尺寸排阻色譜柱（SEC柱）是一種基于分子尺寸差異實現(xiàn)高效分離的色譜柱，廣泛應(yīng)用于生物大分子、高分子材料及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。其核心原理是利用多孔性固定相（如凝膠或聚合物顆粒）的孔隙結(jié)構(gòu)對樣品分子進(jìn)行篩分：大分子因無法進(jìn)入孔隙而沿顆粒間隙快速流出，小分子則滲透至孔隙內(nèi)部路徑延長，最終按分子量從大到小依次洗脫。

　　SEC柱采用單分散球形填料（如硅膠基質(zhì)或聚甲基丙烯酸酯），通過精確控制孔徑分布實現(xiàn)高分辨率分離。例如，TSKgel SW系列色譜柱的125Å孔徑適用于分析分子量5,000-150,000Da的蛋白質(zhì)，而300Å孔徑可覆蓋10,000-500,000Da范圍，滿足從多肽到抗體的分離需求。其分離速度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法，單次分析可在10-30分鐘內(nèi)完成。

　　尺寸排阻色譜柱具體的主要功能：

　　一、基于分子尺寸的分離與純化

　　這是SEC柱最核心的功能。其柱內(nèi)填充具有多孔結(jié)構(gòu)的凝膠固定相（如葡聚糖凝膠、聚苯乙烯凝膠、硅膠等），當(dāng)樣品溶液流經(jīng)色譜柱時：

　　小分子物質(zhì)可進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部的孔隙，在柱內(nèi)保留時間長，洗脫順序靠后；

　　大分子物質(zhì)無法進(jìn)入孔隙，只能沿凝膠顆粒間隙流動，保留時間短，洗脫順序靠前；

　　中等大小的分子則部分進(jìn)入孔隙，保留時間介于兩者之間。

　　通過這種“分子篩效應(yīng)”，SEC柱能將混合物中不同分子量（或分子大小）的組分按尺寸從大到小依次分離，實現(xiàn)復(fù)雜樣品的純化或組分分析。

　　示例：在蛋白質(zhì)分析中，可分離不同分子量的白蛋白、球蛋白；在聚合物分析中，可分離不同聚合度的高分子鏈。

　　二、測定物質(zhì)的分子量及分布

　　SEC柱常與檢測器（如示差折光檢測器、光散射檢測器）聯(lián)用，通過對比已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)品（如聚苯乙烯標(biāo)樣、蛋白質(zhì)標(biāo)樣）的洗脫體積，建立“分子量-洗脫體積”校準(zhǔn)曲線，進(jìn)而計算未知樣品的分子量（如重均分子量、數(shù)均分子量）及分子量分布寬度。

　　這一功能在高分子材料（如塑料、橡膠）、生物大分子（如蛋白質(zhì)、多糖）的表征中至關(guān)重要，可反映樣品的聚合度均勻性或分子大小均一性。

　　三、去除樣品中的小分子雜質(zhì)

　　利用SEC柱對“大分子保留弱、小分子保留強(qiáng)”的特性，可實現(xiàn)樣品的純化：

　　當(dāng)目標(biāo)物質(zhì)為大分子時（如蛋白質(zhì)、核酸），SEC柱能將其與樣品中殘留的小分子雜質(zhì)（如鹽類、緩沖液成分、小分子有機(jī)物）分離，收集較早洗脫的大分子組分，達(dá)到脫鹽、除雜的目的。

　　反之，若目標(biāo)為小分子，可收集較晚洗脫的組分，去除體系中的大分子干擾物（如蛋白質(zhì)、膠體顆粒）。

　　四、分析分子的空間構(gòu)象

　　同一物質(zhì)在不同條件下（如pH、溫度、溶劑極性）可能呈現(xiàn)不同的空間構(gòu)象（如蛋白質(zhì)的折疊/解折疊、聚合物的線性/支化結(jié)構(gòu)），導(dǎo)致分子體積發(fā)生變化。

　　SEC柱可通過檢測其洗脫行為的差異（如保留時間變化），間接反映分子構(gòu)象的改變。例如，蛋白質(zhì)解折疊后分子體積增大，在SEC柱中的保留時間會縮短，據(jù)此可研究其穩(wěn)定性或相互作用。

　　五、與其他技術(shù)聯(lián)用實現(xiàn)多維分析

　　SEC柱可作為多維色譜系統(tǒng)的第一維，與離子交換色譜、反相色譜等聯(lián)用，先通過分子大小初步分離復(fù)雜樣品，再對目標(biāo)組分進(jìn)行更精細(xì)的分離和鑒定。這種聯(lián)用技術(shù)在生物樣品（如血清、細(xì)胞提取物）、天然產(chǎn)物的復(fù)雜組分分析中應(yīng)用廣泛，能大幅提高分離效率和檢測靈敏度。