A cromatografia de penetração em gel é uma técnica cromatográfica comumente usada na análise de compostos poliméricos, principalmente para separar e caracterizar amostras de polímeros, proteínas, ácidos nucleicos e outros com diferentes pesos moleculares. Seu princípio básico é a separação de acordo com o comportamento de penetração da molécula em um preenchimento com um orifício específico.

　　Espectrómetro de penetração de gelO princípio central é separar moléculas de diferentes pesos moleculares com diferentes permeabilidades no preenchimento de gel. As colunas cromatográficas são preenchidas com materiais de gel específicos, geralmente partículas de polímero altamente entrelaçadas. Essas partículas de gel têm aberturas de tamanho específico que são capazes de interagir com o tamanho da molécula, fazendo com que as moléculas entrem nas partículas de gel em diferentes graus de acordo com seu tamanho (peso molecular). As moléculas menores podem entrar nos poros das partículas de gel, enquanto as moléculas maiores não podem entrar, e, portanto, as moléculas maiores fluem mais rápido ao longo da coluna cromatográfica.

O princípio de funcionamento específico do cromatômetro de penetração de gel é o seguinte:

1 Distribuição das amostras

No início da operação, a amostra é dissolvida no solvente apropriado e injetada na coluna cromatográfica através da seringa. A amostra injetada passa pela coluna cromatográfica junto com a fase de fluxo (geralmente um solvente orgânico). Sob o efeito da fase de fluxo, a amostra é levada para dentro da coluna.

2. Efeito de filtragem molecular

Os poros do preenchimento de gel têm uma distribuição de tamanho determinado. As moléculas maiores são incapazes de entrar em pequenos poros ou só podem entrar em pequenas quantidades de poros, por isso elas fluem mais rápido e saem da coluna cromatográfica mais cedo; As moléculas menores são capazes de entrar em mais poros, fazendo com que elas fluam mais lentamente e demorem mais tempo para atravessar a coluna cromatográfica.

3. processo de separação

Dentro da coluna cromatográfica, as amostras são separadas por diferentes componentes de peso molecular. As moléculas menores têm mais tempo de contacto com as partículas de gel, pois são capazes de entrar em mais poros e, portanto, migram mais lentamente. As moléculas maiores não podem entrar em poros menores e, portanto, fluem mais rápido. Finalmente, as moléculas são separadas dentro da coluna cromatográfica, dependendo do peso molecular, e chegam ao detector em diferentes momentos.

Detecção e análise de dados

Frequentemente equipados com detectores de UV, detectores de refração diferencial (RI) e detectores de dispersão de luz (LS) para monitorar e registrar a composição da amostra através da coluna cromatográfica. O método de detecção comumente usado é um detector de refração diferencial, que usa mudanças na refração da solução de amostra para monitorar diferentes componentes.

A cromatografia de penetração em gel é uma ferramenta eficaz para a análise da distribuição de peso molecular com base no efeito de peneiragem molecular. Ao separar moléculas de diferentes pesos moleculares, é possível caracterizar com precisão o peso molecular e a distribuição de substâncias poliméricas como polímeros. Tem amplas aplicações em química de polímeros, bioquímica e ciência de materiais, especialmente na análise de propriedades de polímeros, design molecular e desenvolvimento de medicamentos.