分子量

分子量是组成分子的所有原子的原子量的总和，分子量的符号为Mr。单位道尔顿(Dalton，Da，D)，大分子(如蛋白质)的分子量通常使用kDa。(另一种说法是：分子量为无量纲量，单位为1)[1]国际规定：把一个碳-12原子的质量分为12等份，1相对分子质量等于约1.667×10-24克;那相对分子质量就是：一个原子的质量/(1/12×一个碳-12原子的质量)=一个分子的质量/(1.667×10-27kg)。

概述

分子量是物质分子或特定单元的平均质量与核素碳12（原子量为12的碳原子）原子质量的1/12之比，[2]等于分子中原子的原子量之和。如二氧化硫(SO2)分子量为64.06，即为一个硫原子和两个氧原子的原子量之和。

我们过去长期习惯使用着的“分子量”实际上都是相对的分子质量。因此，国标指出“以前称为分子量”的即是“相对分子质量”(relativemolecularmass)，并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比，也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。

相对分子质量

相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和与原子的质量计量一样，分子的质量计量也先后存在3个量名称：相对分子质量、分子质量和分子量。众所周知，

分子的质量为组成分子的各原子的质量之和。在日常专业工作中，不论是单质还是化合物，它们的分子质量都是根据各元素原子的个数和各元素的“相对原子质量”(由元素周期表上查到)计算得到。既然元素的相对原子质量是一个单位为“1”的相对质量，那么由此计算得到的分子质量必然也是一个单位为“1”的相对质量。对于某些结构复杂的生物大分子，往往都是通过电泳、离心或色谱分析等方法测得其近似分子质量，因而更是一个相对概念的量值。

所以，我们过去长期习惯使用着的“分子量”实际上都是相对的分子质量。因此，国标指出“以前称为分子量”的即是“相对分子质量”(relativemolecularmass)，并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比，也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。对于定义中的“特定单元”，主要是指空气等组成成分基本不变的特殊混合物，它们的相对质量可根据其组成成分(N2，O2，CO2，Ar等)的相对分子质量和其在空气中的体积分数计算其平均质量，然后与12C原子质量的1/12相比即可获得。相对分子质量的量符号为Mr，单位为“1”。

对于过去长期使用的“分子量”，其英文为molecularweight，确切原意为“分子重量”。它既不是质量概念，又没有相对的含意，因而也是一个不够准确和不够科学的量名称。根据国标规定，“分子量”应停止使用，凡过去使用“分子量”的场合都应换以使用“相对分子质量”。另外，过去一直以“Dalton”、“D”和“kD”作为分子量的单位，后来也曾有人提出以“u”作为分子量的单位，这些都是不恰当的用法。相对分子质量的单位只能是“1”，而不是“Dalton”，“D”，“kD”或“u”。

至于分子质量，国标中仅给出了一个量符号m，其单位为

“kg”和“u”。从理论上说，分子质量应是一个与“原子质量”对应的绝对意义的质量。但在现实中，这样的“分子质量”几乎是不可能得到的，而且在实际工作中也不可能接触和使用它。因此，我们可以不必花费精力去研究它。

“kD”又常写为“kDa”,意义为“千道尔顿”。“D”(“道尔顿”)是英国化学家JohnDaleon(1766～1844年)1803年创立倍比定律时的确定的相对原子量的旧单位符号，虽然属非SI单位即非法定计量单位,但至今仍在被国内外文献中大量使用。中国期刊界已有不少人著文要求取缔“D”及其衍生单位符号如kD、MD等。但取缔后的表达形式却不尽相同。有人认为应该用法定的原子质量单位符号“u”取而代之［1,5,6］,如将“5kD”写为“5ku”。又有人同时认为,可以用相对分子质量(Mr)或相对原子质量(Ar)的单位“1”取代,如将“5kD”写“5×103”。

D”本身意义就为相对原子量”，因而用“u”取代“D”虽然在生物学领域中数值方面显不出差异,但“u”与“D”的原始概念并不相同。因此,我刊认为在处理“kD”之类的单位时,至少应建议作者区别不同单位符号与不同量符号之间的匹配:如5kD改为5ku,则其量符应使用m(如m=5ku);如用改为5×103,则应用“Mr”或“Ar”表达。

此外,鉴于目前科学界尚有大量使用“D”或“kD”的文献存在,在某些类型的论文写作中,作者往往会坚持在某些数据中使用“D”或“kD”。例如在综述类论文中,被引用文献数据中“D”常常不可避免。在这种情况下,我们认为应尊重作者的选择,虽然期刊中会出现“非法的”D,但不应视为“违法”。

在法定计量中,有两个不同意义的u。一个“u”是可与SI单位并用的中国法定计量单位;其与SI单位的关系为1u≈1.660540×10-27kg,其量名称为质量;单位名称为“原子质量单位”。因而其量符号应为m。例如某物质X的质量为5ku,可写为m(X)=5ku。另一个u是SI量“原子质量常量”(“mu”)的单位符。原子质量单位常量(量符号为mu)的定义为:“一个12C中性原子处于基态的静止质量的1/12”;u的名称也为“原子质量单位”,但

1u=(1.6605402±0.0000010)×10-27kg。

据法定计量GB3102.8-93，当需要用u表达质量m时,则应有m=Mr*mu。这样看来,如果用来代替kD的ku若是原子质量常量的单位,则应先知道被计量的物质X的相对分子质量Mr(X),因为m(X)=Mr(X)*mu。

再比较“mu”的定义和“Ar”或“Mr”定义。mu的定义:mu=m(12C)/12;而Ar(或Mr)的定义为:“元素的(或分子的)平均原子质量与核素12C原子质量的1／12之比”。两者在本质上是不同的。鉴于以上认识,根据法定计量表达规则,我们认为不宜将u或ku作为Ar或Mr的单位符号使用。

分子量分布

molecularweightdistribution，组成聚合物中

不同分子量聚合物的相对量。此相对量按一定的概率函数分布，通常以分子量分布曲线表示。分子量分布（MolecularWeightDistribution,MWD）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。

质均分子量

聚合物中按分子数按质量平均的相对分子质量。质均分子量的测定，高聚物的分子量及分子量分布，是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。它涉及到高分子材料及其制品的力学性能，高聚物的流变性质，聚合物加工性能和加工条件的选择。也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应，具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。

粘度法测质均分子量，粘均分子量Mη）用乌式粘度计，测高

分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。

当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW）值。采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。

当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。

大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。配合不同组分高分子的质谱分析，可得到不同组分高分子的绝对分子量。用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。由于不同高分子在溶剂中的溶解温度不同，有时需在较高温度下才能制成高分子溶液，这时GPC柱子需在较高温度下工作。

碱基的代码和分子量

BaseMW

A312

C288

G328

T303

DNA的碱基数与分子量的换算

DNA碱基对（钠盐）的平均分子量=650道尔顿

A260unitdsDNA=50µg/ml=0.15mM(innucleotides)

A260unitssDNA=33µg/ml=0.10mM(innucleotides)

A260unitssRNA=40µg/ml=0.11mM(innucleotides)

双链DNA分子的分子量(道尔顿)=碱基对目×650

双链DNA分子的末端摩尔数=2×DNA质量（克）/DNA分子量（道尔顿）

限制性内切酶酶切后的DNA末端摩尔数：

环状DNA分子：2×DNA摩尔数×位点数

线性DNA分子：2×DNA摩尔数×位点数+2×DNA摩尔数

1µg1000bpDNA=1.52pmol=9.1×1011molecules

1µgpUC18/19DNA(2686bp)=0.57pmol=3.4×1011molecules

1µgpBR322DNA(4361bp)=0.35pmol=2.1×1011molecules

1µgM13mp18/19DNA(7249bp)=0.21pmol=1.3×1011molecules

1µgλDNA(48502bp)=0.03pmol=1.8×1010molecules

1pmol1000bpDNA=0.66µg

1pmolpUC18/19DNA(2686bp)=1.77µg

1pmolpBR322DNA(4361bp)=2.88µg

1pmolM13mp18/19DNA(7249bp)=4.78µg

1pmolλDNA(48502bp)=32.01µg

kbDNA=333个氨基酸的编码量≈37,000道尔顿蛋白质

10,000道尔顿蛋白质≈270bpDNA

50,000道尔顿蛋白质≈1.35kbDNA