サイズ排除クロマトグラフィーとは？初心者にもわかる基本と活用ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

サイズ排除クロマトグラフィーとは？

サイズ排除クロマトグラフィーは、分子の“大きさ”を手掛かりに混ざった物質を分離する方法です。主に生物学や化学の研究で使われ、タンパク質や多様な分子の純度を確認する際に役立ちます。

原理のしくみ

この方法では、多孔性の充填材（ビーズ）がカラムの中に詰められます。分子はこのビーズの隙間（孔）を通るとき、孔の大きさに応じて通過する経路が変わります。大きな分子ほど孔に入れずに表面を流れるため速く移動します。小さな分子は孔に入り込むため、長い経路をたどることになり、遅れて検出器に到達します。結果として“サイズの順”に分離されます。

ポイントと使いどころ

・形状や電荷の影響が少ないことが多く、比較的穏やかな条件で分離できます。

・分離の速度と分解能は充填材の性質に左右されます。

基本的な手順の概要

1. カラムに充填材を詰め、装填や平衡を行います。

2. 試料を注入し、ポンプで流します。

3. 検出器で分離後の成分を測定します。

実践での活用例

・タンパク質の分子量の概算、サイズに基づく分離、サンプルの分子量の推定など。

表で見る基本情報

特徴	サイズ排除クロマトグラフィーの特徴は分子の大きさだけで分離する点です。
主な用途	タンパク質のサイズ分離、分子量の推定、サンプルの純度確認
メリット	条件が穏やかで、形による影響が少ない場合が多い
デメリット	分離の精度はビーズの孔径とサンプルの形状に左右される

注意点

サイズ排除クロマトグラフィーは万能ではありません。分子の形状、凝集、アグリゲーション、溶媒の粘度などが結果に影響することがあります。実験計画では、試料の性質と充填材の特性を事前に調べ、比較的近いサイズレンジでの検証を行うことが重要です。

サイズ排除クロマトグラフィーの同意語

サイズ排除クロマトグラフィー: 分子の大きさ（サイズ）を基準に分離するクロマトグラフィーの一種。充填材として多孔ゲルを用い、大きな分子は孔を通過しにくく、小さな分子が充填材を透過して分離される。
ゲル浸透クロマトグラフィー: Gel permeation chromatography の日本語表現の一つ。ゲル状の充填材の孔による分離で、分子の大きさに応じて透過度が異なる仕組みを用いる。
ゲル濾過クロマトグラフィー: SECの別称のひとつ。ゲル状の充填材の孔を利用して分子の大きさで分離する手法。
ゲルろ過クロマトグラフィー: SECの表現の一つ。日本語の表記ゆれとして用いられることがある表現。
分子サイズ排除クロマトグラフィー: 分子のサイズを理由に排除・透過を利用して分離する、SECと同じ原理のクロマトグラフィー。
分子量排除クロマトグラフィー: 分子量の大小を基準に排除・透過を分離する、SECと同じ原理のクロマトグラフィー。
サイズ選択クロマトグラフィー: 分子のサイズを基準に選択的に分離するクロマトグラフィーの表現。
サイズによる分離クロマトグラフィー: 分子のサイズ差に基づいて分離するクロマトグラフィーの言い換え表現。
分子径排除クロマトグラフィー: 分子の径（サイズ）に基づき排除・透過を利用する分離手法の一つ。
分子篩クロマトグラフィー: 分子のサイズを篩のように使って分離することを表す日本語表現。

サイズ排除クロマトグラフィーの対義語・反対語

イオン交換クロマトグラフィー: 荷電を利用して分離する方法。溶質の電荷量や電荷の分布が分離の主因となり、サイズの大小ではなく電荷の性質で分離が決まる。
アフィニティクロマトグラフィー: 特定の結合相互作用を利用して標品を捕捉し、結合条件を調整して洗脱する分離法。サイズは主役ではなく、ターゲット分子と特異的な結合を持つものの有無が分離を決める。
逆相クロマトグラフィー: 疎水性の差を利用して分離する方法。分子の疎水性が高いほど保持が強く、サイズとは独立した分離原理で分離される。
ノーマルフェーズクロマトグラフィー: 極性の違いを基に分離する方法。一般には極性差によって分離順が決まり、サイズ排除の原理とは異なる。
分配クロマトグラフィー: 二相系の溶質の分配比の差を利用して分離する方法。溶質の分配係数の差によって分離が進むため、サイズではなく相互作用・溶解度の違いが主役。
相互作用ベースのクロマトグラフィー: イオン交換・アフィニティ・分配・逆相など、サイズ以外の分子間相互作用を利用して分離する総称。サイズ排除とは別の原理で分離を行う点が特徴。

サイズ排除クロマトグラフィーの共起語

ゲル浸透クロマトグラフィー: SECの別称。高分子の分子量分布を評価するクロマトグラフィー手法。
サイズ排除樹脂: SECに特化して設計された多孔性樹脂。分子の大きさに基づいて分離します。
ゲルビーズ: SECのカラム充填材として用いられる多孔性ビーズ。
充填材: カラムを満たす材料。ゲルビーズや樹脂などが主な充填材です。
分子量標準: 分子量を既知とした標準物質。キャリブレーションに使います。
ポリスチレン標準: 分子量標準として広く使われるポリスチレン系の標準物質。
標準曲線: 検出信号と既知分子量の関係を示す曲線。分子量の推定に用います。
キャリブレーション: 未知サンプルの分子量を推定するため、標準とデータを結びつける作業。
分子量分布: 試料中の分子量の分布を表す指標。SECで評価します。
分子量範囲: SECが有効な分子量のレンジ。
分離能: 大きさで分子を分離する能力。
分解能: 隣接するピークを分離できる程度。
保持時間: 分析でサンプル分子がカラムに留まる時間。
溶出曲線: 検出信号を溶出体積に対してプロットした曲線。
排除体積: 大きい分子が早く溶出する際の体積領域。
溶出体積: 分子サイズに応じて溶出する体積。
カラム: クロマトグラフィーの分析用カラム。
カラム長: カラムの長さ。測定性能に影響します。
カラム径: カラムの内径。流動挙動に関与します。
ゲル充填材: カラムをゲル状充填材で満たす構成要素。
ゲルビーズ直径: 充填ビーズの粒径。SECの分離特性に影響します。
粒径分布: ビーズの粒径の分布。
移動相: 分析時に用いる溶媒の組成。
モバイル相: 移動相と同義。流れを作る溶媒。
水系SEC: 水を主溶媒として用いるSEC。
有機溶媒系SEC: 有機溶媒を主溶媒として用いるSEC。
溶媒組成: 溶媒の組成・割合。
温度制御: カラム温度を安定させる管理。
カラム温度: カラムの温度。
流速: カラム内の流れ速度。
流量: 単位時間あたりの溶媒の体積。
検出法: データを検出する方法。
UV検出: 波長設定でUV光を利用した検出。
RI検出: 屈折率で検出。
MALS検出: 多角度光散乱を用いた検出。分子量・形状情報を取得。
再現性: 条件を再現しても結果が再現する安定性。
スケールアップ: 研究室規模から工業規模へ拡張する過程。
適用範囲: SECが適用できる分子量・材料の範囲。
圧力: カラム内の圧力。機器運用の目安。
保持時間分解能: 保持時間の測定精度・分離分解能。

サイズ排除クロマトグラフィーの関連用語

サイズ排除クロマトグラフィー: 分子の大きさに基づいて分離を行うクロマトグラフィの一種。固定相は多孔質のゲルビーズで構成され、大きな分子は孔を通過できず早く洗い流され、小さな分子は多孔を通って長く滞留する。
ゲルろ過クロマトグラフィー: サイズ排除クロマトグラフィーの別表現。日本語では同義語として用いられることが多い。
ゲル透過クロマトグラフィー(GPC): SECを英語名のGPCと呼ぶ表現。分子サイズを基準に分離する手法。
固定相: 分離を実現するための固定物質。SECでは多孔質ゲルビーズが主な固定相となる。
移動相: コラムを流す液体。SECでは一般に水系緩衝液を用い、pH・塩濃度を安定させる。
ポアサイズ: 固定相の孔径。分子が孔を通過できるかの判断基準であり、分離の基礎となる。
分子量カリブレーション: 既知分子量の標準物質を用いて、エリュージョン体積と分子量の対応関係を作る作業。
標準物質: デキストラン、プルランなど、分子量が既知の分子量標準物質を用いてカリブレーションを行う。
カリブレーション曲線: 分子量とエリュージョン体積の関係を表すグラフ。未知サンプルの分子量推定に使われる。
排除体積（Vo）: 大きな分子が最初に排出されるコラム内の体積。Voは通常、コラムの“空隙体積”に対応する。
エリュージョン体積（Ve）: サンプルが検出器へ現れる体積。分子サイズに応じてVeは変化する。
固定相の材質（Sepharose系）: タンパク質分離に広く用いられる多孔質ゲルビーズの代表。水和性が高く非特異吸着を抑えやすい。
固定相の材質（Sephadex系）: ゲルろ過用のデキトラン系ビーズ。分子量標準としても使われることがある。
固定相の材質（Superdex系）: 高分解能SEC用ゲルビーズ。中～大分子の分離に適する。
固定相の材質（Bio-Gel系）: 経済的で汎用性の高いゲルビーズ系。実験用途や教育用にも利用される。
検出法（RI検出器）: 屈折率の変化を検出してサンプル量を測る一般的な検出法。
検出法（UV検出）: UV光の吸収を利用して信号を得る方法。タンパク質は特定波長で吸収が高いことが多い。
検出法（SEC-MALS）: SECと多角度光散乱を組み合わせ、絶対分子量と分子量分布を推定できる検出系。
非特異吸着・相互作用の回避: 固定相表面と試料分子の非特異的結合を避け、サイズベースの純粋な分離を目指す工夫が必要。
モバイル相・バッファー条件: pH、イオン強度、塩濃度など、分離の再現性と固定相の安定性に影響する条件の設計。
適用対象: タンパク質、ポリマー、核酸など、サイズ差を利用して分離・推定を行うサンプルに適用される。