分布实现高分辨率分离。例如，TSKgel SW系列色谱柱的125Å孔径适用于分析分子量5,000-150,000Da的蛋白质，而300Å孔径可覆盖10,000-500,000Da范围，满足从多肽到抗体的分离需求。其分离速度显著优于传统方法，单次分析可在10-30分钟内完成。
一、基于分子尺寸的分离与纯化
这是SEC柱最核心的功能。其柱内填充具有多孔结构的凝胶固定相（如葡聚糖凝胶、聚苯乙烯凝胶、硅胶等），当样品溶液流经色谱柱时：
小分子物质可进入凝胶颗粒内部的孔隙，在柱内保留时间长，洗脱顺序靠后；
大分子物质无法进入孔隙，只能沿凝胶颗粒间隙流动，保留时间短，洗脱顺序靠前；
中等大小的分子则部分进入孔隙，保留时间介于两者之间。
通过这种“分子筛效应”，SEC柱能将混合物中不同分子量（或分子大小）的组分按尺寸从大到小依次分离，实现复杂样品的纯化或组分分析。
示例：在蛋白质分析中，可分离不同分子量的白蛋白、球蛋白；在聚合物分析中，可分离不同聚合度的高分子链。
二、测定物质的分子量及分布
SEC柱常与检测器（如示差折光检测器、光散射检测器）联用，通过对比已知分子量的标准品（如聚苯乙烯标样、蛋白质标样）的洗脱体积，建立“分子量-洗脱体积”校准曲线，进而计算未知样品的分子量（如重均分子量、数均分子量）及分子量分布宽度。
这一功能在高分子材料（如塑料、橡胶）、生物大分子（如蛋白质、多糖）的表征中至关重要，可反映样品的聚合度均匀性或分子大小均一性。
三、去除样品中的小分子杂质
利用SEC柱对“大分子保留弱、小分子保留强”的特性，可实现样品的纯化：
当目标物质为大分子时（如蛋白质、核酸），SEC柱能将其与样品中残留的小分子杂质（如盐类、缓冲液成分、小分子有机物）分离，收集较早洗脱的大分子组分，达到脱盐、除杂的目的。
反之，若目标为小分子，可收集较晚洗脱的组分，去除体系中的大分子干扰物（如蛋白质、胶体颗粒）。
四、分析分子的空间构象
同一物质在不同条件下（如pH、温度、溶剂极性）可能呈现不同的空间构象（如蛋白质的折叠/解折叠、聚合物的线性/支化结构），导致分子体积发生变化。
SEC柱可通过检测其洗脱行为的差异（如保留时间变化），间接反映分子构象的改变。例如，蛋白质解折叠后分子体积增大，在SEC柱中的保留时间会缩短，据此可研究其稳定性或相互作用。
五、与其他技术联用实现多维分析
SEC柱可作为多维色谱系统的第一维，与离子交换色谱、反相色谱等联用，先通过分子大小初步分离复杂样品，再对目标组分进行更精细的分离和鉴定。这种联用技术在生物样品（如血清、细胞提取物）、天然产物的复杂组分分析中应用广泛，能大幅提高分离效率和检测灵敏度。
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