Y-聚谷氨酸分子质量检测 QB/T 5189-2017标准

核心要点：分子质量检测方法

根据QB/T 5189-2017标准，分子质量的检测采用的是“凝胶渗透色谱法”（Gel Permeation Chromatography, GPC），也称为“尺寸排阻色谱法（Size Exclusion Chromatography, SEC）”。

检测方法详解

1. 原理

凝胶渗透色谱法是一种基于分子流体力学体积大小进行分离的技术。色谱柱中填充了表面含有不同孔径的凝胶颗粒（固定相）。

大分子：由于体积较大，无法进入凝胶孔径，只能从凝胶颗粒之间的缝隙流过，流出的路径短，保留时间短，先流出色谱柱。

小分子：可以进入凝胶的绝大部分孔径，在柱中停留的时间长，流出的路径长，保留时间长，后流出色谱柱。

通过测量样品在不同保留时间下的浓度，并与已知分子量的标准品（通常是一系列分子量呈梯度分布的聚乙二醇PEG或聚苯乙烯PS）进行对比，就可以计算出样品的分子量及其分布。

2. 主要仪器和设备

凝胶渗透色谱仪（GPC仪）：核心设备。

示差折光检测器（RID） 或 其他等效的浓度检测器（如紫外检测器，如果样品有紫外吸收）。

色谱柱：一根或一组基于亲水性凝胶的GPC/SEC色谱柱（例如，TSK-GEL系列、Shodex OHpak系列等），其分离范围需要覆盖待测γ-PGA的分子量。

柱温箱：用于控制色谱柱的温度，保持分离过程稳定。

数据处理系统：用于采集色谱图并计算分子量。

3. 试剂和溶剂

流动相：通常使用 0.1 mol/L 的（NaNO₃）水溶液。标准中明确规定了流动相的配制方法。有时也会根据色谱柱的要求使用磷酸盐缓冲液（PBS）等。

标准品：一系列已知分子量的窄分布聚乙二醇（PEG）或聚环氧乙烷（PEO）标准品，用于制作分子量-保留时间标准曲线。

4. 测试步骤概要

样品制备：称取一定量的γ-PGA样品，用流动相溶解并配制成特定浓度（例如，2-5 mg/mL）的溶液。溶解后可能需要用微孔滤膜（如0.22 μm或0.45 μm水相滤膜）过滤，以去除不溶物和灰尘。

系统平衡：开启GPC系统，用流动相以稳定的流速（例如，0.5-1.0 mL/min）冲洗色谱柱，直至基线平稳。

标准曲线制作：依次注入不同分子量的标准品溶液，记录各自的保留时间。以分子量的对数（logM）为纵坐标，保留时间（或淋洗体积）为横坐标，绘制标准曲线。

样品测试：在相同的色谱条件下，注入制备好的γ-PGA样品溶液，记录色谱图。

数据分析：利用GPC软件，根据标准曲线对样品的色谱图进行分析，自动计算出各种分子量参数。

报告的关键分子质量参数

GPC测定的不是单一的分子量，而是一个分布，通常会报告以下几个关键参数：

数均分子量（Mn）：所有分子总质量除以分子总数。对样品中小分子量部分更敏感。

Mn = Σ(Ni * Mi) / ΣNi

重均分子量（Mw）：按重量加权平均的分子量。对样品中大分子量部分更敏感。

Mw = Σ(Ni * Mi²) / Σ(Ni * Mi)

Z均分子量（Mz）：更高次的平均分子量，对极大分子量部分极其敏感。

分散度（Đ），也称为分子量分布系数（MWD）：Đ = Mw / Mn

Đ 越接近 1，表示分子量分布越窄，样品中所有分子的大小越均一。

Đ 越大，表示分子量分布越宽，样品中含有大小很不均一的分子。

在QB/T 5189-2017标准中，会对不同等级的γ-PGA产品的分子量范围或特性黏度等指标有相应的要求，检测结果需要符合这些规定。