18.02.2016
Trägheitsradius, Hydrodynamischer Radius und Viskositätsradius: Wie groß ist ein Makromolekül in Lösung?
Wenn Makromoleküle charakterisiert werden dann sind die primären Messgrößen das mittlere Molekulargewicht der Probe und die Verteilung der Molekulargewichte.
Neben dem Molekulargewicht ist aber auch die Größe von Makromolekülen ein wichtiger Faktor z. B. in Bezug auf Diffusionseffekte und Membranfiltrationen. Es gibt verschiedene Werte, die die Größe eines Makromoleküls in Lösung beschreiben: den Trägheitsradius, den Hydrodynamischen Radius und den Viskositätsradius. Je nach verwendeter Messmethode können für alle diese Werte auch verschiedene Mittelwerte wie z. B. Zahlen- Gewichts- und Zentrifugenmittelwerte (Rn, Rw und Rz) aufgeführt werden.
Es stehen verschiedene Messmethoden zur Verfügung mit denen man die Radien von Makromolekülen bestimmen kann: Statische Mehrwinkel-Lichtstreudetektion, Dynamische Lichtstreuung und die Gelpermeationschromatographie mit einer Kombination aus Viskositätsdetektion, statischer Mehrwinkel-Lichtstreudetektion und Brechungsindexdetektion.
Definition und Bestimmung des Trägheitsradius, des hydrodynamischen Radius und des Viskositätsradius
Zur Beschreibung der Größe eines Makromoleküls in Lösung werden verschiedene Radienangaben verwendet. Die Radien werden folgendermaßen definiert: