多重光散射儀和動(dòng)態(tài)光散射儀的區(qū)別

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發(fā)表于 2025-2-14 11:29:53 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

多重光散射儀（Multi-Angle Light Scattering, MALS）和動(dòng)態(tài)光散射儀（Dynamic Light Scattering, DLS）是兩種常見的光散射技術(shù)，它們?cè)谠?、?yīng)用場景和測量參數(shù)上有顯著區(qū)別。以下是兩者的詳細(xì)對(duì)比：

1. 原理

多重光散射儀（MALS）
- 通過測量樣品在不同角度（通常為多個(gè)固定角度）下的散射光強(qiáng)度，分析散射光的角度依賴性。
- 結(jié)合濃度信息（如通過折射率檢測器），可以計(jì)算絕對(duì)分子量（Mw）、均方根半徑（Rg）等參數(shù)。
- 通常與尺寸排阻色譜（SEC）或場流分離（FFF）聯(lián)用，用于復(fù)雜樣品的分離和表征。
動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）
- 通過測量散射光強(qiáng)度的波動(dòng)（由布朗運(yùn)動(dòng)引起），分析光強(qiáng)隨時(shí)間的變化（自相關(guān)函數(shù)）。
- 基于斯托克斯-愛因斯坦方程，計(jì)算顆粒的流體力學(xué)半徑（Rh）和粒徑分布。
- 適用于測量納米顆粒、膠體、蛋白質(zhì)等樣品的粒徑和分散性。

2. 測量參數(shù)

多重光散射儀（MALS）
- 絕對(duì)分子量（Mw）：無需標(biāo)準(zhǔn)品即可測定。
- 均方根半徑（Rg）：反映分子或顆粒的尺寸和形狀。
- 第二維里系數(shù)（A2）：反映分子間相互作用。
- 適用于大分子（如蛋白質(zhì)、聚合物）和復(fù)雜體系（如聚集體、共軛物）的表征。
動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）
- 流體力學(xué)半徑（Rh）：反映顆粒在溶液中的有效尺寸。
- 粒徑分布：提供多分散性指數(shù)（PDI），評(píng)估樣品的均一性。
- 適用于納米顆粒、膠體、蛋白質(zhì)等樣品的快速粒徑分析。

3. 應(yīng)用場景

多重光散射儀（MALS）
- 高分子科學(xué)：聚合物分子量和構(gòu)象分析。
- 生物制藥：蛋白質(zhì)聚集、抗體-抗原復(fù)合物分析。
- 納米材料：納米顆粒的尺寸和形狀表征。
- 通常與分離技術(shù)（如SEC-MALS）聯(lián)用，用于復(fù)雜樣品的分離和表征。
動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）
- 納米材料：納米顆粒的粒徑和分散性分析。
- 生物**：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體、病毒顆粒的尺寸測量。
- 膠體化學(xué)：膠體穩(wěn)定性研究。
- 適用于快速、非破壞性的粒徑分析。

4. 樣品要求

多重光散射儀（MALS）
- 樣品需具有一定濃度（通常為 mg/mL 級(jí)別）。
- 樣品需透明或微濁，避免高濃度或高濁度樣品（可能影響光散射信號(hào)）。
- 通常與分離技術(shù)聯(lián)用，適合復(fù)雜樣品的分析。
動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）
- 樣品濃度較低（通常為 μg/mL 級(jí)別）。
- 樣品需透明或微濁，避免高濃度或高濁度樣品（可能導(dǎo)致多重散射）。
- 適合均一性較好的樣品，對(duì)多分散性樣品的分辨率較低。

5. 優(yōu)缺點(diǎn)

多重光散射儀（MALS）
- 優(yōu)點(diǎn)：
  - 提供絕對(duì)分子量和尺寸信息。
  - 可分析復(fù)雜樣品（如聚集體、共軛物）。
- 缺點(diǎn)：
  - 儀器昂貴，操作復(fù)雜。
  - 需要與其他分離技術(shù)聯(lián)用，分析時(shí)間較長。
動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）
- 優(yōu)點(diǎn)：
  - 快速、簡便，適合常規(guī)粒徑分析。
  - 非破壞性測量，樣品可回收。
- 缺點(diǎn)：
  - 對(duì)多分散性樣品的分辨率較低。
  - 無法提供絕對(duì)分子量信息。