Größenausschlusschromatographie (SEC / GPC)

Ausschlusschromatographie, Gel-Permeations-Chromatographie (GPC), Gel permeation chromatography (GPC) [engl.], Gelchromatographie, Geldiffusion, Gelfiltration, Size exclusion chromatography (SEC) [engl.]

Chromatographisches Analysenverfahren, speziell zur Auftrennung von Makromolekülen nach ihren Molekülmassen durch den Molekülsiebeffekt.

Der Aufbau entspricht weitgehend dem der klassischen Säulenchromatographie, sind die Ansprüche an die Trennleistung jedoch höher kommen Aufbauten wie in der HPLC zum Einsatz.
Als Säulenmaterial werden spezielle Gele eingesetzt, die Molekularsieben ähneln.

In der SEC wird eine Auftrennung von Makromolekülen allein nach ihrer Molekülmasse mit Hilfe des gequollenen Netzwerks eines granulierten Gels erzielt.
Dazu wird eine flüssige Phase mit der gelösten Probesubstanz durch das Gel gegeben.
Die enthaltenen Moleküle diffundieren in alle Teile des gequollenen Netzwerks, die ihnen aufgrund ihrer Größe nicht versperrt sind.
Daher dringen kleinere Moleküle tiefer ein und werden folglich auch länger im Gel zurückgehalten als große Moleküle.
Moleküle deren Größe den Porendurchmesser des Gels überschreiten, wandern an den Gelkörnern entlang und verlassen die Säule als erste.
Die anderen Moleküle folgen in Reihenfolge abnehmender Molekülgröße.

Als Material für die stationäre Phase werden Gele eingesetzt, die in kleinen Kugel vorliegen.
Diese bestehen bevorzugt aus stark hydrophilen, aber wasserunlöslichen Makromolekülen wie Polyacrylamiden, Polystyrolen, Agarose oder Dextranen.
Die Porenweite und damit die Ausschlussgrenze kann durch den Vernetzungsgrad der Ausgangsmaterialien beeinflusst werden.
Die Größe der Poren variiert jedoch im Gegensatz zu Molekularsieben über mehrere Größenordnungen.
Generell ist der Trenneffekt abhängig von:
- Größe der einzelnen Gelkörner
  - Mit abnehmender Größe der Gelpartikel wird die Trennschärfe der Säule erhöht, die Filtrationsgeschwindigkeit jedoch herabgesetzt
- Vernetzungsgrad der Gelpartikel untereinander
  - Eine stärkere Vernetzung führt zu einer geringeren Maschenweite des und einer geringeren Quellungstendenz
- Geltyp
  - Wechselwirkungen zwischen hydrophilen und hydrophoben Gruppen im Gel zum Lösemittel beeinflussen die Trennleistung ebenfalls

Trennung von Makromolekülen wie Aminosäuren, Enzyme, Peptide, Polymere und Proteine.