光散射检测器是一类基于物质对光的散射作用进行分析的精密仪器,广泛应用于高分子材料、生物大分子、纳米颗粒及环境监测等领域。其核心原理是当特定波长的光(如激光)照射样品时,样品中的分子或颗粒会引发光散射现象,散射光的强度、角度分布与分子量、粒径、形状及浓度等参数密切相关。通过检测散射光信号,可实现分子量绝对测定、粒径分布分析及分子构象表征。
1、测定绝对分子量(无需标样)
核心优势:MALS通过测量散射光强随散射角度的变化,结合瑞利比和Zimm方程,可直接计算出样品的绝对重均分子量(Mw),无需依赖标准品进行校准。
摆脱标样依赖:特别适用于结构未知、无合适标样的聚合物或生物大分子分析。
2、测量分子尺寸(回转半径Rg)
当分子尺寸大于入射光波长的1/20时,散射光强随角度变化。通过外推至零角度,可获得均方回转半径(Rg),反映分子在溶液中的空间尺寸和构象。
3、多角度设计,信息丰富
在多个角度(通常8–18个)同时测量散射光强,提供更全面的散射函数信息。
可判断分子是否为“小粒子”(散射角度无关)或“大粒子”(散射角度相关),并用于验证数据质量。
4、与浓度检测器联用,实现全面表征
通常与示差折光检测器(dRI)或紫外检测器(UV)串联使用。
MALS提供分子量信息,dRI/UV提供浓度信息,两者结合可计算出每个洗脱体积的绝对分子量分布、第二维里系数(A₂,反映溶剂-分子相互作用)等。
5、适用于复杂样品分析
可检测支化度、聚集状态(二聚体、多聚体)、共聚物组成等。
在蛋白质聚集、病毒载体、纳米颗粒等领域应用广泛。
6、对样品光学性质有要求
样品需具有一定的折射率增量(dn/dc),且溶剂与溶质的折射率差异明显。
样品不能有强吸收或强荧光,以免干扰散射信号。
7、灵敏度较高,但受浓度影响
灵敏度与分子量和浓度的乘积成正比,对高分子量物质灵敏度高,对低分子量物质(<10 kDa)灵敏度较低。
