构象
由于小于可见光的波长，人们很难确定大分子和纳米粒子的形状、结构或构象。虽然像 AFM 和 cryoTEM 这样的成像技术在某些情况下可以提供详细的信息，但它们需要对沉积在表面上的自然溶液条件进行重大改变，并测量非常小的、通常不具代表性的集合。光散射提供了非侵入性的构象测定，在溶液中，超过大型和有代表性的集合。
结合多角度静态光散射（MALS）、差分粘度计（dVI）或动态光散射（DLS）和差分折光计（dRI）独立或组合使用三重检测 GPC，可提供以下定量分析：
- 聚合物和树突中的分枝比
- 蛋白质聚集体或淀粉样纤维的形状
- 空载体或填充载体纳米粒子
分支比率
合成聚合物的重要性质，如刚度、粘度和溶解度由支化比决定。如 Stepan Podzimek 博士在白皮书“分支揭示：通过多角度光散射表征合成聚合物和天然聚合物的分子结构”中所述，分支比最可靠地由 rms 半径 Rg 与摩尔质量 Mw 的对数曲线的斜率 v 确定。由于 MALS 同时和独立地确定了基于尺寸的分离技术（如 SEC-MALS 或 FFF-MALS ）下游的两个参数，因此只要分子半径大于约 10nm，它就是实现这一目的的理想技术。
对于较小的分子，可以用微分粘度计或在线 DLS 测定的流体力学半径 Rh 代替 Rg 。在 MALS 系统中增加了 ViscoStar® 差分粘度计，使 dVI 分析能够同时测定分支和 Mark Houwink 参数
形状因子
对于除支化聚合物外的大分子组装体，Rg 与 Mw 的对数图显示了形状。斜率 v 的增加值从球形逐渐增加到随机卷曲，再到聚合物和聚集体的线性构象。例如，无定形蛋白聚集体与淀粉样纤维的区别在于 v 值， v 值在非定形聚集体的球形/随机线圈范围内，但更接近淀粉样纤维线性排列的预期值。
对于每个大分子尺寸组分，从形状因子 ρ=Rg/Rh 获得类似信息。椭球的理论形状因子，通常被用来表示大分子及其组装体或聚集体，众所周知是半轴比的函数。因此，利用 WyattQELS 模块同时集成 DLS 的 MALS 是一种独立和正交的方法来确定组装或纳米颗粒的形状。
当已知分析物具有特定形状时，形状因子提供结构信息。例如，由于脂质体总是球形的，因此形状因子ρ清楚地区分了空脂质体和填充了药物化合物等物质的脂质体。
ρ = ~1.00
ρ = ~0.77
应用说明
选定的引用
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Peng, Y.; Zhang, L. Characterization of a polysaccharide-protein complex from Ganoderma tsugae mycelium by size-exclusion chromatography combined with laser light scattering. J. Biochem. Bioph. Meth. 2003, 56, 243-252.
Striegel, A. M. Architecture on the mechanochemical degradation of macromolecules. J. Biochem. Bioph. Meth. 2003, 56, 117-139.
Tarazona, M. P; Saiz, E. Combination of SEC/MALS experimental procedures and theoretical analysis for studying the solution properties of macromolecules. J. Biochem. Bioph. Meth. 2003, 56, 95-116.
Zhang, C.; Zhou, Y.; Liu, Q.; Li, S.; Perrier, S.; Zhao, Y. Facile synthesis of hyperbranched and star-shaped polymers by RAFT polymerization based on a polymerizable trithiocarbonate. Macromolecules 2011, 44, 2034-2049.
分析构象的相关仪器
MALS
DAWN® - 最灵敏的MALS探测器。配备18个角度的探测器，用以确定 200 Da ~ 1 GDa 摩尔质量和10 ~ 500 nm半径的分子。
- 标准选项：常温型
- 制冷/加热型：-15 ~ 150 ℃
- 超高温型：20 ℃ ~ 210 ℃
DAWN提供了处理荧光样品的特殊信号：荧光屏蔽滤光片和785nm的红外激光。
miniDAWN® - 3角度光散射探测器，用以测定200 Da ~ 10 MDa摩尔质量和10–50 nm半径的分子（仅限环境温度）。
microDAWN™ - 第一个为UHPLC打造的 MALS探测器，探测器间的分散度低至1.5 µL。采用3角度探测器，测定 200 Da ~ 20 MDa摩 尔质量和 10-50 nm 半径的分子（仅限环境温度）。
粘度检测器
ViscoStar®< /a> - 是一种高度灵敏的在线粘度检测器，与 SEC-MALS 一起用于测定所有类型的生物大分子、合成聚合物甚至蛋白质和多肽的大小和构象。
ViscoStar 采用多种新技术，为各种 GPC 提供最高灵敏度、稳定性和溶剂兼容性的粘度检测器。它的易用性和可维护性使其成为 Wyatt's AWN® 光散射检测器和 Optilab® 示差检测器的完美伴侣。温度控制在 4°C ~ 70°C 之间。
microViscoStar™ - 与 ViscoStar 类似，但专门设计用于UHPLC/APC。
示差折光检测器
Optilab® - 一种独特的在线示差折光检测器，用于测量任何大分子的浓度，且不受发光基团的影响。温度可以在 4°C ~ 65°C 之间调节。同时，它可以测量高达180 mg/mL蛋白质溶液的浓度。
microOptilab™ - 第一个专门设计用于所有UHPLC系统的RI探测器。
场流分离系统
非对称流场分离系统（AF4）和中空纤维流场分离系统（HF5）可以对直径为 1nm ~ 10000nm 的大分子和纳米粒子进行多功能分离。结合 MALS 和 DLS 仪器，FFF 分离是获得溶液中摩尔质量和分子尺寸分布的理想方法。
Eclipse™ DualTec™ - Tip-injection FFF 流体控制系统，它与您的高效液相色谱泵和自动进样器集成，在不丧失 SEC 功能的情况下提供 FFF 的所有优点。支持 AF4、HF5和SEC中任意两个之间的切换。
Eclipse™ AF4™ - Center-downstream injection FFF流体控制系统，与HF5或SEC配合使用时不需要进行优化。Fritless Channel 和 semi-preparative FFF 在使用时必需要基于AF4。
Eclipse Channels - Eclipse系统提供多种分离流道和膜，以适应各种分析甚至半制备任务。动态光散射检测器
WyattQELS™ - 一种动态光散射（DLS）模块，它集成在DAWN、miniDAWN 或 microDAWN MALS 检测器中，在相同的散射体积内提供同步的DLS测量。
DynaPro® NanoStar® - 检测时样品消耗体积低至 1.25 µL，温度控制范围从 -15°C ~ +150°C，NanoStar 超越了传统的基于比色皿的DLS仪器。它提供了一个与DLS检测系统平行的优化静态光散射检测器，以确定绝对的摩尔质量。NanoStar 通过在 Wyatt MALS 检测器中安装采集光纤，实现了在线DLS检测器的双重功能。