凝胶渗透色谱仪（GPC）是一种基于分子体积差异实现分离的分析仪器，主要用于高分子物质的分子量及其分布测定。其核心原理是利用多孔性凝胶作为固定相，当高分子溶液流经色谱柱时，分子体积大于凝胶孔径的组分无法进入孔隙，直接通过色谱柱间隙快速流出；中等体积分子部分进入孔隙产生滞留效应；最小分子则完q渗透到所有孔隙中导致最长保留时间。这一过程遵循分子流体力学体积与保留时间的反比关系，从而实现分子量分级。
该仪器主要由泵系统、进样器、色谱柱和检测系统组成。泵系统维持恒定流速，压力上限可达600bar；检测系统支持示差折光、紫外、光散射等多类型检测器，可测定相对分子量、绝对分子量等参数。主流设备如东曹HLC-8420GPC、Polymer Char高温GPC等均实现自动化操作与高精度检测，部分型号柱温可达250℃，支持高温溶解后降温析出样品的测试。
一、样品准备技巧
充分溶解样品
确保样品完q溶解，避免未溶颗粒堵塞色谱柱。
溶解时间要足够，必要时加热或超声辅助（注意温度不能破坏样品结构）。
过滤：使用0.22μm或0.45μm聚四氟乙烯（PTFE）针头过滤器过滤样品溶液，防止微粒污染系统。
控制样品浓度
浓度过高会导致粘度效应和柱过载；过低则信号弱、误差大。
建议浓度范围：
聚合物：0.5–2 mg/mL（视检测器灵敏度而定）
蛋白质：1–5 mg/mL
高分子量样品宜用较低浓度，避免聚集。
避免引入杂质
使用高纯溶剂配制样品。
不使用含颗粒或沉淀的旧溶液。
样品瓶保持清洁，避免交叉污染。
二、流动相（溶剂）使用技巧
严格脱气
所有流动相必须预先脱气（超声+在线脱气），防止气泡进入泵或检测器，造成基线波动或压力异常。
若使用THF、DMF等有机溶剂，密封保存，防止吸水或挥发。
选择合适的溶剂
溶剂必须能良好溶解样品且不破坏色谱柱填料。
常见有机体系：THF（聚苯乙烯标准）、三氯苯（高温PE/PP）、DCM等。
水相体系：缓冲盐溶液（用于蛋白质、多糖等）。
注意溶剂与柱子的兼容性（如水相柱不可用于有机溶剂）。
过滤流动相
所有溶剂需经0.45μm或0.22μm滤膜过滤，去除微粒和细菌（尤其水相系统易滋生微生物）。
三、色谱柱使用与维护技巧
正确安装与保护
安装时注意流向箭头，避免反接。
使用预柱（Guard Column）保护主柱，捕获杂质，延长主柱寿命。
避免压力冲击
升流速应缓慢梯度增加（如从0.1 mL/min逐步升至设定值），防止柱床扰动。
关机前应先降流速再停泵。
控制操作温度
使用柱温箱保持恒温（如30°C、35°C或更高），提高分离重复性。
高温GPC（如160°C测聚烯烃）需确保系统耐高温，升温/降温速率不宜过快。
避免强溶剂或极dpH
不要在水相柱中使用高比例有机溶剂。
pH应控制在柱子允许范围内（通常pH 3–8），防止硅胶基质溶解。
定期清洗与再生
每次运行后用良溶剂冲洗柱子（如THF洗聚合物柱，水/甲醇洗水相柱）。
长期不用时，有机柱保存于THF等溶剂中，水相柱保存于含20%乙醇的水中防霉。
四、仪器操作技巧
充分平衡系统
更换溶剂或重新开机后，需长时间平衡系统（至少1–2小时），直至压力和基线稳定。
平衡期间可连接旁路或短接柱子，加快溶剂置换。
合理设置流速
通常流速为0.5–1.0 mL/min（以保证最佳分离效率）。
流速过高会降低分辨率，过低则延长分析时间。
进样技巧
使用自动进样器时，确保样品瓶无气泡。
手动进样时动作平稳，避免产生气泡或漏液。
进样体积一般为20–100μL，过大影响峰形。
五、检测器使用技巧
示差折光检测器（RID）
对温度敏感，需开启恒温模块（通常比柱温高1–2°C）。
避免梯度洗脱（只能等度）。
开机后需长时间预热（30分钟以上）至基线稳定。
紫外检测器（UV）
选择合适波长（如254 nm或275 nm for PS）。
确保溶剂在检测波长下无强吸收。
多角度光散射检测器（MALS）或粘度检测器（IV）
需与RI或UV联用，实现绝对分子量测定。
更需严格脱气和过滤，防止光路污染。
六、数据处理技巧
校准曲线制作
使用与待测样品化学结构相似的标准品（如聚苯乙烯标准品测PS样品）。
至少使用5–8个不同分子量的标准品，绘制log(Mw)vs.保留时间曲线。
推荐使用窄分布标准品以提高精度。
选择合适的计算模型
相对GPC：基于校准曲线计算Mn、Mw、PDI。
绝对GPC（联用MALS/IV）：无需标准品，直接测定绝对分子量。
检查峰形与基线
正常峰应为对称或轻微拖尾。
若出现肩峰、分叉峰，可能提示样品聚集或多分散性大。
基线漂移可能源于溶剂不匹配或检测器未平衡。
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