凝胶色谱法

凝胶色谱法是一种基于分子大小分离技术，通过固定相凝胶孔隙大小筛选不同大小分子。该方法广泛应用于蛋白质、核酸等生物大分子的纯化和分析。它根据分子大小差异，使小分子进入凝胶孔隙，大分子沿孔隙外流动，实现分离。凝胶色谱法操作简便，分辨率高，是生物化学领域重要分离技术。

凝胶色谱法，亦称凝胶色谱技术，是一种在六十年代初发展起来的分离分析技术。它以其设备简单、操作便捷、无需有机溶剂以及对高分子物质具有高效分离能力而受到青睐。凝胶色谱法，也被称作分子排阻色谱法，主要基于分子筛效应来实现不同分子量物质的分离。

基本原理：分子筛效应

凝胶色谱法的核心在于分子筛效应。在这一过程中，分子根据其大小被分离。全排阻的分子无法实现分离，而直径小于凝胶孔径的分子则能进入凝胶的全部孔隙。分子大小适中的则能进入部分孔隙，从而实现分离。凝胶床中的分子分布不同，大分子移动距离短，小分子移动距离长，因此大分子先通过凝胶床，小分子后通过，实现分离。凝胶的三维网状结构使得大分子通过时阻力大，小分子阻力小，进一步增强了分离效果。

关键参数

柱体积（Vt）：指凝胶装柱后，从柱底板到凝胶沉积表面的体积，也称为“床”体积。

外水体积（Vo）：指色谱柱内凝胶颗粒间隙的体积，亦称间隙体积。

内水体积（Vi）：指凝胶颗粒内部空间的总和，也称为定相体积，不包括固体支持物的体积（Vg）。

峰洗脱体积（Ve）：指被分离物质通过凝胶柱所需洗脱液的体积。当样品体积很少时，Ve即为从加样到峰顶位置所用洗脱液体积。

填料合成技术进展

凝胶色谱填料合成技术的进步主要体现在微球化、窄粒度分布多孔硅微球的合成、小孔径多孔硅微球合成以及硅微球表面化学改性的发展。这些技术的进步使得新产品不断涌现，中国也在积极研制和生产相关产品。高效凝胶色谱正在改变凝胶色谱的应用范围。

高效色谱柱对填料粒度和分布有严格要求，粒度分布窄的填料可以直接使用，无需过筛。尿素和甲醛在酸性介质中形成的液体高聚物与硅溶胶反应，可以制得多孔填料，这种填料粒度分布窄，孔径由原始硅溶胶规格决定。

凝胶色谱的分类

凝胶色谱根据分离对象的不同，分为凝胶过滤色谱（GFC）和凝胶渗透色谱（GPC）。GFC主要用于水溶性大分子的分离，如多糖，以葡萄糖系列为代表，主要洗脱溶剂为水。GPC则主要用于有机溶剂中可溶的高聚物的相对分子质量分布分析及分离，常用的凝胶为交联聚苯乙烯凝胶，洗脱溶剂为四氢呋喃等有机溶剂。凝胶色谱不仅用于测定高聚物的相对分子质量和分布，还能分离油溶性和水溶性物质，分离相对分子质量范围广泛。

近年来，凝胶色谱也被广泛用于小分子化合物的分离。然而，化学结构不同但相对分子质量相近的物质，通过凝胶色谱法难以实现完全分离。