Practical Steps in GPC Method Development
Prezentace | 2016 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Gelová permeační chromatografie (GPC/SEC) je klíčovou technikou pro charakterizaci polymerů podle jejich hydrodynamického objemu a molekulové hmotnosti. Umožňuje přesné stanovení distribuce molekulových hmotností, konformace a větvení polymerů, což je nezbytné v oblasti výzkumu materiálů, kontroly kvality, farmacie, potravinářství a environmentální analýzy.
Text popisuje postupy pro vývoj a optimalizaci GPC metodiky: volbu vhodného rozpouštědla, přípravu vzorku, nastavení systému, výběr kolony a detektoru. Cílem je zajistit maximální rozlišení, reprodukovatelnost a zkrácení doby analýzy, minimalizovat nespecifické interakce a mrtvé objemy.
Optimalizovaná GPC umožňuje průmyslové a výzkumné laboratoře spolehlivě získat relativní a absolutní molekulové hmotnosti, distribuci řetězců, hydrodynamický poloměr a konformaci polymerů. Metoda nachází uplatnění v kontrole kvality polymerních materiálů, vývoji farmaceutických nosičů, analýze potravinářských přísad, biodegradabilních polymerů a environmental monitoring.
Systematická optimalizace všech komponent GPC systému – rozpouštědla, přípravy vzorku, kolony, teploty, průtoku, detekce a kalibrace – vede ke zvýšení reprodukovatelnosti, rozlišení a efektivity analytického procesu. Správná volba komponent a parametrů umožňuje rychlou, spolehlivou a hlubokou charakterizaci polymerních materiálů.
GPC/SEC
ZaměřeníVýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Gelová permeační chromatografie (GPC/SEC) je klíčovou technikou pro charakterizaci polymerů podle jejich hydrodynamického objemu a molekulové hmotnosti. Umožňuje přesné stanovení distribuce molekulových hmotností, konformace a větvení polymerů, což je nezbytné v oblasti výzkumu materiálů, kontroly kvality, farmacie, potravinářství a environmentální analýzy.
Cíle a přehled studie
Text popisuje postupy pro vývoj a optimalizaci GPC metodiky: volbu vhodného rozpouštědla, přípravu vzorku, nastavení systému, výběr kolony a detektoru. Cílem je zajistit maximální rozlišení, reprodukovatelnost a zkrácení doby analýzy, minimalizovat nespecifické interakce a mrtvé objemy.
Použitá instrumentace
- GPC/SEC systém s nízkoodporovou pumpou a automatickým injektorem (20–200 μl smyčky)
- Kolony: PLgel MIXED, OligoPore, PlusPore, Rapide, MesoPore (rozměry 300×7,5 mm, 250×4,6 mm)
- Detektory: refrakční index (RID), UV/DAD, ELSD, multiúhlová světelná disperze (MALS), viskometrické detektory
- Termostatované komory pro kolony a detektory, spojky a úzké kapiláry pro minimalizaci mrtvého objemu
- Kalibrační standardy EasiVial a EasiCal (polystyren, PMMA, PEG/PEO, PAA, polysacharidy)
Použitá metodika
- Volba rozpouštědla podle polarity a molekulové hmotnosti polymeru (THF, chloroform, DMSO, DMF, TCB, vodné systémy)
- Přidání modifikátorů (soli, polymerní stabilizátory) pro potlačení iontových interakcí
- Příprava vzorku: koncentrace 0,25–5 mg/ml, filtrace 0,2–1,0 μm, optimální objem injekce pro zachování citlivosti a rozlišení
- Nastavení průtoku (0,3–1,2 ml/min) a teploty (30–160 °C) pro snížení viskozity a tlaku
- Kalibrace kolony pomocí úzkodisperzních polymerních standardů a konstrukce křivky závislosti doby zadržení na logaritmu molekulové hmotnosti
Hlavní výsledky a diskuse
- Správný výběr rozpouštědla a přísad významně zlepšuje solubilitu a potlačuje adhezní interakce se stacionární fází.
- Vyšší teploty snižují viskozitu obtížně rozpustných systémů (DMSO, DMAc), umožňují lepší rozlišení a nižší tlak
- Minimalizace mrtvého objemu a redukce velikosti injekční smyčky zachovává ostré píkové tvary i při rychlých separacích.
- Úzce částicové a širokopórové materiály kolony (OligoPore, PlusPore) nabízejí širší lineární rozsah a lepší rozlišení pro různé hmotnostní rozsahy.
- ELSD detektor poskytuje výrazně vyšší citlivost a méně interferencí než konvenční RID, detekuje i nízkomolekulární přísady.
Přínosy a praktické využití metody
Optimalizovaná GPC umožňuje průmyslové a výzkumné laboratoře spolehlivě získat relativní a absolutní molekulové hmotnosti, distribuci řetězců, hydrodynamický poloměr a konformaci polymerů. Metoda nachází uplatnění v kontrole kvality polymerních materiálů, vývoji farmaceutických nosičů, analýze potravinářských přísad, biodegradabilních polymerů a environmental monitoring.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Vývoj stacionárních fází s vyšší mechanickou pevností a povrchovými úpravami pro minimalizaci nespecifických interakcí
- Rychlé a mikrozkapalinové kolony pro ultrarychlé separace s vysokým rozlišením
- Integrované vícedetektorové systémy kombinující RID, ELSD, MALS a viskometrické detektory pro komplexní charakterizaci polymerů
- Automatizace přípravy vzorků a kalibrace pomocí předpřipravených sad (EasiVial, EasiCal)
Závěr
Systematická optimalizace všech komponent GPC systému – rozpouštědla, přípravy vzorku, kolony, teploty, průtoku, detekce a kalibrace – vede ke zvýšení reprodukovatelnosti, rozlišení a efektivity analytického procesu. Správná volba komponent a parametrů umožňuje rychlou, spolehlivou a hlubokou charakterizaci polymerních materiálů.
Reference
- Lane J., Practical Steps in GPC Method Development, Agilent Technologies, 2016.
Podobná PDF
Gel Permeation Chromatography - Basics and Beyond
2013|Agilent Technologies|Prezentace
Gel Permeation Chromatography Basics and Beyond eSeminar March 13, 2013 Jean Lane Technical and Applications Support LSCA, Columns and Supplies 1 Content • Overview of GPC/SEC – What is it? Why do we use it? When do we use ?…
Klíčová slova
gpc, gpcpolymer, polymermolecular, molecularpore, poreweight, weightcolumns, columnspolymers, polymerscolumn, columnsize, sizeresolution, resolutionmolecules, moleculesviscosity, viscositymixed, mixedpolydispersity, polydispersitystandards
Don’t Lose It: Resolution and Reproducibility in GPC/SEC
2020|Agilent Technologies|Prezentace
Don’t Lose It: Resolution and Reproducibility in GPC/SEC Jean Lane Application Engineer May 7, 2020 Loss of Resolution and Reproducibility Factors for consideration Method-related factors • Solvent selection • Column selection • Calibrant selection • Detection System-related factors • Pump…
Klíčová slova
gpc, gpcselection, selectionpore, porethf, thfcolumn, columncolumns, columnsplgel, plgelresolution, resolutionpolystyrene, polystyreneeasivial, easivialsec, secrid, ridsolvent, solventsize, sizecalibrant
AGILENT ORGANIC GPC/SEC COLUMNS
2017|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
AGILENT ORGANIC GPC/SEC COLUMNS Contents PLgel GPC columns�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 InfinityLab PlusPore columns������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 InfinityLab PolyPore�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6 InfinityLab ResiPore�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7 InfinityLab MesoPore�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������8 InfinityLab OligoPore������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������9 PL Rapide columns����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������10 Narrow Bore columns�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������11 InfinityLab PLgel Olexis��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������12 PLgel MIXED columns����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������13 PLgel 20 µm MIXED-A�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������14 PLgel 10 µm MIXED-B�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������15 PLgel…
Klíčová slova
gpc, gpcplgel, plgelinfinitylab, infinitylabthf, thfcolumns, columnsordering, orderingpolymers, polymerssec, secconditions, conditionsresolution, resolutionpore, poredescription, descriptionhigh, highcharacteristics, characteristicsmolecular
Optimize Your Polymer Analysis by Selecting the Ideal GPC/SEC Column
2024|Agilent Technologies|Prezentace
Optimize Your Polymer Analysis by Selecting the Ideal GPC/SEC Column Jean Lane Applications Engineer LC Columns & Consumables Technical Support November 20, 2024 1 November 19, 2024 Optimize Your Polymer Analysis by Selecting the Ideal GPC/SEC Column DE-002765 GPC/SEC Separation…
Klíčová slova
gpc, gpcsec, secpolymer, polymerselecting, selectingoptimize, optimizeideal, idealcolumn, columnyour, yourpore, porecolumns, columnsanalysis, analysissize, sizepoly, polyparticle, particlemultipore