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体积排阻色谱SEC在样品前处理中，有着独特的作用，今天小编就带您一起探寻一下GPC的原理，以及它在样品前处理中的出色应用，一起来学习吧！

1.定义

体积排阻色谱法（Size exclusion chromatography，SEC）是利用多孔凝胶固定相的独特特性，而产生的一种主要依据分子尺寸大小的差异来进行分离的方法，它又称为空间排阻色谱法（Steric exclusion chromatography）。

2.分类

流动相：水；凝胶过滤色谱（GFC）

流动相：有机相； 凝胶渗透色谱（GPC）

3.固定相

填料：多孔凝胶（软性凝胶和刚性凝胶）；

特点1：表面分布大小不一的小孔（如图）

特点2：凝胶颗粒间存在空隙

4.分离

特点1：

化合物按照分子量大小，分为小分子，中等分子、大分子。

小分子： 能通过小孔、中孔、大孔、空隙；

中等分子：能通过中孔、大孔、空隙；

大分子： 被排阻在外，只能通过填料空隙。

特点2：

分子量越小，越能通过更多不同的孔径的孔，分子量越大，只能通过一些较大孔径的孔，分子量足够大完全被排斥在外，而不能通过孔，只能通过填料间的空隙。

特点3：

能通过的孔越多，所走的距离越长，出峰越慢；能通过的孔越少，所走的距离越短出峰越快。

5.原理

基于分配理论：

6.确定分子量大小

如同色谱质谱的定量分析一样，通过标准曲线法来定量未知样品的分析物质的浓度。在GPC中组分从柱中的洗脱体积（Ve）与分子量（M）存在对应关系lgM- Ve，我们可先通过配置好的已知分子量的化合物分子，进样后，在凝胶柱上存在对应的洗脱体积，来配制标准曲线，在相同色谱条件下，未知的物的分子量，可以通过其洗脱体积，在准曲线上找到对应的分子量。

A: 分子量为10⁶， 对应洗脱体积为V₀

B：分子量为10³ , 对应洗脱体积为V₀+V_P

X: 未知物，对应的洗脱体积为V_x， 可求得其分子量大小

7.两个极限

极限一：排阻极限

如果要分离的物质，分子量足够大，比填料的ZD孔径都大，所有分子都将被排斥。

极限二：渗透极限

如果要分离的物质，分子量足够小，比填料的最小孔径都小，所有分子都被渗透。

结论：体积排阻色谱只能分离凝胶柱处于渗透极限对应化合物分子量A和处于排阻极限对应化合物分子量B之间的物质。

8.举个例子（土壤中的多环芳烃的分离）

图中的蓝色为为土壤萃取物的紫外吸收曲线，可以发现，色谱峰型较宽，只出现一个混杂的色谱峰，如不处理，将难以进行定量分析，黑色线为经过SEC处理的土壤提取物，当得知多环芳烃流出的时间后（收集点），在其流出时间处收集（红色部位），将收集物在反相液相色谱上分析，得到如下色谱图：

经过SEC处理的收集物（多环芳烃），在HPLC上 得到了好的分离，干扰性杂质（玉米油、DEHP等）也得到了很好的去除效果。另外GPC得一个典型的应用，就是在农药残留分析中，去除油脂，大分子蛋白、色素。SEC提供了常规SPE和LLE难以分离处理的复杂基质样品的前处理手段。

       在色谱分析检测中（GC&HPLC），我们经常要使用到衍生化技术手段来达到对目标物质的定性定量分析，按照衍生化发生在色谱分析前后，分为柱前衍生和柱后衍生，今天我们就和小编一起学习衍生化目的、原理、分类和应用等。

一、衍生化的目的

       衍生化包括分析物与衍生化试剂之间发生的化学反应，其目的是改变该分析物的理化性质，主要有以下几个目的：

       ➤提高检测性能

       ➤改变分析物的分子结构或极性以获得更出色的色谱分离

       ➤增加挥发性

       ➤改变基质性质以实现更好的分离

       ➤稳定分析物

二、常用的衍生化试剂


1.硅烷化试剂

•硅烷基指三甲基硅烷Si(CH3)3或称TMS；

•硅烷化作用是指将硅烷基引入到分子中，一般是取代活性氢；

•活性氢被硅烷基取代后降低了化合物的极性，增强了挥发性和稳定性；

•对于不挥发或者200-300℃的稳定性，可以使用硅烷化试剂衍生；

•硅烷化试剂容易吸潮失效，因此在使用过程中需要对样品和试剂脱水。

2.酰基化衍生试剂

•酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，减小色谱峰拖尾，增强挥发性；

•能增强某些容易氧化的化合物（如：儿茶酚胺）的稳定性；

•引入含有卤离子的酰基，可以提高电子捕获检测器（ECD）的灵敏度。

3.紫外衍生试剂

       紫外衍生化试剂主要是给一些没有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物分子引入强紫外吸收的基团，使得目标物能被紫外检测器检测。

4.荧光衍生化试剂

       液相色谱检测中荧光检测器的灵敏度要比紫外检测的灵敏度高出几个数量级，但是大多数化合物没有荧光，通过荧光衍生化试剂将目标物上接上能发出荧光的生色基团，以达到荧光检测的目的，由于荧光衍生物的激发波长与发射波长与衍生化试剂不同，即使衍生化试剂过量或者有副反应，也不干扰荧光衍生物的检测。

5.电化学衍生化试剂

       电化学检测器（ECD）是根据电化学原理和物质的电化学性质进行检测的，在液相色谱中常用来检测无紫外和无荧光的，但是有电活性的化合物，其检测灵敏度高，选择性强，对于没有电活性的化合物，与电化学衍生试剂反应，生成具有电化学活性的衍生物就可以使用ECD检测，由于硝基具有电化学活性，因此常用来作为电化学衍生试剂，常见电化学衍生试剂化如下：

三、衍生化在HPLC及GC中的应用案例分享

HPLC中的应用案例-氨基甲酸酯农药检测（GB23200.112-2018）

       甲奈威和克百威属于氨基甲酸酯一类的广谱杀虫剂，常用于水稻和玉米作物，其本身无荧光，通过高温碱性条件下，将其水解为甲基胺，再与邻苯二甲醛(OPA) 和2-巯基乙醇(RSH) 反应，生成具有强荧光性的异吲哚衍生物，可用于荧光检测，检测级别可到达ppt级别。

GB23200.112-2018中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物的柱后衍生谱图

       GC中的应用案例-氯丙醇及其脂肪酸脂的检测（GB5009.191-2016）：

       酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，改善这些化合物的色谱性能（减少峰拖尾），并能提高这些化合物的挥发性，也能增强某些容易氧化的化合物的稳定性，当酰基化时引入了含有卤素离子的酰基时，还能提高使用ECD检测的灵敏度。

       GBGB5009.191-2016中，采用七氟丁酰咪唑作为衍生化试剂，在温和的条件下将羟基钝化反应生成具较好稳定性、良好挥发性和强电负性的衍生物，并使用GCMS检测。

在色谱分析检测中（GC&HPLC），我们经常要使用到衍生化技术手段来达到对目标物质的定性定量分析，按照衍生化发生在色谱分析前后，分为柱前衍生和柱后衍生，今天我们就和小编一起学习衍生化目的、原理、分类和应用等。

一、衍生化的目的

衍生化包括分析物与衍生化试剂之间发生的化学反应，其目的是改变该分析物的理化性质，主要有以下几个目的：

➤提高检测性能

➤改变分析物的分子结构或极性以获得更出色的色谱分离

➤增加挥发性

➤改变基质性质以实现更好的分离

➤稳定分析物

二、常用的衍生化试剂

1.硅烷化试剂

•硅烷基指三甲基硅烷Si(CH₃)₃或称TMS；

•硅烷化作用是指将硅烷基引入到分子中，一般是取代活性氢；

•活性氢被硅烷基取代后降低了化合物的极性，增强了挥发性和稳定性；

•对于不挥发或者200-300℃的稳定性，可以使用硅烷化试剂衍生；

•硅烷化试剂容易吸潮失效，因此在使用过程中需要对样品和试剂脱水。

2.酰基化衍生试剂

•酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，减小色谱峰拖尾，增强挥发性；

•能增强某些容易氧化的化合物（如：儿茶酚胺）的稳定性；

•引入含有卤离子的酰基，可以提高电子捕获检测器（ECD）的灵敏度。

3.紫外衍生试剂

紫外衍生化试剂主要是给一些没有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物分子引入强紫外吸收的基团，使得目标物能被紫外检测器检测。

4.荧光衍生化试剂

液相色谱检测中荧光检测器的灵敏度要比紫外检测的灵敏度高出几个数量级，但是大多数化合物没有荧光，通过荧光衍生化试剂将目标物上接上能发出荧光的生色基团，以达到荧光检测的目的，由于荧光衍生物的激发波长与发射波长与衍生化试剂不同，即使衍生化试剂过量或者有副反应，也不干扰荧光衍生物的检测。

5.电化学衍生化试剂

电化学检测器（ECD）是根据电化学原理和物质的电化学性质进行检测的，在液相色谱中常用来检测无紫外和无荧光的，但是有电活性的化合物，其检测灵敏度高，选择性强，对于没有电活性的化合物，与电化学衍生试剂反应，生成具有电化学活性的衍生物就可以使用ECD检测，由于硝基具有电化学活性，因此常用来作为电化学衍生试剂，常见电化学衍生试剂化如下：

三、衍生化在HPLC及GC中的应用案例分享

HPLC中的应用案例-氨基甲酸酯农药检测（GB23200.112-2018）

甲奈威和克百威属于氨基甲酸酯一类的广谱杀虫剂，常用于水稻和玉米作物，其本身无荧光，通过高温碱性条件下，将其水解为甲基胺，再与邻苯二甲醛(OPA) 和2-巯基乙醇(RSH) 反应，生成具有强荧光性的异吲哚衍生物，可用于荧光检测，检测级别可到达ppt级别。

GB23200.112-2018中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物的柱后衍生谱图

GC中的应用案例-氯丙醇及其脂肪酸脂的检测（GB5009.191-2016）：

酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，改善这些化合物的色谱性能（减少峰拖尾），并能提高这些化合物的挥发性，也能增强某些容易氧化的化合物的稳定性，当酰基化时引入了含有卤素离子的酰基时，还能提高使用ECD检测的灵敏度。

GBGB5009.191-2016中，采用七氟丁酰咪唑作为衍生化试剂，在温和的条件下将羟基钝化反应生成具较好稳定性、良好挥发性和强电负性的衍生物，并使用GCMS检测。