08.09.2016
Charakterisierung von Nano- und Mikropartikeln mit der Centrifugal Field-Flow Fractionation
Dr. Gerhard Heinzmann , Postnova Analytics GmbH
Bei der Centrifugal Field-Flow Fractionation, kurz auch als CFFF oder CF3 und früher häufig als Sedimentations FFF (SdFFF) bezeichnet, wird als Trennfeld ein Schwerefeld verwendet, das mittels einer rotierenden Kanaleinheit erzeugt wird.
Die schnelle Drehung des Trennkanals erzeugt ein Trennfeld, welches im rechten Winkel zum Elutionsfluss wirkt. Bei der Messung einer Probe werden die Partikel zunächst in den Trennkanal eingebracht. Während dieser Injektionszeit wird der Elutionsfluss im Bypass um den Trennkanal herum geleitet, so dass im Kanal selber kein Fluss mehr vorhanden ist. Die Probe kann im durch die Drehung induzierten Trennfeld relaxieren.
Es bildet sich ein Gleichgewicht zwischen dem durch die Drehung erzeugten Trennfeld und der Diffusion der Probe im Trennkanal aus. Kleinere und leichtere Probenmoleküle und Partikel werden sich in dieser Zeit näher zum Zentrum des Trennkanals hin ausrichten, während größere und schwerere Moleküle und Partikel sich näher zur äußeren Wand des Trennkanals bewegen.
Nach der Injektions- und Relaxationszeit, welche einige wenige Minuten dauert, wird der Elutionsfluss durch den Kanal geleitet. Im Trennkanal bildet sich nach kurzer Zeit ein laminares Strömungsprofil aus, bei dem die höchsten Fließgeschwindigkeiten in der Mitte des Kanals erreicht werden und die geringsten Fließgeschwindigkeiten am Rande des Kanals. Dadurch werden die kleineren und leichteren Probenanteile zuerst eluieren, da sich diese wie bereits erwähnt aufgrund ihrer höheren Eigendiffusion näher am Zentrum des Trennkanals aufhalten.
Die Centrifugal Field-Flow Fractionation eignet sich besonders gut für die Trennung von Nano- und Mikropartikeln aller Art.