As an industrial manufacturer, do you develop, produce, or test polymers, proteins, excipients, or complex formulations?
Steric exclusion analysis, also known as Gel Permeation Chromatography (GPC analysis), also known as Size Exclusion Chromatography (SEC), is a method of choice for determining the average molar mass and size distribution of your macromolecules in solution.
Would you like to carry out a steric exclusion analysis
What is steric exclusion analysis?
Steric exclusion analysis (also known as size exclusion chromatography, SEC, or GPC depending on the application) is a powerful analytical method for separating macromolecules according to their size or molecular weight.
This chromatographic technique is particularly well suited to the in-depth study of polymers, proteins, polysaccharides, and other large molecules used in various industrial sectors.
By using this form of size exclusion chromatography and combining a range of detectors (RI and UV concentration detectors, RALS/LALS light scattering, viscometer), steric exclusion analysis makes it possible to accurately determine molecular mass and size, as well as intrinsic viscosity and structure, particularly for polymers.
The principle of steric exclusion chromatography
Steric exclusion analysis is based on the separation of molecules according to their size, thanks to their ability to enter, or not, the pores of a porous material present in the chromatographic column.
- Large molecules (large molecules) cannot enter the pores, so they are excluded and elute quickly from the column
- Small molecules (small molecules) penetrate deeply into the pores, thereby delaying their elution time
This separation enables precise characterization of molecules according to their size and molecular weight without any chemical interaction with the column.
Why carry out a steric exclusion analysis?
SEC/GPC analysis addresses several industrial challenges:
- Caractériser un polymère synthétique ou naturel
- Contrôler la stabilité ou la dégradation d’un principe actif
- Comparer la structure de deux échantillons (copolymères, formulations, lots)
- Valider la conformité d’un produit vis-à-vis d’un cahier des charges ou d’une norme
- Étudier un phénomène de vieillissement, d’oxydation ou de modification chimique
Our solutions: complete expertise in steric exclusion chromatography
Our laboratory services
Thanks to a strengthened analytical platform (aqueous and organic phase GPC, RI, UV, MALS detectors, etc.), we offer a tailored approach to your needs in:
Contrôle des masses moléculaires moyennes et distribution des masses molaires des matériaux polymères et autres substances (Mn, Mw, Mp, indice de polydispersité). Les normes NF T 51-505 et la série ISO 13885 concernent notamment ce type de prestation
Caractérisation structurale avec notamment l’étude de la ramification des chaînes macromoléculaires (branching analysis, …)
Optimisation des procédés de fabrication afin de valider des conditions de synthèse, d’application ou de réticulation
Expertise de défaillance sur pièces thermoplastiques pouvant notamment être associée à une dégradation de la fraction polymérique (cisaillement de la matière engendrant des ruptures de chaînes)
Déformulation de polymères permettant d’accéder à des informations physico-chimiques complémentaires des techniques analytiques de type IRTF, ATG, Py-GCMS, GCMS, LCMS, …
Caractérisation des protéines et des polysaccharides (sucres)
Coupling steric exclusion with other analytical techniques
Combining steric exclusion analysis (SEC/GPC) with other techniques – such as multi-angle light scattering (MALS), viscometry, or UV/RI detection – provides a more complete characterization of macromolecules. These combinations improve accuracy regarding molar mass, structure, and sample composition, delivering reliable diagnostics for quality control, formulation, or R&D.
Why use steric exclusion in industry?
Steric exclusion analysis are an analytical technique used to characterize a wide variety of polymers or other macromolecules in a mixture.
Used in quality control, process optimization (polymerization kinetics, for example), or expert analysis (search for pollution, contamination, etc.), this technique now meets a wide range of industrial needs across various sectors:
Industrie des polymères et plastiques : contrôle précis des propriétés mécaniques et thermiques grâce à la maîtrise des masses molaires
Cosmétique : validation des polymères utilisés dans les formulations pour assurer texture et stabilité des produits finis.
Industrie pharmaceutique et biotechnologique : caractérisation des protéines et des biomolécules pour garantir stabilité et efficacité thérapeutique.
Size exclusion chromatography for polymers
Size exclusion chromatography (SEC or GPC) is the reference method for analyzing polymers, whether synthetic or natural. It makes it possible to accurately determine their average molar mass (Mn, Mw), polydispersity, and molecular structure (linear, branched, etc.).
For professionals in plastics processing, composite materials, or resins, this technique is essential for:
Contrôler la qualité des lots de production
Comparer des formules ou fournisseurs
Suivre l’impact du vieillissement ou de la dégradation
Optimiser les propriétés mécaniques et thermiques des produits finis
Pourquoi choisir FILAB ?
FAQ
Il s’agit de deux appellations pour la même technique.
– SEC (Size Exclusion Chromatography) est l’appellation la plus générale.
– GPC (Gel Permeation Chromatography) est souvent utilisée lorsqu’on travaille en phase organique (ex. : THF, DMF).
Une analyse SEC permet de déterminer :
La masse molaire moyenne (Mn, Mw)
L’indice de polydispersité (IP = Mw/Mn)
La distribution de taille
Des informations sur la structure moléculaire, en fonction des détecteurs utilisés (MALS, viscosimètre…)
Nous analysons tout type de polymères synthétiques ou naturels, résines, protéines, polysaccharides, produits formulés, matières premières, médicaments, etc.
L’échantillon doit être soluble dans un solvant compatible avec la colonne et le système (ex. : THF, DMF, eau, NaNO3, etc.).
La chromatographie d’exclusion stérique (SEC/GPC) est une technique de séparation par taille moléculaire.
Elle permet de caractériser avec précision la masse molaire et la distribution des macromolécules.
Les macromolécules sont séparées selon leur capacité à pénétrer dans les pores d'une colonne.
Les plus volumineuses sont exclues des pores et éludées rapidement ; les plus petites s’y diffusent plus longtemps.
L’analyse par exclusion stérique désigne le principe général de séparation des molécules selon leur taille. La GPC (Gel Permeation Chromatography) est une application spécifique de cette technique, utilisée avec des solvants organiques, principalement pour analyser les polymères synthétiques.
Autrement dit, la GPC est une forme d’analyse par exclusion stérique adaptée à certains matériaux et conditions.
Presque tous les polymères sont analysables, à condition de trouver le solvant approprié et les conditions expérimentales adéquates. FILAB vous accompagne dans la détermination des protocoles adaptés.
Typiquement, quelques milligrammes suffisent, ce qui rend cette technique particulièrement intéressante pour les échantillons précieux ou rares.
L’analyse par exclusion stérique permet de déterminer précisément la distribution des masses molaires des polymères synthétiques (PE, PP, PET, etc.). Cette caractérisation aide à anticiper les propriétés mécaniques, thermiques et de mise en œuvre du matériau, réduisant ainsi les risques de non-conformité en production ou les défauts de performance des produits finis.
Oui, l’analyse par exclusion stérique permet de détecter et de quantifier les modifications de masse molaire dues à la dégradation thermique, oxydative ou à l’exposition aux UV des résines industrielles (époxy, phénoliques, polyesters). Cela facilite ainsi l’identification rapide des causes d’altération, orientant directement les actions correctives à mettre en œuvre.
La SEC permet d’évaluer la taille et l’état d’agrégation des protéines thérapeutiques (anticorps monoclonaux, vaccins, enzymes). Cette analyse participe à garantir leur stabilité, leur efficacité thérapeutique et le respect des réglementations pharmaceutiques strictes.
L’analyse SEC aide à caractériser précisément la taille des polysaccharides (amidon, cellulose, dérivés végétaux) utilisés comme épaississants, stabilisants ou agents de texture. Elle permet ainsi aux industriels d’optimiser les propriétés sensorielles et la stabilité de leurs formulations alimentaires ou cosmétiques, améliorant ainsi la qualité et la satisfaction client.
Absolument. L’analyse par exclusion stérique est régulièrement employée pour vérifier la conformité des matières premières comme les additifs polymériques, agents actifs pharmaceutiques, ou excipients. En validant leur masse molaire et leur pureté, cette méthode garantit que les matières premières utilisées répondent parfaitement aux spécifications techniques et réglementaires attendues par les industriels.
L'analyse se déroule en plusieurs étapes clés :
- Préparation de l’échantillon : dissolution appropriée selon le matériau analysé (solvant organique ou aqueux).
- Injection dans la colonne chromatographique : où les molécules sont séparées selon leur taille.
- Détection et caractérisation : grâce à divers détecteurs comme la réfractométrie, la diffusion de lumière (MALS, RALS, LALS), UV ou viscosimétrique.
- Analyse des données : obtention d’une distribution précise des masses molaires (Mn, Mw, Mz) ou tailles moléculaires.
