從FFF 2016看場流分離技術之發展與趨勢

 

刊登日期:2016/11/9
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蘇秋琿/工研院材化所

第18屆 International Symposium on Field- and Flow-Based Separations於2016年5月於德國德勒斯登舉行。會議共包含Nanomaterials & Related Technology、Synthetic & Natural Macromolecules、Cells, Viruses & Bioparticles、Proteins & Drug Delivery、Environment & Toxicology、Food & Agriculture、Theory & Instrumentation Development、Industrial Application of FFF此八大主題。本次與會人數共122人,安排38場演講(包含大會邀請與口頭論文發表),並有 52篇壁報論文發表。

FFF會議每兩年舉辦一次,因 FFF主要的製造商 Wyatt (圖二)及 Postnova (圖三)的總公司分別位於美國及德國,所以 FFF的會議也輪流在這兩個國家舉辦。Wyatt是以製造光散射偵測器起家,目前該公司的場流技術著重於不對稱流場場流分離技術,今年於會議中的 Product Seminar 時,Wyatt 歐洲區的 CEO Dr. Christoph Johann 發表了與瑞典隆德大學(Lund University) Dr. Karl-Gustav Wahlund 合作發展,由依據場流的原理結合數值模擬計算方法建立縮短場流方法開發的軟體”Scout”,同時也針對其最近發展之結合電場與流場的場流分離技術作一介紹。

而另一家製造商 Postnova 技術發展一直著重於各式場流技術的開發,目前已商品化的分離技術包含不對稱流場(AFFF,又稱AF4)、離心場(CFFF)、熱流場(ThFFF)及重力場(SdFFF)。在 Product Seminar 時,Postnova 的 CEO Dr. Thorsten Klein 發表其最新發展的電場場流(ElectroFlow FFF;EAF2000)技術及偵測器,如圖四,包括:21角度靜態光散射偵測器、黏度儀及溶劑選擇器。一直以來,Postnova 的偵測器都是與其他廠牌合作,再掛上自家的商標出售,偵測器一直不是其發展的重點,但隨著場流應用範圍越來越廣,與各類偵測器的結合才能更凸顯出場流分離的效能,也因此在 Wyatt 努力強化其場流技術的同時,Postnova 也開始強化其偵測器的技術。



     
圖四、Postnova展示 (a)21角度靜態光散射偵測器、(b)黏度儀及(c)溶劑選擇器

Nanomaterials & Related Technology
在 Nanomaterials & Related Technology 的講題中,包含在以不對稱流場場流(Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation;AF4)分析技術應用於藥物載體的聚合物泡囊(Polymersomes)、奈米凝膠(Nanogels)、食物中的膠體(Colloids)、聚合物(Macromolecules)、胜肽(Peptides)及多醣體(Polysaccharide)。

會議開始即由加拿大蒙特利爾大學的 Francoise M. Winnik 發表其藉由 AF4 串接多重偵測器,包含:UV、螢光、靜態光散射(MALS)及動態光散射(DLS)(圖五)研究 Polymersomes (Poly(isopropyloxazoline)-b-poly(dimethylsiloxane)-b- poly(isopropyloxazoline), P(iPrOx-b-MeOx))與脂質體(liposomes)(di-myristoylphosphatidylcholine;DMPC)的相互作用。透過 AF4-MALS-DLS 的監測,可觀察到染料及蛋白被包覆的 Polymersomes 或混合共聚物/脂質體(Copolymer/ Phospholipid Vesicles)裡的包覆率與釋放的情形。
 


圖五、 加拿大蒙特利爾大學(Montreal University)藥學暨化學系(Faculty of Pharmacy and Department of Chemistry)的不對稱流場場流分析儀

另外,亦使用此設備表徵由α-環糊精(α-cyclodextrin)和偶氮基團(Azobenzene)連接於聚 N-異丙基丙烯酰胺(poly(N-isopropylacrylamide))而形成的---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


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