空间排阻色谱法英文解释翻译、空间排阻色谱法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 steric exclusion chromatography
分词翻译:
空间的英语翻译:
airspace; interspace; space; vacuum; void
【化】 space
【医】 keno-; space
排阻色谱法的英语翻译:
【化】 exclusion chromatography
专业解析
空间排阻色谱法(Size Exclusion Chromatography, SEC),又称凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography, GPC)或分子筛色谱法,是一种基于溶质分子尺寸(流体力学体积)差异进行分离的液相色谱技术。其核心分离机制是空间排阻效应(Steric Exclusion),即固定相(多孔填料)的孔径对不同尺寸的溶质分子具有选择性渗透能力。大分子因无法进入填料孔穴而随流动相直接通过色谱柱,保留时间较短;小分子则可进入孔穴内部,流经路径更长,保留时间较长。分离过程不依赖于溶质与固定相之间的化学相互作用(如吸附、分配),主要依据分子的物理尺寸大小。
核心原理与特点:
- 分离基础: 分子尺寸(流体力学体积)而非化学性质。分子量分布范围较窄的样品可按分子量大小顺序洗脱,分子量大的先流出,分子量小的后流出。
- 固定相: 使用具有特定孔径分布的多孔填料(如交联聚苯乙烯凝胶、硅胶、琼脂糖凝胶等)。填料的孔径大小决定了其分离范围(排阻极限和渗透极限)。
- 流动相: 主要作用是溶解样品并作为输送载体。选择时需考虑对样品的溶解性、与填料的兼容性(避免溶解或收缩填料)以及检测器的兼容性。常用溶剂包括四氢呋喃(THF,用于有机高分子)、水及缓冲盐溶液(用于水溶性高分子和生物大分子,此时常称为凝胶过滤色谱GFC)。
- 保留机制: 纯粹基于溶质分子在填料孔道中的扩散和排阻。保留时间 $t_R$ 与分子量 $M$ 的对数通常存在线性关系: $log M = A - B t_R$,其中A、B为常数。通过标准分子量样品标定,可建立校正曲线用于未知样品分子量的测定。
- 应用范围: 主要用于高分子化合物(如合成聚合物、蛋白质、多糖、核酸等)的分子量及分子量分布测定、高分子溶液的纯化与分级、大分子聚集体的分析等。
关键术语汉英对照与解释:
- 空间排阻色谱法 (Kōngjiān Páizǔ Sèpǔ Fǎ): Size Exclusion Chromatography (SEC) - 强调分离机制基于分子因尺寸被排除在填料孔穴之外。
- 凝胶渗透色谱法 (Níngjiāo Shèntòu Sèpǔ Fǎ): Gel Permation Chromatography (GPC) - 常用于有机相分离合成高分子,强调分子在凝胶孔内的渗透差异。
- 分子筛色谱法 (Fēnzǐ Shāi Sèpǔ Fǎ): Molecular Sieve Chromatography - 突出填料像筛子一样按分子尺寸进行筛分。
- 排阻极限 (Páizǔ Jíxiàn): Exclusion Limit - 指填料所能分离的最大分子尺寸(或分子量),大于此尺寸的分子完全被排阻在孔外,同时流出。
- 渗透极限 (Shèntòu Jíxiàn): Permeation Limit - 指填料所能分离的最小分子尺寸(或分子量),小于此尺寸的分子可自由进出所有孔穴,最后流出。
- 流体力学体积 (Liútǐ Lìxué Tǐjī): Hydrodynamic Volume - 指分子在溶液中所占据的有效体积,是SEC分离的真正依据,与分子量、分子构象、溶剂化程度有关。
- 校正曲线 (Jiàozhèng Qūxiàn): Calibration Curve - 通过已知分子量的标准样品绘制的 $log M$ 与 $t_R$ (或洗脱体积 $V_e$) 的关系曲线,用于测定未知样品的分子量。
- 多孔填料 (Duōkǒng Tiánliào): Porous Packing Material - 具有特定孔径和孔径分布的色谱柱填充介质,是SEC的核心部件。
权威参考来源:
- 书籍: 《色谱学导论》(Introduction to Chromatography)或《高分子仪器分析》(Instrumental Analysis of Polymers)等专业教材通常详细阐述SEC原理与应用。(来源:专业学术出版物)
- 学术论文: 在 Journal of Chromatography A, Analytical Chemistry, Biomacromolecules 等期刊发表的综述或方法学研究论文。(来源:ScienceDirect, ACS Publications 等学术数据库)
- 标准方法: 国际标准化组织(ISO)、美国材料与试验协会(ASTM)等发布的关于聚合物分子量测定的SEC标准方法(如ISO 16014, ASTM D6474)。(来源:ISO, ASTM 官方网站)
- 仪器制造商技术文档: Waters, Agilent, Malvern Panalytical 等主要色谱仪器供应商提供的应用指南和技术说明。(来源:各公司官方网站技术资源库)
- 专业数据库/百科: IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Britannica Academic 等对色谱术语的权威定义。(来源:IUPAC Gold Book, Britannica Academic)
网络扩展解释
空间排阻色谱法是一种基于分子尺寸差异进行分离的液相色谱技术,也称为分子排阻色谱法、凝胶色谱法或凝胶渗透色谱法。其核心原理是通过多孔凝胶固定相的孔径选择性,实现对不同大小分子的分离。以下是详细解析:
1.分离原理
空间排阻色谱法的分离机制依赖于凝胶的“分子筛效应”。凝胶固定相表面具有不同尺寸的孔穴或网状结构,当样品分子流经色谱柱时:
- 大分子:无法进入凝胶孔穴,仅通过颗粒间隙快速洗脱,保留时间短(洗脱体积为$V_0$)。
- 小分子:可渗入孔穴内部,路径更长,保留时间较长(洗脱体积为$V_0 + V_i$)。
- 中等分子:部分进入孔穴,保留时间介于两者之间,分配系数$K_{sec}$在0到1之间。
数学表达式为:
$$
V_R = V0 + K{sec}V_i
$$
其中,$V_R$为保留体积,$V_0$为柱间隙体积,$V_i$为凝胶总孔容积。
2.固定相与流动相
- 固定相:常用亲水硅胶、葡聚糖凝胶(如Sephadex)或多孔聚合物,其孔径需与目标分子尺寸匹配。
- 流动相:通常为水或有机溶剂,仅起输送作用,不参与分子筛选过程,但需控制pH值(一般为2-8)以保护固定相。
3.关键参数
- 排阻极限:凝胶允许进入的最大分子量,超过此值的分子完全被排斥。
- 渗透极限:凝胶允许自由扩散的最小分子量,低于此值的分子可完全进入孔穴。
4.应用领域
- 高分子材料分析:测定聚合物(如蛋白质、多糖)的分子量分布。
- 生物大分子分离:纯化核酸、蛋白质时去除小分子杂质。
- 工业质量控制:评估涂料、黏合剂等材料的分散性。
5.局限性
- 仅适用于分子量差异>10%的样品,无法分离尺寸相近的组分。
- 洗脱范围有限($V_0$至$V_0 + V_i$),峰容量较小,通常不超过12个峰。
通过上述机制,空间排阻色谱法成为大分子物质分离和分析的重要工具,尤其在生物化学与材料科学领域应用广泛。
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