在化學分析中,大型儀器的選購固然重要,但一些細節也不容忽視。比如,在高效液相色譜分析中,層析柱堵塞就是困擾分析化學家和分析化驗員的常見問題。樣品注入時,如果樣品中包含顆粒物質,最終將會阻塞層析柱的入口,造成層析柱的高背壓,并縮短層析柱的正常使用壽命。這時,小小的過濾器就能發揮大大的作用,顯著延長層析柱的使用壽命。過濾器 vs. 層析柱,價格孰高孰低,一目了然,因此千萬不要因小失大。
然而,面對琳瑯滿目的過濾產品,尤其是那些名字看上去都差不多的產品,大家的選擇恐懼癥又犯了有木有!其實,別緊張,只要從應用需要出發,重點考慮以下4個因素,就能夠找到合適的過濾器。
1. 考慮化學相容性
2. 考慮有效過濾面積(EFA)
3. 考慮孔徑大小
4. 考慮是否兼容自動化
考慮化學相容性
過濾器是否需要具備對于酸、堿或有機溶劑的耐受能力?在選擇針頭過濾器或流動相過濾器時,考慮其化學相容性,這一點很重要。
在過濾水相樣品時,親水性濾膜因其水親和性而倍受青睞。我們可選擇配備GHP(親水性聚丙烯)、PES(聚醚砜)、尼龍或PVDF濾膜的過濾器。而疏水性濾膜排斥水分,對侵蝕性有機溶劑具有惰性,從而成為氣體和有機溶劑處理時的首選。此時,最好選擇配備 PTFE(疏水性聚四氟乙烯)濾膜的過濾器。
若是同時過濾含水溶液和有機溶劑,那該怎么選?通常,由于疏水性/親水性以及化學相容性的限制,單一類型的過濾器不可能勝任所有的應用。不過,Pall Life Sciences專利的GHP濾膜作為一種萬能濾膜,可完成這一看似不可能的任務哦。它是一種多用途的親水膜,可以應用于水性、酸性、堿性、非腐蝕性和腐蝕性有機溶劑。
過濾主要是為了去除不需要的微粒,以提高精確度。然而,若是選用不恰當的過濾器,不但不能達到目的,反而有可能增加污染哦。此話怎講?可萃取物有可能從過濾器裝置上洗脫,并進入溶液,帶來實驗中的假象,并影響分析結果的準確性。因此,大家在選購過濾器時應特別注意其萃取水平。據Pall介紹,其Acrodisc HPLC針頭式過濾器產品通過了HPLC低萃取性相關認證,而Acrodisc IC針頭式過濾器也通過了離子色譜的低無機可萃取物認證,可避免出現不必要的假象。
考慮有效過濾面積(EFA)
流體中的微粒會影響過濾器的使用壽命,這一點不難理解。當顆粒被過濾器移除時,它們也阻塞了空隙,減少了過濾器中的可用部分。通常,與“干凈”的流體相比,微粒濃度較高的流體也會更快地堵塞過濾器。此時,提高有效過濾面積(EFA)可以延長過濾器的使用壽命。
目前各個廠家都提供多種多樣的過濾器,從96孔過濾板到離心過濾器和針頭式過濾器。以Pall為例,在處理較大體積的樣品如100 ml時,可選擇25mm Acrodisc PSF針頭式過濾器。在處理較少量的樣品時,則可選擇直徑為13mm或4mm的Acrodisc針頭式過濾器。這些過濾器,都有多種濾膜和孔徑以供選擇。
在此提醒大家一下,在選購過濾器時,不單要注意過濾量,還要留意殘留體積。在處理成本高昂或異常珍貴的流體時,建議使用殘留體積低的過濾器。這樣能最大程度降低殘留體積,確保樣品的完全過濾。
考慮孔徑大小
孔徑大小將是我們接下來要考慮的因素,這取決于分析儀器。一般來說,對于填料顆粒大于3 μm的標準液相層析系統,我們可以選擇0.45 μm的針頭式過濾器或流動相濾膜。而對于填料顆粒等于或小于3 μm的系統,如UHPLC,或者關注微生物生長時,建議使用0.2 μm的過濾器/膜。
不過,需要注意的是,不同品牌的等量過濾器,即使過濾級別完全相同,實際的處理能力也存在較大差異。 Pall曾做過實驗,在HPLC分析中,若樣品未經過濾,僅僅在21次樣品注入后,層析柱就因為堵塞而失效;使用其他品牌的過濾器,對0.05%含儀器標定用乳膠球的溶液進行過濾處理,分別在37和487次樣品注入后發生堵塞。而使用配備GHP濾膜的Pall公司Acrodisc PSF針頭式過濾器,即使在972次樣品注入后,層析柱背壓也不會增加。這么說來,層析柱的使用壽命延長了46倍之多。
考慮是否兼容自動化
隨著實驗室的處理量越來越大,大家也可能會使用到一些自動化的工作站,如Caliper公司的 BenchMate等裝置。這時,在選擇過濾器時,我們就要考慮它是否兼容自動化。Pall的Acrodisc PSF針頭式過濾器,是唯一通過Caliper公司自動化認證的針頭式過濾器。它經過特別設計,可滿足自動化系統中的苛刻要求。
Acrodisc PSF針頭式過濾器采用易于快速釋放的luer接口,使過濾器分離更加容易。拱形頂設計使過濾器更容易在管軌道中滑動。這些設計使得它完美配合工作站。此外,出眾的濾殼強度和獨特的封邊設計在確保嚴格密封的同時,使濾殼可以承受內部和外部的過度壓力。
此外,對于要求頗高的流動相過濾,Pall還有個明星產品。這個產品在美國上市后,人見人愛,花見花開,它就是SolVac? 流動相過濾器。
它在設計上突破了傳統過濾器的結構,能夠將流動相溶劑直接從儲液容器中過濾到您的目標溶劑瓶中,而不需要玻璃漏斗,也不需要來回傾倒溶液,避免了二次污染,也不用擔心腐蝕性溶劑溢灑,危害您的健康。SolVac? 流動相過濾器采用耐用的塑料結構,與玻璃漏斗或負壓接頭相比,打碎的可能性較小。此外,它專利的磁性密封很可靠,不會漏泄,也避免了過去使用鋁夾或螺紋固定器時可能發生的膜位移或撕裂。這種過濾器可配合多種濾膜使用。
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