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相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-19 05:34:40 更新時(shí)間：2025-07-18 05:34:40

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)概述

相對(duì)分子質(zhì)量，也稱(chēng)為分子量，是指一個(gè)化學(xué)分子相對(duì)于碳-12原子質(zhì)量的1/12的質(zhì)量比值，通常以道爾頓（Da）或克/摩爾（g/mol）為單位表示。在化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)和制藥等領(lǐng)域，準(zhǔn)確測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量至關(guān)重要。它直接影響物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)活性、溶解度和生物活性。例如，在藥物研發(fā)中，分子量的精確測(cè)定能確保藥物的純度和穩(wěn)定性；在聚合物工業(yè)中，分子量分布決定了材料的強(qiáng)度、韌性和加工性能；在生物技術(shù)領(lǐng)域，蛋白質(zhì)或多肽的分子量檢測(cè)是基因工程和疾病診斷的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)已成為質(zhì)量控制、科研創(chuàng)新和工業(yè)應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)，涉及從納米材料到生物大分子的廣泛對(duì)象。

檢測(cè)項(xiàng)目

相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)的項(xiàng)目根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和樣品類(lèi)型而多樣化。常見(jiàn)檢測(cè)對(duì)象包括生物大分子（如蛋白質(zhì)、核酸、多糖），其中蛋白質(zhì)分子量測(cè)定在抗體藥物開(kāi)發(fā)中尤為重要；合成聚合物（如聚乙烯、聚丙烯），分子量分布影響材料性能；小分子化合物（如藥物活性成分或有機(jī)污染物），分子量精準(zhǔn)測(cè)定確保安全性和功效；以及納米顆粒和膠體系統(tǒng)。這些項(xiàng)目通常包括絕對(duì)分子量測(cè)定、分子量分布分析（多分散性指數(shù)）、以及結(jié)合其他參數(shù)（如二級(jí)結(jié)構(gòu)或聚集狀態(tài)）的綜合檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中，項(xiàng)目選擇需考慮樣品特性、精度要求和檢測(cè)目的，例如在藥物CMC（化學(xué)制造與控制）階段，分子量檢測(cè)是批次放行的關(guān)鍵指標(biāo)。

檢測(cè)儀器

相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)依賴(lài)于多種高精度儀器，每種儀器針對(duì)不同樣品和精度需求設(shè)計(jì)。核心儀器包括質(zhì)譜儀（如四極桿質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀），它通過(guò)電離分子并分析質(zhì)荷比來(lái)提供高分辨率數(shù)據(jù)，適用于小分子和生物大分子；尺寸排阻色譜儀（SEC），常與多角度激光光散射檢測(cè)器（MALLS）或示差折光檢測(cè)器聯(lián)用，用于測(cè)量聚合物的分子量和分布；滲透壓儀，通過(guò)溶液滲透壓與分子量的關(guān)系推算值，適合小規(guī)模樣品；動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS），基于布朗運(yùn)動(dòng)散射光計(jì)算分子尺寸和分子量；以及核磁共振波譜儀（NMR），用于分析分子結(jié)構(gòu)相關(guān)分子量。其他輔助設(shè)備包括電泳系統(tǒng)、粘度計(jì)和超離心機(jī)。這些儀器需定期校準(zhǔn)，并結(jié)合自動(dòng)化軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。

檢測(cè)方法

相對(duì)分子質(zhì)量的檢測(cè)方法多樣，主要分為絕對(duì)法和相對(duì)法。絕對(duì)方法包括質(zhì)譜法（如電噴霧電離質(zhì)譜-ESI-MS和基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜-MALDI-TOF），可提供精確到0.1%的分子量數(shù)據(jù)；光散射法（如靜態(tài)光散射-SLS和動(dòng)態(tài)光散射-DLS），通過(guò)測(cè)量溶液中光的散射角或波動(dòng)計(jì)算分子量；以及沉降平衡超離心法，適用于大分子復(fù)合物。相對(duì)方法包括尺寸排阻色譜法（SEC），依據(jù)分子大小與保留時(shí)間的關(guān)系估算分子量；電泳法（如SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳-SDS-PAGE），用于蛋白質(zhì)分子量的相對(duì)比較；粘度法，基于特性粘度與分子量的Mark-Houwink方程推算。選擇方法時(shí)需考慮樣品狀態(tài)（溶液或固體）、分子量范圍（小分子至數(shù)百萬(wàn)Da）和精度要求，通常結(jié)合多種方法交叉驗(yàn)證以提高準(zhǔn)確性。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè)的全球一致性和可靠性，行業(yè)采用一系列國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 16014系列（聚合物分子量測(cè)定）、ISO 10927（質(zhì)譜法通則）和ISO 22412（動(dòng)態(tài)光散射方法）；制藥領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)包括美國(guó)藥典（USP）通則如〈851〉（光散射法）和歐洲藥典（EP）2.2.46節(jié)（色譜法）；中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 16631（色譜法測(cè)定聚合物分子量）、GB/T 21864（質(zhì)譜法通則）。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測(cè)流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：儀器校準(zhǔn)（使用標(biāo)準(zhǔn)參照物如聚苯乙烯或蛋白質(zhì)）、樣品制備（如緩沖液選擇、濃度控制）、數(shù)據(jù)采集（重復(fù)次數(shù)≥3次）和結(jié)果報(bào)告（包括不確定度評(píng)估）。遵守標(biāo)準(zhǔn)不僅提升檢測(cè)可信度，還支持監(jiān)管合規(guī)（如FDA或NMPA認(rèn)證），推動(dòng)跨實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)可比性。