凝膠滲透色譜柱(Gel Filtration Chromatography)是一種基于分子尺寸的分離方法，屬于分子排阻色譜(Size-Exclusion Chromatography)的一種。它利用介孔凝膠柱將樣品溶液進(jìn)行分離，分離物根據(jù)其分子量或分子體積大小在柱中不同孔隙大小的分子篩上發(fā)生滲透和分配，從而實(shí)現(xiàn)樣品分離純化的方法。

　　凝膠滲透色譜柱是一種分子大小分離技術(shù)，也被稱為凝膠過濾色譜柱。它利用了多孔凝膠的不同孔徑來分離混合物中的不同分子。這種分離方法適用于分析水溶性高分子和生物大分子(如蛋白質(zhì)、RNA、DNA等)。

　　基本原理：

　　凝膠滲透色譜柱的基本原理是根據(jù)分子大小，大分子在凝膠孔隙中才能滲透，而小分子只能浸入孔隙，隨著溶劑在柱中流動(dòng)的攪動(dòng)，大分子在凝膠中滲透并被滯留，小分子穿過凝膠格子，在柱中流動(dòng)迅速，在濃縮等某些條件下可以發(fā)生分離，達(dá)到分離物的純化的目的。

　　凝膠滲透色譜柱可分為手工制備和工業(yè)生產(chǎn)。手工制備一般采用葡聚糖、瓊脂糖等多孔性凝膠作為填充物，填充后進(jìn)行硬化和平均顆粒度篩選就可使用;而工業(yè)生產(chǎn)則采用合成樹脂作為填充物，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、細(xì)孔率高、流速快等。

　　應(yīng)用范圍：

　　凝膠滲透色譜柱廣泛應(yīng)用于生化、分子生物學(xué)等領(lǐng)域，主要用于分離樣品中的蛋白質(zhì)、酶、核酸、多糖等分子，以及糖蛋白、高分子等。凝膠滲透色譜柱通過分離不同尺寸的分子，純化目標(biāo)分子，除去雜質(zhì)，保障目標(biāo)分子的活性并便于進(jìn)一步研究。

　　在生物技術(shù)和制藥工業(yè)中，凝膠滲透色譜柱經(jīng)常被用于研究蛋白質(zhì)、多肽和其他生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，以及純化這些分子。同時(shí)，該技術(shù)還可用于檢測和分離聚合物和高分子材料中的雜質(zhì)。

　　產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：

　　凝膠滲透色譜柱的優(yōu)點(diǎn)是在保持溶解性的前提下進(jìn)行分離和純化，不會(huì)破壞生物分子中的三維結(jié)構(gòu)，在操作方面也相對較為簡單且比較容易操作，是一種基礎(chǔ)的分離方法，容易與其他技術(shù)聯(lián)用，例如色譜層析法、電泳法等。

　　但凝膠滲透色譜柱也存在一些缺點(diǎn)。操作時(shí)樣品受流速等環(huán)境因素的影響，凝膠柱可能會(huì)受到損壞或污染，導(dǎo)致純度低或失去生物活性等問題。另外在某些情況下，柱中充滿的凝膠還容易發(fā)生滯留，造成不良影響。

　　注意事項(xiàng)：

　　1、凝膠滲透色譜柱是GPC的關(guān)鍵部件，使用不當(dāng)或撞擊跌落可能會(huì)降低柱效或造成損壞。因?yàn)闇y定的聚合物分子量分布范圍的多變性，為匹配其分子量范圍，GPC使用的柱子需要較為頻繁的更換。這樣可能導(dǎo)致色譜柱接頭部位的螺紋，因多次拆卸而磨損變形。在連接或拆卸時(shí)不要用力過猛，每次上緊的程度應(yīng)盡量保持一致，略加用力使其不滲漏溶劑，這樣可以延長柱接頭的使用壽命。

　　2、拆卸或者安裝色譜柱時(shí)，需要防止空氣進(jìn)入。連接色譜柱時(shí)，泵保持低流速(例如0.2ml/min)， 待接頭處有溶劑流出時(shí)，再與色譜柱相連接;色譜柱串聯(lián)時(shí)，待已連接上的第一根柱子出口有溶劑流出時(shí)，再接上第二根柱，依次類推，直到所有的柱全部連接完為止。

　　3、柱子卸下時(shí)，也應(yīng)在慢流速下先卸下出口處連接管，用塞子密封后，再卸下進(jìn)口接管，滴加數(shù)滴溶劑后，用柱塞子密封保存。另外，為了防止氣泡進(jìn)入泵系統(tǒng)、檢測器及色譜柱中，還應(yīng)對所使用的流動(dòng)相溶劑進(jìn)行充分的脫氣。

　　隨著使用時(shí)間和次數(shù)的增多，凝膠滲透色譜柱的柱壓逐漸升高，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生柱子堵塞。造成這種情況大部分是因?yàn)闃悠坊蛄鲃?dòng)相溶液帶有少量的固體雜質(zhì)，雜質(zhì)在色譜柱頭中的過濾片上堆積，導(dǎo)致液流不暢。

　　另外，對于分子量較大的聚合物樣品，可能含有少量微凝膠，也會(huì)在過濾片堆積;一旦進(jìn)入凝膠柱床內(nèi)，將會(huì)堵塞流路，使柱壓增高，長此以往會(huì)損壞色譜柱。

　　因此必須對使用的任何一級(jí)溶劑和樣品溶液過濾，濾去機(jī)械雜質(zhì)。在不具備條件的實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)選用比柱頭過濾片孔徑更小一些的濾紙或5號(hào)或6號(hào)砂心漏斗中進(jìn)行過濾后方可進(jìn)樣或進(jìn)溶劑操作;在有條件的實(shí)驗(yàn)室，建議選用溶液過濾裝置，采用真空抽濾將溶劑或樣品溶液中的雜質(zhì)過濾掉。

　　4、為了更好地保護(hù)柱子，可安裝保護(hù)柱或預(yù)柱過濾器裝置。特別是預(yù)柱過濾器裝置，使用簡單方便，造價(jià)低廉，可重復(fù)使用。它既可以保護(hù)色譜柱免遭污染堵塞，又可避免使用保護(hù)柱所造成的死體積增大。

　　5、當(dāng)過濾器連續(xù)使用造成堵塞導(dǎo)致泵壓升高時(shí)，可把濾片拆下來進(jìn)行清洗，去除濾片表面沉積的污染物。如遇到難去除的污染物，可用6mol/L的硝酸清洗液超聲波清洗1h。經(jīng)多次清洗重復(fù)使用的過濾片，如發(fā)現(xiàn)難以恢復(fù)原來的性狀，可棄去換新過濾片裝上。

　　6、不同的凝膠滲透色譜柱，有不同的耐壓極限，不可超壓使用。如果壓力過高，凝膠顆粒會(huì)受壓變形甚至被破壞，從而破壞了凝膠床的均勻性，產(chǎn)生裂縫或溝槽，降低柱效。

　　7、對于多根串聯(lián)凝膠滲透色譜柱的接法，從保護(hù)色譜柱的觀點(diǎn)來看，透過極限較小的有機(jī)凝膠色譜柱，由于所含凝膠交聯(lián)度低，膠粒較軟，不能承受太高的壓力，建議以按凝膠孔徑由大到小的次序進(jìn)行串聯(lián)為好。

　　總體而言，凝膠滲透色譜柱是一種常用的生物分子純化方法。通過調(diào)整柱徑和填充物孔徑大小，可以實(shí)現(xiàn)針對不同分子的選擇分離純化。凝膠滲透色譜柱也為其他高效、高精準(zhǔn)的分離技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，為研究生物分子領(lǐng)域的開展提供了保證。