Асимметричное разделение потока по полю потока - Asymmetric flow field flow fractionation

Асимметричное фракционирование потока в поле потока (AF4) - это метод фракционирования, который используется для характеристики наночастиц, полимеров и белков. Теория AF4 была задумана в 1986 году и основана в 1987 году. Это метод разделения, основанный на теории фракционирование полевого потока (FFF). AF4 отличается от FFF, потому что он содержит только одну проницаемую стенку, поэтому поперечный поток вызывается только жидкостью-носителем. Поперечный поток вызывается жидкостью-носителем, постоянно выходящей через полупроницаемую стенку на дне канала. Он был использован для характеристики конденсированные танины окисление.[1]

Канал потока

Операционные процедуры

Эксперимент AF4 можно разделить на три этапа:

1. Ввод пробы

Образцы вводятся в систему с использованием известного объема образца. Этот объем будет зависеть от инструмента AF4, используемого в эксперименте. Начало фракционирования сразу после ввода пробы не является идеальным, поскольку проба будет беспорядочно распространяться от места впрыска, поэтому начальная скорость и положение частиц не одинаковы. Это приводит к уширению и недостаточности линий. Для исправления такой ошибки предлагается фокусировка образца.

2. Фокусировка образца

Ток, протекающий напротив растворителя-носителя, используется для фокусировки всех частиц в образце в одну заданную область до начала фракционирования. Это корректирует любое расширение пика, которое может произойти из-за того, что частицы диспергируются от порта впрыска к выпускному отверстию канала до начала фракционирования. Подготовка проб - еще один вариант, который можно выполнить на этапе фокусировки. Когда все частицы окажутся в одной и той же области канала, может произойти фракционирование.

3. Фракционирование

Система FFF состоит из двух компонентов. Во-первых, ламинарный поток, который переносит образец через разделительную камеру, и, во-вторых, разделительное поле, приложенное перпендикулярно каналу, против потока образца.
Когда частицы движутся по каналу, разделительное поле поперечного потока толкает молекулы к дну канала. Проходя мимо дна, они подвергаются встречной диффузии обратно в канал против несущего потока. Степень, в которой молекулы могут диффундировать обратно в канал, продиктована их естественным броуновским движением, характеристикой, основанной на размере, уникальном для каждого отдельного вида. Более мелкие частицы имеют более сильное броуновское движение, чем более крупные, и могут диффундировать выше в канал против несущего потока.
Скорость ламинарного потока в канале неоднородна. Он движется по параболической схеме, при этом скорость потока увеличивается по направлению к центру канала и уменьшается по направлению к сторонам. Следовательно, скорость, с которой частицы будут уноситься, будет зависеть от их положения в канале. Те, у кого большая диффузия, расположенные в центре канала, будут перемещаться с большей скоростью. Более крупные частицы в мелком, медленно движущемся потоке переносятся с меньшей скоростью потока и элюируются позже, чем более мелкие частицы. Это приводит к мягкому разделению частиц по массе с порядком элюирования от наименьшего к наибольшему.

Приложения

Фракционирование потока с асимметричным полем потока (AF4) в настоящее время является обычным и современным методом фракционирования и разделения макромолекул и частиц в суспензии. Чаще всего ВЭЖХ будет использоваться для разделения жидкостей на молекулы до 10 кДа и наночастицы до 10 нм. Приложение AF4 гибко для многих аналитических условий, когда обычный метод не может должным образом разделить желаемые частицы. Для макромолекул и наночастиц AF4 является альтернативным методом, особенно когда статическая фаза в колонках взаимодействует с образцом. Он также использовался для изучения агрегации частиц в растворе.

Рекомендации

  1. ^ Vernhet, A .; Dubascoux, S.P .; Cabane, B .; Фулкранд, Х. Л. Н .; Dubreucq, E .; Понсе-Легран, К. Л. (2011). «Характеристика окисленных таннинов: Сравнение методов деполимеризации, асимметричного фракционирования потока поля-потока и малоуглового рассеяния рентгеновских лучей». Аналитическая и биоаналитическая химия. 401 (5): 1559–1569. Дои:10.1007 / s00216-011-5076-2. PMID  21573842. S2CID  4645218.

внешняя ссылка