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Lexikon der Biochemie: Gelchromatographie

Gelchromatographie, Gelfiltration, eine chromatographische Methode mit der Moleküle nach ihrer Größe getrennt werden. Die G. basiert auf einer unterschiedlichen Permeation der zu trennenden Moleküle in ein poröses Trägermaterial mit kontrollierter Porengröße. Ab einer bestimmten Größe können die Moleküle nicht mehr in die Poren des Trenngels eindringen und erscheinen im Eluat zusammen mit der Lösungsmittelfront im Ausschlussvolumen Vo. Die kleineren Moleküle dringen in die Poren der stationären Phase ein, erfahren dadurch eine Verzögerung in der Wanderungsgeschwindigkeit, so dass ihr Elutionsvolumen Vm der Summe des internen Probenvolumens und des Partikelzwischenraumes entspricht. Zwangsläufig haben die kleinsten Moleküle die längste Aufenthaltsdauer in den Poren und werden zuletzt eluiert. Die mobile Phase fungiert lediglich als Lösungsmittel und hat keinen Einfluss auf den Trenneffekt.
Die G. ist eine Form der Ausschlusschromatographie (size exclusion chromatography, SEC). Es existieren verschiedene Bezeichnungen für diese Trenntechnik. Bei Verwendung wässriger Trennsysteme spricht man von einer Gelfiltrationschromatographie (GFC), beim Einsatz nichtwässriger Trennsysteme von einer Gelpermeationschromatographie (GPC). Bei der G. wird die Selektivität durch die Auswahl von Trenngel, Lösungsmittel bzw. Puffer, pH-Wert und Probenvolumen bzw. Säulendimension determiniert. Unter der Voraussetzung des Einsatzes einer gut gepackten Säule, ist die Flussrate der einzige variable Parameter. Während sich die Auswahl des Lösungsmittels nach der Probenlöslichkeit richtet, ist für die Wahl des Trenngels einmal der Fraktionierungsbereich von Wichtigkeit, aber auch die Lösungsmittelstabilität des Gels in Abhängigkeit von der Verwendung von wässrigen Puffern (mittlere Ionenstärke: 50-100 mM) oder organischen Lösungsmitteln. Für eine effektive Trennungsauflösung muss das Auftragsvolumen in Relation zur Säulendimension klein sein. Ansonsten kommt es zu Bandenverbreiterung und schlechter Peakauflösung.

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