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动态光散射(DLS)样品制备指南

发表时间:2024-12-20浏览量:341

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溶剂是指用来准备稀释液的纯溶剂,如甲苯或纯水;稀释液是指含有添加剂的溶剂,如含10% 甲醇的水溶液或10 mM KNO3水溶液。使用这种液体将样品进行溶解或分散后进行DLS测量。


01.

水相样品测量


动态光散射(DLS)一般不建议在纯去离子水中进行粒径测量,因为颗粒周围的双电层会发生长程相互作用,测得的水合粒径通常偏大2 ~ 10nm。可通过在纯水中加入少量的盐来屏蔽颗粒上的电荷,带相反电荷的离子将压缩在颗粒周围,屏蔽长程静电相互作用。由于氯离子通过于活跃,可能会与颗粒发生反应或吸附在其表面,推荐使用10 mM KNO3溶液作为水相样品稀释液。

02.

稀释液/液体


如果液体是非极性纯溶剂(如甲苯),建议选择色谱级溶剂。非极性溶剂通常不会溶解或携带灰尘,可不过滤直接使用。如果溶剂是极性的,可通过过滤去除溶剂中的灰尘。尤其是含盐的水相稀释液(盐类通常含有很多杂质),如KNO3溶液,建议使用0.1或0.2微米的过滤器进行过滤,过滤前先对过滤器进行冲洗。

03.

干样制备


如果样品是干粉状,在测量前需要将其溶解或悬浮。若样品是蛋白质,溶液不可剧烈搅拌且绝不能进行超声处理。如果样品较为坚固,则可使用超声、涡旋、旋转等方法来溶解/悬浮样品。用户可通过尝试不同的溶解方法和时间来确定溶解条件。在准备样品时,仔细观察样品的分散情况。


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04.

液体样品制备


对于液体样品,可能需要对样品进行稀释。建议用样品最初制备时所用的相同液体进行稀释,并使用相同浓度的添加剂(如盐、表面活性剂、分散剂等)。高浓度液体样品可能呈不透明或乳白色,通常将一滴样品加入到20毫升的液体中或进行1:1000的稀释。

05.

浓度影响


动态光散射(DLS)测量溶液的理想状态应是澄清透明的。斯托克斯-爱因斯坦方程适用于无限稀溶液,如果样品浓度过高,由于多重散射或粘度效应,测量的颗粒大小将有些许误差。当颗粒浓度足够高时,单个颗粒的散射光在悬浮液中被其他颗粒重新散射,就会发生多重散射,这将导致测量的粒度值被人为降低。当加入到液体中的样品体积足够大以至于改变液体的粘度时,就会发生粘度效应。如果由于粘度效应导致参与计算的液体粘度错误,那么测得的粒度值也将不准确。下图展示了在高浓度下测量的影响。


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根据样品和液体的不同,当浓度过高不适合DLS测量时,可以看到粒度值的减小或增大。在浓度极高的情况下,这种现象通常会逆转。

有两种方法可以检查浓度是否适合DLS测量:

光强检查


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对于配备雪崩光电二极管(APD)的仪器,在光强最大化条件下稀溶液的散射光强度应小于2 Mcps。请注意,测量时应通过光强衰减器将光强调整为小于500-600 kcps。

稀释检查


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验证浓度是否适合DLS测量的第二种方法是在第一次测量后将样品稀释50%,如果稀释后的粒径值与稀释前相同,且光强约为稀释前的一半,则第一次测量的浓度及以下所有浓度都是合适的。

06.

有色溶液


对于有颜色的样品,只要激光没有被溶液完全吸收,就可以对样品进行测量。有色样品和荧光样品通常更难测量,可尝试对样品进行稀释和添加荧光过滤装置。

07.

过滤溶液


在过滤溶液时如果样品颗粒被滤除会造成粒径分布的改变,推荐使用比要测量的最大尺寸大2-3倍孔径的过滤器对溶液进行过滤,过滤前先对过滤器进行冲洗。


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