6
Sắc ký gel, còn được biết đến với tên gọi chung là Sắc ký loại trừ theo kích thước (Size Exclusion Chromatography – SEC) hoặc cụ thể hơn trong lĩnh vực polymer là Sắc ký thẩm thấu gel (Gel Permeation Chromatography – GPC), là một kỹ thuật sắc ký lỏng dùng để phân tách các phân tử trong dung dịch dựa trên kích thước (hay chính xác hơn là thể tích động học) của chúng. Điểm đặc biệt của phương pháp này là sự phân tách không dựa trên các tương tác hóa học như ái lực, trao đổi ion hay tương tác kỵ nước, mà hoàn toàn dựa trên cơ chế vật lý là hiệu ứng loại trừ kích thước.
1. Nguyên lý hoạt động
Cột sắc ký chứa một pha tĩnh bao gồm các hạt polymer xốp (gel) với hệ thống mao quản có kích thước lỗ được kiểm soát chặt chẽ. Khi hỗn hợp mẫu được bơm qua cột bởi pha động, các phân tử sẽ khuếch tán vào và ra khỏi các lỗ xốp này ở các mức độ khác nhau, dẫn đến sự phân tách.
- Phân tử lớn: Các phân tử có kích thước lớn hơn giới hạn loại trừ (exclusion limit) của lỗ xốp không thể đi vào bên trong các hạt gel. Chúng buộc phải di chuyển trong không gian giữa các hạt (thể tích ngoại vi) và do đó có quãng đường ngắn nhất, được rửa giải ra khỏi cột đầu tiên.
- Phân tử nhỏ: Ngược lại, các phân tử nhỏ có thể tự do khuếch tán vào sâu bên trong toàn bộ hệ thống lỗ xốp của các hạt gel. Quãng đường di chuyển của chúng do đó dài hơn đáng kể, bao gồm cả thể tích ngoại vi và thể tích bên trong lỗ xốp. Điều này khiến chúng bị lưu giữ lâu hơn và được rửa giải ra sau cùng.
- Phân tử trung gian: Các phân tử có kích thước trung gian có thể xâm nhập một phần vào các lỗ xốp, tùy thuộc vào kích thước của chúng. Thời gian lưu của chúng sẽ nằm giữa hai thái cực trên, và chúng sẽ được rửa giải ra theo thứ tự kích thước giảm dần.
Kết quả cuối cùng là một sự phân tách hiệu quả: các phân tử được rửa giải khỏi cột theo thứ tự kích thước giảm dần, với các phân tử lớn nhất ra trước và các phân tử nhỏ nhất ra sau cùng.
ctrl95>T