Trennung und Charakterisierung von komplexen geladenen Partikeln mit Elektrischer Fluss FFF

Die neueste Entwicklung auf dem Gebiet der Asymmetrischen Fluss Feld-Fluss Fraktionierung (AF4) ist die Elektrische Asymmetrische Fluss Feld-Fluss Fraktionierung (EAF4). Zusätzlich zum üblichen Querfluss in der AF4 wird bei dieser Technik noch ein elektrisches Feld über dem Kanal angelegt. Dadurch können geladene Partikel und größere Moleküle nicht nur nach ihrer hydrodynamischen Größe und ihrem Molekulargewicht sondern zusätzlich auch noch bezüglich ihrer Ladung und elektrophoretischen Mobilität getrennt werden.

Postnova stellt mit der EAF2000 Serie ein System vor welches sich ideal mit der bestehenden AF2000 Asymmetrischen Fluss FFF-Plattform kombinieren lässt. Dies kann flexibel durch Ergänzung mit dem zusätzlichen PN2410 Elektrischen FFF Modul, einem speziellen EAF4-Kanal und der integrierten Software Plattform erreicht werden. Das neue PN2410 Elektrische FFF Modul wird verwendet um das elektrische Feld aufzubauen und exakt zu regeln um so konstante und reproduzierbare Trennbedingungen zu garantieren. Dieses Modul und der EAF4-Kanal werden dann an eine Standard AF2000 Fluss FFF angekoppelt, welche mittels der NovaFFF – EAF4 Software gesteuert wird. Dadurch wird eine zuverlässige Datenaufzeichnung sowie Berechnung der elektrophoretischen Mobilität sichergestellt.

Je nach Richtung des angelegten Feldes und der Polarität der Ladung des Moleküls oder Partikels verlängern oder verkürzen sich die Retentionszeiten der Proben. Dadurch wird eine bessere Auftrennung der Probe in ihre unterschiedlichen Bestandteile gewährleistet.

Die Kombination dieser beiden Trenntechniken in einer einzigen Plattform ermöglicht die Charakterisierung komplexer Proteine, Antikörper und Viren ebenso wie geladene, umweltrelevante Nanopartikel oder Polymere, die sich mit anderen Techniken als untrennbar herausgestellt haben.

Die EAF4-Technologie kann auch für die Trennung von Proteinen und anderen Biomolekülen verwendet werden, da viele dieser Moleküle einen isoelektrischen Punkt aufweisen. Am  isoelektrischen Punkt, der für jedes Protein eine charakteristische Größe ist, heben sich die positiven und negativen Ladungen innerhalb des Proteinmoleküls auf. Das Proteinmolekül hat an diesem Punkt keine Nettoladung mehr und würde sich in einem elektrischen Feld nicht bewegen. Bei pH-Werten außerhalb des isoelektrischen Punktes hingegen sind die Proteinmoleküle negativ oder positiv geladen und können somit im elektrischen Feld der EAF4 getrennt werden.

Weiterhin können die elektrophoretische Mobilität und auch das Zetapotential von Proben bestimmt werden, nachdem die Proben zuvor im FFF-Kanal aufgetrennt wurden. Diese Kombination von Trennung und umfassender Detektion macht die EAF4-Technologie zu einer sehr leistungsfähigen und interessanten Technik, die unterschiedliche Anwendungen im Bereich der biopharmazeutischen Forschung sowie im Bereich Nanopartikel- und Polymeranalytik ermöglicht.