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羟乙基淀粉分子量及分子量分布表征

2019.10.14

羟乙基淀粉（Hyroxyethyl Starch, HES）是一种非离子型淀粉改性产物。目前，被认为是最为良好的血浆代用品，在医学领域常作为失血性休克的治疗和血液的稀释剂等以维持血液胶体渗透压作用。因其独有的特性及功能，近年来，羟乙基淀粉再次成为人们关注的焦点。

HES的分子量及分子量的分布无疑是各企业及检测机构评价产品质量优劣环节中较为重要的指标。而关于多大分子量范围的HES用于血浆代用品更为合适；何种检测手段测定其分子量及分子量的分布更为准确，更为可信，更符合工业快速检测要求等问题曾引起广泛讨论与研究。

凝胶渗透色谱法（Gel Permeation Chromatography, GPC），又称为体积排阻法（Size Exclusion Chromatography, SEC），其基本原理是利用样品分子中含有的不同颗粒大小的分子依次经过，具有多孔径的凝胶色谱填料颗粒（填料颗粒孔内部/填料颗粒之间间隙），致使其不同大小颗粒流经的实际路程不同而依次按从大到小的顺序洗脱出来。因此，曾广泛用于高分子分子量及分布的测定。然而，该方法需要标准物事先标定，绘制标准曲线，且该标准曲线的准确性在很大程度上依赖于标准物与未知样品结构及性质的相似性。因此，该方法误差较大（约10%），如果用于HES的分子量及分子量分布的测定，将很可能得不到精确可靠的数据，其质量将得不到强有力的保障。

而光散射法与GPC联用技术的出现，迅速取代了凝胶渗透色谱法在该领域的应用。鉴于该技术不需要标样事先绘制标准曲线；测试的结果的准确性又完全不依赖于未知样品与标样结构及性质的相似性，因此，该技术被认为是高分子物质分子量的绝对表征方法。

本文简述了利用光散射法与GPC联用技术测定HES分子量及其分布，确定了10%大分子部分以及10%小分子部分分子量等参数。

1.原材料及试剂

超纯水：miniQ纯水仪制备；醋酸及醋酸盐：国药集团；羟乙基淀粉溶液（130/0.4）：5mg/ml；

2.仪器及试验条件

多角度激光光散射仪（DAWN HELEOS II，Wyatt Technology Inc., Santa Barbara, CA）: 激光波长658nm；光源GaAs。

示差折光检测器：（Optilab rEX，Wyatt Technology Inc., Santa Barbara, CA）

凝胶柱：Shodex 804

定量环：50ul

3. 测试结果与分析

3.1 羟乙基淀粉折射率增量的测定

折射率增量，即溶液折射率随溶质浓度的变化量，该值是计算分子量的重要参数之一。本试验采用称重稀释法，将配制的HES母液稀释称成8个浓度梯度；依次进样至Optilab rEX示差检测器，测定其折射率增量（dn/dc），结果为：0.1352±0.0007mL/g，R2 = 0.999797。

3.2 羟乙基淀粉分子量及分布的测定

如图2所示，羟乙基淀粉的GPC洗脱图；该峰值分布较宽，其分散度（Mw/Mn）为2.735，重均分子量（Mw）为1.295×105 kDa；与理论值1.30×105 kDa之间的误差小于5%。

3.3 羟乙基淀粉中10%小分子部分以及10%大分子部分分子量测定

如图3，羟乙基淀粉分子量的累计分布及微分分布图。图中1处显示的是羟乙基淀粉中10%小分子部份，对应的分子量（Mw）：1.0345×105 kDa；图中2处显示的是羟乙基淀粉中10%大分子部份，对应的分子量（Mw）：3.8987×105 kDa。即该样品中80%的羟乙基淀粉分子量在1.0345×105 ~ 3.8987×105 kDa范围内。