GPCの原理と解析 GPCの原理とデータ解析について紹介します原理サイズによる溶出速度の差固定相として用いる充填剤の細孔を利用し、試料分子を分子サイズの大きいものから順に分離するもので、サイズ排除クロマトグラフィー（SEC）とも呼ばれる。左図のように、分子サイズの大きいものはゲル表面の細孔への浸透が少なく、小さい分子よりも早くカラム中を移動して溶出する。このように、分子サイズ別に分離溶出させ、溶媒のみと試料溶液の屈折率の差(RI) や官能基の吸収(UV)などを用いて、濃度を検出すると、分子の分布が得られる。得られるチャート分析条件 GPC測定で得られる結果は、分析条件によって異なる相対値ですので、溶離液やカラムの種類、温度、標準物質といった条件を適切に選択して行います。弊社には3台の装置があり、以下のような条件での測定が可能です。溶離液カラム (3本連続) 温度 (℃) THF KF-806L 40 クロロホルム K-806L 35 トルエン LF-804 50 DMF KD-802 KD-806(2) 50 HFIP HFIP-803 HFIP-806M(2) 40 分子量標準物質塩測定対象例 (1例として) - ポリカーボネート - ポリ乳酸 - シリコーンポリエチレングリコール LiBr (10 mM) ポリエーテルサルホンポリメチルメタクリレート CF3COONa (5 mM) ポリエチレンテレフタレートポリアミドポリスチレン＜溶離液＞ GPC測定で最も一般的に使用される溶離液はテトラヒドロフラン、次いでクロロホルムです。弊社では上記の他に、トルエン、DMF、HFIPを用いた測定を行っています。 DMFは極性ポリマー（メラミン樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリイミド類など）の分析に適しており、HFIPはポリアミド（ナイロン）、PETなどのエンジニアリングプラスチックが常温で測定可能です。＜カラム＞ GPCに使用するカラムは、充填剤の粒径により排除限界分子量（測定できる分子量の最大値）があり、各カラムの較正曲線から測定可能範囲を知ることができます。弊社使用のカラムのうち、KF-806L（THF用）、K-806L（クロロホルム用）は、リニアカラム（較正曲線が広範囲で直線性を示すカラム）であるため、高分子量∼低分子量の広い領域の測定が可能です。その他は、高分子用カラム（806シリーズ）と低分子用カラム（802、803シリーズ）を併用しています。解析 ∼微分分子量分布曲線∼ GPC測定結果として、SECクロマトグラム、微分分子量分布曲線が得られます。2つのグラフは似た形をしていますが、異なる意味をもっています。 SECクロマトグラムがx軸に保持時間、y軸に記録計の応答をとった、実測値を表したグラフであるのに対し、微分分子量分布曲線はそれを規格化し、検量線を反映させたグラフで、条件のことなるクロマトグラムの比較が可能です。 SECクロマトグラム微分分子量分布曲線保持時間 X 軸 log (M(分子量)) 記録応答計強度 Y 軸 dW/d(logM) SECのクロマトグラムを規格化したもの × 検量線を反映する値保持時間毎に検出した実測値説明カラムの種類や組み合わせが異なる場合も実測値を規格化し、検量線を反映させたグラフ解析 ∼平均分子量値∼ GPC測定により得られた分子量分布から、MnやMwといった平均分子量がわかります。異なる計算方法によって求められる平均分子量値には、以下のような特長があり、一般的に、Mz+1>Mz>Mw>Mn> という関係が成り立ちます。