使用多探测器高级聚合物色谱法（APC）以通过结构更好地区分样品

使用凝胶渗透/尺寸排阻色谱（GPC / SEC）的技术最常进行大分子和聚合物的分析。由于该技术的普及程度增加，有效地提高了效率的进一步进展，即较短的运行时间和降低所需的溶剂和样品。

先进的聚合物色谱（APC™）仪器设计用于解决这一需求 - 它们具有带有先进泵的低容量柱，可提供具有极小颗粒的柱子所需的较高压力。欧洲杯猜球平台虽然APC系统提供更有效的分析，但仍然必须校准它们以确定相对分子量的测定。

这种问题已经通过侧向发展的形式解决了 - 在这些条件下可以使用粘度计和光散射探测器等先进探测器的开发。当与APC技术一起使用时，这些检测器促进样品的高效，完全表征。

来自马尔文分析公司的OMNISEC REVEAL

OMNISEC显示探测器范围用于使用Malvern panalytical的omnisec代表这些高级探测器的顶峰。该系统设计用于在APC条件下起作用，即低频带扩大和高压，有Waters ACQUITY APC。

为了证明OMNISEC REVEAL中先进探测器的优点和使用ACQUITY APC的效率是互补的，我们对两种具有不同结构轮廓的聚合物进行了分析。实验目标是收集足够多的表征数据，以确定聚合物样品是否具有线性或分支结构，并在几分钟内收集这些数据。

图1。来自Waters和Omnisec的Acquity APC从Malvern揭示
阳台。

制备两种不同的聚合物样品（A和B），然后分析。使用THF作为流动相，以每分钟1.0毫升的速率供应，并且样品通过三个150毫米Acquity APC.XT柱系列 - 45Å，125Å和450Å。

• 聚合物A的浓度为1.31mg / ml，并通过19μL注射引入系统，得到总质量24.9μg。
• 聚合物B的浓度为1.92mg / ml，并通过14μL注入将其引入系统，得到总质量26.9μg。

这些小体积和质量与使用常规GPC / SEC所需的体积呈现出与300-500μg的体积形成鲜明对比。常规分析需要更多的样品，以喷射，因为列具有更大的体积，这导致比使用APC柱时给出的精确峰值远远宽的峰。

作为比较常规GPC / SEC聚合物样品A和B的比较验证的效率的手段，也使用两个30cm GPC / SEC柱用混合床进行分析。

图2（下图）显示了使用ACCATE APC-揭示和常规GPC / SEC获得的聚合物样品A和B获取的折射率色谱图。分析所需的时间差异很大，并且可以清楚地清楚的是，所以ACPC-揭示的较小峰值，其显示在分析中使用较少的样品。高灵敏度Omnisec揭示了这意味着即使峰值较小，信号质量也不会受到影响。

在GPC / SEC法中需要超过20mL溶剂，以洗脱A和B（并在过程中产生宽峰），而使用的三个APC柱需要6mL。

图2。在两个分析30cm GPC / sec柱上的线性（红色）和支链（紫色）样品的折射率色谱图覆盖着使用三个APC列分析的相同线性（绿色）和分支（黑色）样本。

结果和讨论

图3和图4显示了使用三种检测器(折射率、粘度计和直角光散射)对聚合物样品a和B实现的色谱图。

图3。聚苯乙烯样品A的三探测器色谱图。折射率（红色），
直角光散射(绿色)，粘度计(蓝色)探测器和分子量
（金）呈现。

图4。聚苯乙烯样品B的三倍检测器色谱图B;折射率（红色），
直角光散射(绿色)，粘度计(蓝色)探测器和分子量
（金）呈现。

数据表明，检测器都提供了良好的信噪比，并且色谱法具有高质量 - 这可以从清晰返回到每个峰后的基线中推断出高质量。样品在峰顶上方提供分子量，证明较大（并且因此较重）分子更快地洗脱，并且在早期的保持体积中。

两种聚合物样品在色谱图上显示出类似的峰形状，其中体积在2.75-4.5ml之间。使用折射率检测器的校准曲线分析显示样品具有相似的分子量，因为它们被保留用于类似的时间量。

如果仅使用折射率探测器进行分析，这将是唯一的结论。粘度计和光散射检测器的添加提供了更大的信息，允许进一步表征样品的结构。此数据如表1所示。

表格1。聚苯乙烯样品A和B的分子表征数据利用多选分析产生绝对分子量。

聚合物样品A和B的类似保留体积（RV）与样品中两种样品的流体动力半径（RH）的类似值一致。As the hydrodynamic radius (i.e. size) of both of the samples are so similar that running a traditional calibration analysis, as shown in Table 2, gives the molecular weight of sample B as approximately 340,400 Da, which is only slightly bigger than sample A, and also consistent with the difference in Rh. However, when the data from the light scattering detector is included it is apparent that this conclusion is erroneous.

表2。聚苯乙烯样品A和B的分子表征数据使用常规校准分析产生相对分子量。

来自光散射检测器的数据表明，实际上，聚合物样品A和B具有显着不同的分子量（MW），其给出为321,000 da和427,500Da。这种大差异是有趣的，因为两种分子具有类似的流体动力学半径。从粘度探测器中取出特性粘度（IV）数据解释了这种差异。

黏度检测器提供的数据显示，两个样品的IV值极其相似——样品A的IV值为0.956 dL/g，样品B的IV值为1.03 dL/g，尽管样品的分子量有显著差异。

当样品B具有更大的分子量时，它必须具有更大的分子密度，即在相同量的分子量内含有更多的质量。这意味着对于样品B的任何给定的分子量，IV的重量将小于样品A的IV。

Mark-Houwink图可以用来说明分子量和分子量之间的关系。Mark-Houwink方法包括在y轴上绘制样品的分子量和在x轴上绘制样品的分子量。如果将不同样本之间的关系绘制在同一图上，就可以清楚地看出样本结构的差异。图5显示了样本A和B的两次运行的Mark-Houwink图。

图5。A样品(红色和紫色)和
样品B（绿色和黑色）。

具有一致结构的聚合物，无论其分子量如何，在Mark-houwink图上具有直线形式，而具有相似结构的不同聚合物样品将遵循类似的轨迹。

具有可变结构的聚合物样品似乎堆叠在图上，其中累积在图的下部区域中的密度聚合物。这是因为聚合物的分子密度与其IV值成反比。

从图5的图中可以看出，样本A(红色图和紫色图)具有线性结构，因为相对分子质量与IV结构之间存在规律性的关系。B样品的样地(绿样地和黑样地)在分子量为40 ~ 50万Da时呈线性，此时曲线与a样品的线性样地偏离并向下弯曲。

该向下移动表示IV的减少，这意味着样品B是更密集的。导致密度的聚合物中最常见的结构特征是聚合物支化。

Mark-Houwink图的结论，同时也收集了聚合物样本A和B的其他数据，表明样本A是聚苯乙烯的线性形式，而样本B是聚苯乙烯的分支形式。

这种情况研究是一个很好的例子，即使用常规校准色谱法是不够的，不能在分析物结构上做出明确的结论。

样品A是聚苯乙烯的线性形式，其匹配提供的校准值，这意味着它的绝对和相对分子量是一致的。然而，样品B是一种分枝形式的聚苯乙烯，其绝对和相对分子量不同意 - 这是因为使用常规方法忽略其分子结构的差异。

结论

装备Acquity APC.随着先进和多种探测器Omnisec揭示了允许综合分析聚合物样品A和B的结构差异。

样品均评估，发现它们具有相似的保留体积。进一步分析，使用来自粘度计和光散射检测器的数据，用于提供更多地洞察其差异。通过使用所收集的数据的标记-Houwink图来绘制这些差异而不是通过保留体积表示的差异。

该方法高效，仅使用小样品和溶剂体积，并迅速进行;减少特征样品所需的时间。这项研究表明，使用ACCATE APC-揭示的研究人员和制造商的丰富利益来表征其样品。

该信息的来源、审查和改编来自Malvern Panalytical提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问莫尔文Panalytical。