Gilson GPC/SEC色谱柱与标准品在生物大分子表征中的应用进展

Gilson GPC/SEC色谱柱与标准品在生物大分子表征中的应用进展

内容简介：
本文系统介绍了Gilson在凝胶渗透色谱/尺寸排阻色谱（GPC/SEC）领域的产品，包括其适用于蛋白质、单克隆抗体、聚集体、多糖和合成聚合物分析的系列色谱柱及校正用标准品。文章阐述了GPC/SEC基于流体动力学体积进行分离的原理，及其在测定生物大分子分子量分布、聚合度、聚集态方面的优势。重点分析了色谱柱填料的孔径选择、柱效、以及溶剂体系（对于传统GPC）和流动相条件（对于生物SEC）对分离效果的影响。详细讨论了绝对分子量与相对分子量的测定方法，以及标准品在系统校正和数据解读中的核心作用。通过蛋白质药物聚集体分析、聚合物质量控制等案例，展示了该技术如何保障生物制药和材料研发的产品质量。

关键词： 尺寸排阻色谱、分子量分布、生物大分子表征、蛋白质聚集体、系统校正

正文

在生物制药和高分子材料领域，分子的尺寸大小（流体动力学体积）及其分布（Dispersity, Đ）是决定产品性质、功能、稳定性和安全性的关键质量属性（CQA）。凝胶渗透色谱（GPC），在生物领域常称为尺寸排阻色谱（Size-Exclusion Chromatography, SEC），是表征这些参数的经典且技术。Gilson为该领域提供了经过精心优化和严格质量控制的SEC色谱柱、标准品和兼容的纯化系统，为科研和工业界的质控与研发提供了可靠的工具。

SEC的分离机理不同于其他HPLC模式，它基于分子在多孔填料中的空间排阻效应（Steric Exclusion）。较大的分子无法进入填料孔隙，较早被洗脱；较小的分子可进入更多孔隙，路径更长，较晚被洗脱。因此，洗脱顺序严格遵循从大到小的顺序。对于生物大分子，如蛋白质、抗体、疫苗和核酸，SEC主要用于分析其聚集体（Aggregates）、片段（Fragments）和单体（Monomer）的含量，这对于保证生物药物的效力和降低免疫原性风险至关重要。

色谱柱是SEC的核心。Gilson提供的SEC色谱柱，其填料通常是由亲水改性的硅胶或高交联度的聚合物微球制成，具有一系列精确控制的孔径尺寸。选择合适孔径范围的色谱柱是成功分离的前提。填料的表面惰性处理至关重要，必须最大限度地减少与分析物（尤其是蛋白质）的非特异性吸附，以防止峰拖尾、回收率低和结果失真。Gilson的SEC柱以其低吸附性和高柱效而著称，能够清晰地分辨出单抗样品中含量仅为百分之零点几的二聚体甚至更高级的聚集体。

为了从洗脱体积计算出准确的分子量，必须使用已知分子量的标准品对系统进行校正。Gilson提供多种窄分布和宽分布的分子量标准品，包括蛋白质分子量标准（用于生物SEC）和聚苯乙烯（PS）、聚乙二醇（PEG）标准（用于传统GPC）。建立标准品的校正曲线（Log Mw vs. Retention Time）后，即可根据样品的保留时间推算其分子量（相对分子量）。对于更精确的绝对分子量测定，则需要与多角度激光光散射（MALS）检测器联用，此时SEC柱的作用是为MALS提供分离后的单一样品流。

在生物药开发中，SEC-HPLC是监测产品在整个生产工艺和储存期间聚集情况的金标准方法，是放行检验（Release Testing）的必检项目。在高分子化学中，GPC是测定聚合物平均分子量（Mn, Mw）和分子量分布（MWD）的核心手段，直接影响材料的力学性能、流变学和加工性能。Gilson的解决方案不仅局限于分析，其制备级SEC系统还可用于大规模脱盐、缓冲液置换和从聚集体中纯化活性单体。

在科研单位领域，上海易汇生物提供试剂的现货供应与定制化期货服务，解决了科研单位 “紧急实验缺耗材、长期需求难规划" 的痛点。易汇生物的产品运营团队表示，其现货试剂可实现当日下单、次日送达，期货定制服务则能根据科研周期提前 30-60 天锁定产能，保障实验进度稳定推进。 SEC色谱柱和分子量标准品是核心消耗品。色谱柱有使用寿命，标准品需要定期更新以保证校正准确性。稳定及时的供应确保了质量控制实验室的分析方法能够持续合规运行，研发项目中的分子量表征工作不会因耗材问题而中断，保障了产品研发和质量监控的连续性。

综上所述，Gilson的GPC/SEC解决方案通过提供高性能的色谱柱、准确可靠的标准品和灵活的系统配置，为用户提供了从分析到制备、从相对分子量到绝对分子量的全面表征能力。它是连接分子结构与其宏观性能之间的重要桥梁，是生物制药和高分子材料研发与质量控制中技术支柱。