分子量を測定するための主要な方法について、ご紹介します。
1. 質量分析 (Mass Spectrometry, MS)
- 原理: 分子をイオン化し、そのイオンの質量を測定します。イオン化には電子衝撃法 (EI)、化学イオン化法 (CI)、マトリックス支援レーザー脱離イオン化 (MALDI)、エレクトロスプレーイオン化 (ESI) などがあります。
- 利点: 高い精度と感度で分子量や化学構造を決定できます。
- 用途: 小分子から大分子まで広範囲にわたり、特に有機化合物や生体分子の分析に使用されます。
2. 凝固点降下法 (Freezing Point Depression)
- 原理: 溶質が溶媒に溶けることで、溶媒の凝固点が低下します。凝固点降下量から溶質の分子量を計算します。
- 利点: 簡単で、特に小分子の分子量測定に有用です。
- 用途: 主に小分子化合物や低分子量の化学物質の測定に利用されます。
3. 沸点上昇法 (Boiling Point Elevation)
- 原理: 溶質が溶媒に溶けることで、溶媒の沸点が上昇します。沸点上昇量から溶質の分子量を計算します。
- 利点: 溶液の性質に基づく測定で、比較的簡単に行えます。
- 用途: 溶液中の分子量の測定に使用され、特に中小分子の測定に適しています。
4. ゲル浸透クロマトグラフィー (Gel Permeation Chromatography, GPC)
- 原理: ポリマーや高分子をゲルカラムに通し、分子サイズに基づいて分離します。分子量は排除体積やカラムからの出力時間を基に算出されます。
- 利点: ポリマーの分子量分布を正確に測定でき、広範な分子量範囲に対応可能です。
- 用途: ポリマーや高分子の分子量分布分析に特化しています。
5. 静的光散乱法 (Static Light Scattering, SLS)
- 原理: 照射した光が分子によって散乱され、その散乱光の強度を測定します。散乱の強度から分子のサイズと分子量を決定します。
- 利点: 高分子のサイズや分子量を直接測定でき、複雑な試料にも対応可能です。
- 用途: ポリマーやタンパク質などの高分子の分析に使用されます。
6. エルツ法 (Ellman’s Reagent)
- 原理: 特定の化学反応に基づき、分子の濃度や量を測定します。主に酵素活性やペプチドの定量に使用されます。
- 利点: 特定の分子や基準に対して感度が高いです。
- 用途: 生化学的な分析に多く使用されます。
7. クレイグ法 (Craig’s Method)
- 原理: 液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせて、分子の質量を測定します。分子の分離と質量決定を同時に行います。
- 利点: 高い分解能と精度で、複雑な混合物中の成分の測定が可能です。
- 用途: 化学合成物の分析や質量測定に使用されます。
これらの方法は、分子の性質や測定の精度に応じて選択されます。選択する方法は、試料の特性、必要な精度、分析目的によって異なります。
