如何選擇適合應(yīng)用需要的過濾器
根據(jù)應(yīng)用需要,選擇適合的過濾器,需要重點(diǎn)考慮如下4個(gè)因素:
1.是否要求過濾器兼容自動(dòng)化裝置?
2.過濾器的化學(xué)相容性如何?
a.濾膜對于接觸流體的耐受能力
b.可萃取物
C.吸附性
3.過濾中需要多大的有效過濾面積?
4.樣品純化所需的最jia孔徑額定值為何?
1.通過自動(dòng)化認(rèn)證非常重要
如果準(zhǔn)備將過濾器用于自動(dòng)化工作站中,譬如Caliper Life Sciences公司的BenchMate*、Prelude*、TPWII或Multi-Dose*裝置中, 選擇過濾器必須性能可靠,并能在樣品自動(dòng)處理裝置中連續(xù)運(yùn)行。
●Pall Life Sciences出品的Acrodisc PSF針頭式過濾器,是唯yi獲得Caliper Life Sciences公司自動(dòng)化認(rèn)證證書的針頭式過濾器。對于符合自動(dòng)化分配、處理、裝配嚴(yán)格要求的針頭式過濾器,才能頒發(fā)此認(rèn)證證書。Pall公司持有此認(rèn)證證書的過濾器,可用于BenchMate、Prelude、
TPWII以及Multi-Dose工作站中.
●Acrodisc PSF針頭式過濾器經(jīng)過特別設(shè)計(jì),可滿足自動(dòng)化系統(tǒng)中的苛刻要求。實(shí)踐證明此過濾器擁有:過濾器-過濾器之間平穩(wěn)釋放、連貫的轉(zhuǎn)動(dòng)架前行、出眾的濾殼強(qiáng)度、精密的外部幾何形狀,從而確保正確對齊與穩(wěn)定的運(yùn)行。
2.考慮化學(xué)相容性
過濾器是否需要具備對于酸、堿或有機(jī)溶劑的耐受能力?根據(jù)應(yīng)用選擇樣品制備針頭式過濾器或流動(dòng)相濾片過濾器時(shí),必須著重考慮其化學(xué)相容性。以下寬泛的選擇原則,僅用于基本參考,請參閱化學(xué)相容性圖表,以確定適合具體應(yīng)用的過濾器類型。
水相樣品
過濾水相樣品時(shí),親水性濾膜由于其水親和性而備受青睞,可利用配備GHP (親水性聚丙烯)、PES (聚醚砜)、尼龍或PVDF (聚偏氟乙烯)濾膜的Pall Life Sciences過濾器。
氣體與侵蝕性有機(jī)溶劑
疏水性濾膜排斥水分,對侵蝕性有機(jī)溶劑具有惰性,從而成為氣體與有機(jī)溶劑處理時(shí)的shou選,可選擇配備PTFE (疏水性聚四氟乙烯)濾膜的Pall Life Sciences過濾器。
含水溶液與有機(jī)溶劑溶液
不同聚合體的濾膜有著不同的化學(xué)相容性?;趹?yīng)用和化學(xué)相容性,可能存在一種或多種濾膜與Acrodisc針頭式過濾器組合的可能性。通常,由于疏水性/親水性以及化學(xué)相容性的限制,單一類型的過濾器不可能勝任所有的應(yīng)用。然而,作為一種通用濾膜,Pall Life Sciences擁有專li的GHP濾膜可以同時(shí)勝任含水溶液與有機(jī)溶液的過濾。
極低的萃取水平
過濾器用于去除不需要的微粒物,以提高精確度。然而,選用不恰當(dāng)?shù)倪^濾器,可能使之成為污染物的來源,可萃取物被從過濾器裝置上洗脫,并進(jìn)入樣品。這些不需要的假象將會(huì)危及分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,可萃取物造成的一-些問題包括: 共同洗脫、定量錯(cuò)誤以及外來峰值。
Pall Life Sciences專門選用高級別的結(jié)構(gòu)材料,并對濾膜產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的萃取處理,以避免出現(xiàn)不需要的假象。
通過HPLC (高壓液相)低萃取性相關(guān)認(rèn)證
Pall Life Sciences通過HPLC認(rèn)證,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性不因過濾器材料的可萃取物受到干擾。對于Acrodisc HPLC針頭式過濾器整個(gè)系列的產(chǎn)品,隨機(jī)抽取樣品,在標(biāo)準(zhǔn)HPLC條件下,以常用HPLC溶劑測試其相容性,以檢驗(yàn)是否存在低水平的、紫外光可檢測到的可萃取物。
通過IC (離子色譜)低水平無機(jī)物可萃取物相關(guān)認(rèn)證
Pall Life Sciences保證Acrodisc IC (離子色譜)針頭式過濾器業(yè)已經(jīng)過以下測試:執(zhí)行高度敏感的離子色譜操作過程以監(jiān)測無機(jī)可萃取物。在離子層析應(yīng)用中,只有Acrodisc IC(離子色譜)針頭式過濾器通過了低無機(jī)可萃取物認(rèn)證。通常,過濾器可萃取物的實(shí)際背景水平分別低于20ppb(對于氯化物而言),6 ppb (對于硝酸鹽而言),1 ppb (對于磷酸鹽而言),10 ppb (對于硫酸鹽而言)。
樣品吸附
應(yīng)選擇低吸附性的過濾器,譬如配備GHP濾膜的Acrodisc針頭式過濾器: GHP濾膜的生物分子結(jié)合能力非常之低,典型的結(jié)合水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1%。
3.選擇最jia的有效過濾面積
流體中包含的微粒影響了過濾器的使用壽命。從流體中去除的微粒會(huì)堵塞濾膜微孔,降低過濾器的可用比例。通常,對比“清潔"流體,微粒濃度較高的流體將會(huì)更快地堵塞過濾器。提高有效過濾面積能夠延長過濾器的使用壽命。
過濾器的尺寸多種多樣,從96孔過濾板上單個(gè)微孔中的過濾面積,直至離心過濾器和針頭式過濾器。Acrodisc針頭式過濾器為25mm Acrodisc PSF針頭式過濾器,處理較小體積的樣品時(shí),也可選擇直徑為13mm或4mm的針頭式過濾器。所有過濾器,均備有多種濾膜和孔徑以供選擇。
選擇過濾器尺寸的另外一個(gè)因素是殘留體積,即過濾器使用完畢后其中的殘存流體體積。處理成本高昂或異常珍貴的流體時(shí),建議使用低殘留體積的過濾器。zui大程度地降低殘留體積,同時(shí)確保樣品的*過濾,需要多大的裝置尺寸? Pall Life Sciences提供多種裝置尺寸以供選擇。Minispike出口可選配于13mm直徑的濾器中,最小程度地減少殘留樣品,并輕松分配到自動(dòng)取樣瓶中。其它選擇包括4mm Acrodisc針頭式過濾器、Nanosep MF離心過濾器、或AcroPrep TM過濾板。
選擇針頭式過濾器與離心過濾器
下表粗略描述了:對應(yīng)流體不同體積數(shù),選擇過濾器相應(yīng)尺寸的一般原則。
考慮進(jìn)行預(yù)過濾
對于難以過濾的樣品,最好使用其濾膜上加裝玻璃纖維預(yù)濾膜的針頭式過濾器。樣品中包含的顆粒如果格外地密集,配備GxF多層玻璃纖維預(yù)濾膜的Acrodisc PSF針頭式過濾器將是最jia選擇。Pall公司傳統(tǒng)的、配備GHP濾膜和尼龍濾膜的Acrodisc針頭式過濾器,均提供加裝單層玻璃纖維預(yù)濾膜型號。
Acrodisc PSF針頭式過濾器使用連續(xù)玻璃纖維(GxF) 預(yù)濾膜,這種預(yù)濾器能使通過量達(dá)到最大,并且能夠比標(biāo)準(zhǔn)的玻璃纖維預(yù)濾膜獲得更高的流速。多層預(yù)濾器的空孔從0.40以上到1μm,有效捕獲顆粒并延長過濾器的使用壽命。
輕松識(shí)別
所有Acrodisc針頭式過濾器及其包裝均印制編碼色彩,標(biāo)明每個(gè)過濾器的濾膜類型和孔徑:
● GHP (親水性聚丙烯) ●尼龍
● PTFE (疏水性聚四氟乙烯) ●玻璃纖維
● PVDF (聚偏氟乙烯) ●PES (聚醚砜)
選擇多微孔過濾板
隨著樣品越來越細(xì)微,處理量越來越大,需要更新的高通量樣品制備方法,為應(yīng)對此要求,Pall Life Sciences開發(fā)了全新的過濾裝置,以簡化和促進(jìn)樣品制備進(jìn)程。
下表粗略描述了:對應(yīng)流體不同體積數(shù),選擇過濾器相應(yīng)尺寸的一般原則。
利用AcroPrep 96孔過濾板進(jìn)行樣品制備
在分析或分子生物學(xué)應(yīng)用中,AcroPrep 96孔過濾板的樣品提純性能非常優(yōu)秀,過濾器底板的最常見問題得到緩解,這都應(yīng)當(dāng)歸功于此過濾板如下特殊性質(zhì):
●其設(shè)計(jì)符合ANSI/SBS X-2004標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)兼容自動(dòng)化處理裝置,剛性的一體成形結(jié)構(gòu),使得自動(dòng)化系統(tǒng)能夠順利處理過濾板,并確保過濾板能夠順利通過探測器
●聚丙烯過濾板組件能夠耐受化學(xué)藥品,生物分子結(jié)合能力低
●序列化條形碼標(biāo)簽,便于自動(dòng)化系統(tǒng)跟蹤及識(shí)別濾膜類型
●針對不同應(yīng)用,可選擇多種膜材
利用AcroPrep 24孔過濾板進(jìn)行樣品制備
利用針頭式過濾器進(jìn)行處理,非常耗時(shí),而且每次只能處理一個(gè)樣品,而利用AcroPrep 24孔過濾系統(tǒng),可同時(shí)進(jìn)行多達(dá)24個(gè)樣品的過濾處理。此過濾系統(tǒng)包含一個(gè)真空裝置,以安
置Waters公司Alliance 2690樣品瓶圓盤吊籃裝置,以及包含24孔濾膜過濾器的一次性AcroPrep過濾板。如果要求進(jìn)行預(yù)洗處理,真空裝置的標(biāo)準(zhǔn)配置中將可選包括預(yù)過濾板。
系統(tǒng)的優(yōu)勢:
●同時(shí)對于多達(dá)24個(gè)樣品進(jìn)行過濾處理,從而加快樣品制備進(jìn)程,減少人工支出
●無需使用獨(dú)立包裝的一次性針筒
●對比傳統(tǒng)的針頭式過濾器技術(shù),此過濾系統(tǒng)擁有較高的性價(jià)比,占用較少的工作臺(tái)空間
●通過HPLC (高壓液相)認(rèn)證,確保可萃取的過濾器材料不會(huì)干擾分析結(jié)果的準(zhǔn)確性
●各微孔分別獨(dú)立封裝,杜絕交叉污染
●一次性過濾板中可選配多種濾膜,滿是各種應(yīng)用的需求
●其結(jié)構(gòu)材料與Pall Life Sciences Acrodisc PSF針頭式過濾器全線產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)材料*相同
4.考慮孔徑大小
假設(shè):希望延長層析柱的使用壽命,減少污染物混進(jìn)泵送系統(tǒng)導(dǎo)致的維護(hù)頻率,進(jìn)而獲得性價(jià)bizui高的分析結(jié)果。
以此假設(shè)作為前提,應(yīng)當(dāng)基于層析柱的填料尺寸確定過濾器的孔徑大小。如圖2所示,層析柱的填料顆粒彼此相互接觸。就理論而言,污染物不應(yīng)嵌人填料之間的空間,此空間(標(biāo)記的流體通路)在下面的圖2中有所標(biāo)示。我們旨在查明此空間的大小,以去除同等大小的顆粒物質(zhì)。
譬如:從3μm填料尺寸著手,劃出幾個(gè)定位良好的等邊三角形,如圖3所示;劃出一個(gè)邊長為0.75μm的等邊三角形,以確定能夠配合層析柱的最大顆粒尺寸。
現(xiàn)在,將此圖放大,進(jìn)一步考察。直觀化顯現(xiàn)一系列邊長降至0.75μm的等邊三角形。如圖4所示的直角三角形,其短邊象征著球體半徑,角度為60°的一半(或30°),此新直角三角形的水平邊長度為0.375μm (0.75μm的一半)。計(jì)算30°的正切值,獲得斜邊的對邊長度比率,就此范例而言,此正切值為0.58,這意味著,此直角三角形的短邊長等于0.58 x
0.375μm (或0.217μm) ,非常巧合,這也是顆粒物質(zhì)的半徑值。因而,層析柱填料尺寸的直徑如果是3μm,流體通路將為0.43μm。
高壓液相層析柱的填料尺寸等于或小于3μm時(shí),應(yīng)當(dāng)使用0.2μm級過濾器,如果使用0.45μm級過濾器,將不能有效截留堵塞層析柱的顆粒物質(zhì)。
是否關(guān)注顆粒物質(zhì)的準(zhǔn)確截留?
在液相層析系統(tǒng)中使用填料尺寸大于3μm的層析柱,對于針頭式過濾器和流動(dòng)相濾膜而言,請選擇孔徑為0.45μm的過濾器/膜如果層析柱的填料尺寸等于或小于3μm、微量層析柱、
或需要關(guān)注微生物生長,建議使用0.2μm過濾器/膜。
一旦選定適合特定應(yīng)用的孔徑額定值,過濾器制造商能否提供擁有精確孔徑額定值的過濾器,就成為關(guān)鍵所在。在“延長高壓液相層析柱使用壽命"章節(jié)中,闡釋了:對于適當(dāng)過濾器的選擇,性價(jià)比的提高,孔徑額定值的精確性具有重大意義。