آنالیز GPC (گلیکولیک پلیمر) یا کروماتوگرافی ژل تراوایی ابزارهای قدرتمندی برای جداسازی و شناسایی ترکیبات پلیمری و بیولوژیکی نظیر پروتئین‌ها است. در این روش، مولکول‌ها بر اساس اندازه و وزن مولکولی خود جدا شده و با تراوایی از ژل گلیکولیک پلیمر در مختلف فراوانی ها مشاهده می‌شوند. این تکنیک به تفصیل به ما کمک می‌کند تا ترکیبات پلیمری را تحلیل و شناسایی کنیم، که در زمینه‌هایی مانند پزشکی، شیمی، و زیست‌شناسی کاربردهای گسترده‌ای دارد.
اما چگونگی جدا سازی توسط آنالیز GPC توضیح خواهیم داد کافی است این مقاله را تا آخر با دقت مطالعه نمایید تا بیش تر با روش جدا نمودن مولکول های زیستی آشنا شوید.
آنالیز GPC چگونه انجام می شود؟
آنالیز GPC یا گلیکولیک پلیمر یک روش تجزیه و تحلیل برای تعیین توزیع اندازه مولکولی ترکیبات پلیمری است. این روش به گونه‌ای انجام می‌شود که از یک ستون ژل گلیکولیک برای جداسازی مولکول‌ها بر اساس اندازه و وزن مولکولی استفاده می‌شود. مراحل اصلی شامل:
- پیش‌آماده ستون: ستون ژل تراوایی گلیکولیک پلیمر به محلول گلیکولیک تزریق می‌شود تا ستون آماده شود.
- تزریق نمونه: نمونه حاوی ترکیبات پلیمری به ستون تزریق می‌شود.
- تراوش مولکول‌ها: مولکول‌ها بر اساس اندازه و وزن مولکولی خود از ستون تراوش می‌یابند.
- تشدید سیگنال: با استفاده از روش‌های تشدید سیگنال نظیر ردیابی با لیزر یا UV، آمپلیفیکاسیون سیگنال‌ها انجام می‌شود.
- ضبط داده‌ها: سیگنال‌های تولید شده توسط نمونه ضبط می‌شوند.
- تحلیل داده: نرم‌افزارهای تخصصی برای تحلیل اندازه مولکولی و توزیع آنها از داده‌های ضبط شده استفاده می‌شود.
آنالیز GPC به عنوان یکی از روش‌های مهم در تجزیه و تحلیل ترکیبات پلیمری، در بسیاری از صنایع و زمینه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هدف از آنالیز GPC
در بالا گفته شد که در روش آنالیز GPC مولکول ها را از یکدیگر جدا می کنند اما به چه منظور و هدفی؟ این روش را برای اندازه گیری جرم مولکولی و هم چنین شناسایی و جدا سازی مولکول ها با جرم کم مورد استفاده قرار می گیرد. این آزمایش امکانات زیادی را برای شما فراهم می کند زیرا دارای ویژگی هایی است که در موارد زیر به آن ها اشاره شده است:
- جدا کننده ای قوی است.
- کاملا دقیق و بدون خطا است.
- جرم مولکولی مواد را به طور دقیق اندازه گیری می کند و هم چنین نشان می دهد.
- و ویژگی هایی از این دست…
بدون وجود چنین دستگاهی اندازه گیری جرم مولکولی امکان پذیر نیست از این رو در آزمایشگاه های پیشرفته برای اندازه گیری جرم انواع مولکول ها ابتدا اجزای آن را با وجود ستون های حفره دار دستگاه جدا می کنند و بعد مولکول ها را بر حسب جرم اندازه گیری می کنند. البته باید دانید که این دستگاه های آزمایشگاهی برند آمریکایی دارند یعنی از آمریکا وارد کشور می شوند و صد البته که کمک شایانی در زمینه علوم آزمایشگاهی کرده اند.
آشکار سازی در آنالیز GPC
همواره در انجام آنالیز GPC مواد به یک سری آشکار ساز نیاز است که پس از جدا سازی مولکولی نمایان می شود و یا قبل از جدا سازی مولکولی باید از چنین آشکار ساز هایی استفاده نمود البته که آشکار ساز ها انواع مختلفی دارند که در ادامه این متن به آن ها اشاره خواهیم نمود برای مثال آشکار ساز فلوئورسانس، آشکار ساز ماورای بنفش که مرئی است، آشکار ساز الکتروشیمیایی، آشکار ساز مادون قرمز، و هم چنین آشکار ساز ظریب شکست، همه این آشکار ساز هایی که نام بردیم در آنالیز GPC مورد استفاده قرار می گیرند تا جدا سازی و اندازه گیری جرم مرلکولی به درست ترین و دقیق ترین حالت ممکن انجام شود و به هیچ عنوان دچار حتی یک هزارم درصد خطا نشود.
پس همان طور که می بینید و در بند های قبل هم گفته شد چیزی که در استفاده از این دستگاه جهت آنالیز GPC حائز اهمیت است عدم خطا است تا بتوان ترکیب ها را به درستی شناسایی کرد و وزن آن ها را تخمین زد.
تحلیل و تفسیر آنالیز GPC
تحلیل و تفسیر آنالیز GPC به منظور درک و استخراج اطلاعات از داده‌های به دست آمده از این روش شامل موارد زیر می‌شود:
- توزیع اندازه مولکولی: بر اساس الوگریتم‌ها و نرم‌افزارهای مخصوص، توزیع اندازه مولکولی ترکیبات پلیمری از داده‌های GPC باز می‌شود.
- نقاط پیک و نواحی ذرات: تعیین نقاط پیک و نواحی ذرات در نمودار GPC برای شناسایی ترکیبات مهم و مولکول‌های با اهمیت در نمونه.
- میانگین و وزن مولکولی: محاسبه میانگین و وزن مولکولی میانی، میانگین وزن مولکولی، و مد مولکولی از داده‌های GPC.
- تفسیر تغییرات: تحلیل تغییرات در توزیع اندازه مولکولی در مواقع زمانی یا شرایط مختلف به منظور درک رفتار ترکیبات پلیمری در مواقع مختلف.
- ارتباط با ویژگی‌های فیزیکی: بررسی ارتباط بین توزیع اندازه مولکولی و ویژگی‌های فیزیکی ترکیبات پلیمری نظیر رفتار حرارتی یا خواص مکانیکی.
- تحلیل اثرات شرایط تجربی: ارزیابی تأثیر تغییرات در شرایط آزمایشی نظیر حلال، دما، یا نوع ستون بر نتایج GPC.
تحلیل دقیق این موارد به ما کمک می‌کند تا اطلاعات مفیدی از ترکیبات پلیمری به دست آوریم و در تحقیقات علمی یا فرآیندهای صنعتی بهبودهای لازم را اعمال کنیم.
استفاده های کاربردی آنالیز GPC
- کنترل کیفیت پلیمرها: آنالیز GPC به عنوان یک ابزار حیاتی در صنعت پلیمر برای ارزیابی و کنترل کیفیت ترکیبات پلیمری و توزیع اندازه مولکولی استفاده می‌شود.
- پژوهش و توسعه مواد پلیمری: در تحقیقات پلیمری، GPC برای درک بهتر و بهینه‌سازی خواص مواد پلیمری در زمینه‌هایی از جمله پزشکی و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تحلیل بیولوژیکی پروتئین‌ها: GPC برای تحلیل اندازه مولکولی پروتئین‌ها و ترکیبات بیولوژیکی در زمینه بیوشیمی و پزشکی اسفند.
- طراحی داروهای پلیمری: در صنعت داروسازی، GPC به عنوان ابزاری مهم برای طراحی داروهای پلیمری با خصوصیات معین و کنترل اندازه مولکولی موثر است.
- تحقیقات زیستی: در زمینه تحقیقات زیستی، GPC برای تحلیل و شناسایی ترکیبات بیولوژیکی مانند اسیدهای نوکلئیک و پپتیدها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفسیر نمودارهای GPC
تفسیر نمودارهای GPC یا گلیکولیک پلیمر معمولاً شامل موارد زیر می‌شود:
- نقاط پیک (Peaks) در نمودار GPC:
– نقاط پیک‌ها نمایانگر مولکول‌هایی با اندازه مولکولی معین هستند.
– پیک‌ها مرتبط با حضور ترکیبات پلیمری خاصی در نمونه را نشان می‌دهند.
- نواحی ذرات (Shoulders) در نمودار:
– نواحی ذرات کاهش تدریجی یا نوارهای کوچک در نمودار GPC را نشان می‌دهند و معمولاً به وجود انواع مولکول‌ها با اندازه مولکولی متفاوت اشاره دارند.
- میانگین و وزن مولکولی:
– موقعیت و ارتفاع پیک‌ها کمک می‌کند تا میانگین و وزن مولکولی میانی و میانگین وزن مولکولی را تعیین کنیم.
- نواحی غیرخطی یا تغییر شیب نمودار:
– نواحی غیرخطی در نمودار ممکن است به تغییرات در توزیع اندازه مولکولی در طول زمان یا شرایط آزمایشی اشاره داشته باشد.
- پارامترهای آماری نمودار:
– اطلاعات آماری نظیر مد مولکولی، انحراف معیار، و توزیع آماری توزیع اندازه مولکولی از نمودارها استخراج می‌شود.
تفسیر این عناصر به محققان و متخصصان کمک می‌کند تا اطلاعات دقیقی از ترکیبات پلیمری در نمونه خود کسب کنند و تحلیل‌های دقیقتری را انجام دهند.
