如何选择适合应用需要的过滤器

更新时间:2022-10-08      点击次数:1173

 

如何选择适合应用需要的过滤器


根据应用需要,选择适合的过滤器,需要重点考虑如下4个因素:

1.是否要求过滤器兼容自动化装置?

2.过滤器的化学相容性如何?

a.滤膜对于接触流体的耐受能力

b.可萃取物

C.吸附性

3.过滤中需要多大的有效过滤面积?

4.样品纯化所需的最jia孔径额定值为何?

 

1.通过自动化认证非常重要

 

如果准备将过滤器用于自动化工作站中,譬如Caliper Life Sciences公司的BenchMate*Prelude*TPWIIMulti-Dose*装置中, 选择过滤器必须性能可靠,并能在样品自动处理装置中连续运行。

Pall Life Sciences出品的Acrodisc PSF针头式过滤器,是唯yi获得Caliper Life Sciences公司自动化认证证书的针头式过滤器。对于符合自动化分配、处理、装配严格要求的针头式过滤器,才能颁发此认证证书。Pall公司持有此认证证书的过滤器,可用于BenchMatePrelude

TPWII以及Multi-Dose工作站中.

Acrodisc PSF针头式过滤器经过特别设计,可满足自动化系统中的苛刻要求。实践证明此过滤器拥有:过滤器-过滤器之间平稳释放、连贯的转动架前行、出众的滤壳强度、精密的外部几何形状,从而确保正确对齐与稳定的运行。

 

2.考虑化学相容性

过滤器是否需要具备对于酸、碱或有机溶剂的耐受能力?根据应用选择样品制备针头式过滤器或流动相滤片过滤器时,必须着重考虑其化学相容性。以下宽泛的选择原则,仅用于基本参考,请参阅化学相容性图表,以确定适合具体应用的过滤器类型。

 

水相样品

过滤水相样品时,亲水性滤膜由于其水亲和性而备受青睐,可利用配备GHP (亲水性聚丙烯)PES (聚醚砜)、尼龙或PVDF (聚偏氟乙烯)滤膜的Pall Life Sciences过滤器。

 

气体与侵蚀性有机溶剂

疏水性滤膜排斥水分,对侵蚀性有机溶剂具有惰性,从而成为气体与有机溶剂处理时的shou选,可选择配备PTFE (疏水性聚四氟乙烯)滤膜的Pall Life Sciences过滤器。

 

含水溶液与有机溶剂溶液

不同聚合体的滤膜有着不同的化学相容性。基于应用和化学相容性,可能存在一种或多种滤膜与Acrodisc针头式过滤器组合的可能性。通常,由于疏水性/亲水性以及化学相容性的限制,单一类型的过滤器不可能胜任所有的应用。然而,作为一种通用滤膜,Pall Life Sciences拥有专li的GHP滤膜可以同时胜任含水溶液与有机溶液的过滤。

 

极低的萃取水平

过滤器用于去除不需要的微粒物,以提高精确度。然而,选用不恰当的过滤器,可能使之成为污染物的来源,可萃取物被从过滤器装置上洗脱,并进入样品。这些不需要的假象将会危及分析结果的准确性,可萃取物造成的一-些问题包括: 共同洗脱、定量错误以及外来峰值。

 

Pall Life Sciences门选用高级别的结构材料,并对滤膜产品进行严格的萃取处理,以避免出现不需要的假象。

 

通过HPLC (高压液相)低萃取性相关认证

Pall Life Sciences通过HPLC认证,确保分析结果的准确性不因过滤器材料的可萃取物受到干扰。对于Acrodisc HPLC针头式过滤器整个系列的产品,随机抽取样品,在标准HPLC条件下,以常用HPLC溶剂测试其相容性,以检验是否存在低水平的、紫外光可检测到的可萃取物。

 

通过IC (离子色谱)低水平无机物可萃取物相关认证

Pall Life Sciences保证Acrodisc IC (离子色谱)针头式过滤器业已经过以下测试:执行高度敏感的离子色谱操作过程以监测无机可萃取物。在离子层析应用中,只有Acrodisc IC(离子色谱)针头式过滤器通过了低无机可萃取物认证。通常,过滤器可萃取物的实际背景水平分别低于20ppb(对于氯化物而言)6 ppb (对于硝酸盐而言)1 ppb (对于磷酸盐而言)10 ppb (对于硫酸盐而言)

 

样品吸附

应选择低吸附性的过滤器,譬如配备GHP滤膜的Acrodisc针头式过滤器: GHP滤膜的生物分子结合能力非常之低,典型的结合水平远远低于1%

 

3.选择最jia的有效过滤面积

 

流体中包含的微粒影响了过滤器的使用寿命。从流体中去除的微粒会堵塞滤膜微孔,降低过滤器的可用比例。通常,对比“清洁"流体,微粒浓度较高的流体将会更快地堵塞过滤器。提高有效过滤面积能够延长过滤器的使用寿命。

 

过滤器的尺寸多种多样,从96孔过滤板上单个微孔中的过滤面积,直至离心过滤器和针头式过滤器。Acrodisc针头式过滤器为25mm Acrodisc PSF针头式过滤器,处理较小体积的样品时,也可选择直径为13mm4mm的针头式过滤器。所有过滤器,均备有多种滤膜和孔径以供选择。

 

选择过滤器尺寸的另外一个因素是残留体积,即过滤器使用完毕后其中的残存流体体积。处理成本高昂或异常珍贵的流体时,建议使用低残留体积的过滤器。zui大程度地降低残留体积,同时确保样品的*过滤,需要多大的装置尺寸? Pall Life Sciences提供多种装置尺寸以供选择。Minispike出口可选配于13mm直径的滤器中,最小程度地减少残留样品,并轻松分配到自动取样瓶中。其它选择包括4mm Acrodisc针头式过滤器、Nanosep MF离心过滤器、或AcroPrep TM过滤板。

 

选择针头式过滤器与离心过滤器

下表粗略描述了:对应流体不同体积数,选择过滤器相应尺寸的一般原则。

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考虑进行预过滤

对于难以过滤的样品,最好使用其滤膜上加装玻璃纤维预滤膜的针头式过滤器。样品中包含的颗粒如果格外地密集,配备GxF多层玻璃纤维预滤膜的Acrodisc PSF针头式过滤器将是最jia选择。Pall公司传统的、配备GHP滤膜和尼龙滤膜的Acrodisc针头式过滤器,均提供加装单层玻璃纤维预滤膜型号。

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Acrodisc PSF针头式过滤器使用连续玻璃纤维(GxF) 预滤膜,这种预滤器能使通过量达到最大,并且能够比标准的玻璃纤维预滤膜获得更高的流速。多层预滤器的空孔从0.40以上到1μm,有效捕获颗粒并延长过滤器的使用寿命。

 

轻松识别

所有Acrodisc针头式过滤器及其包装均印制编码色彩,标明每个过滤器的滤膜类型和孔径:

 

GHP (亲水性聚丙烯)       ●尼龙

PTFE (疏水性聚四氟乙烯)   ●玻璃纤维

PVDF (聚偏氟乙烯)        PES (聚醚砜)

 

选择多微孔过滤板

随着样品越来越细微,处理量越来越大,需要更新的高通量样品制备方法,为应对此要求,Pall Life Sciences开发了全新的过滤装置,以简化和促进样品制备进程。

 

下表粗略描述了:对应流体不同体积数,选择过滤器相应尺寸的一般原则。

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利用AcroPrep 96孔过滤板进行样品制备

在分析或分子生物学应用中,AcroPrep 96孔过滤板的样品提纯性能非常优秀,过滤器底板的最常见问题得到缓解,这都应当归功于此过滤板如下特殊性质:

 

●其设计符合ANSI/SBS X-2004标准。 设计兼容自动化处理装置,刚性的一体成形结构,使得自动化系统能够顺利处理过滤板,并确保过滤板能够顺利通过探测器

●聚丙烯过滤板组件能够耐受化学药品,生物分子结合能力低

●序列化条形码标签,便于自动化系统跟踪及识别滤膜类型

●针对不同应用,可选择多种膜材

 

利用AcroPrep 24孔过滤板进行样品制备

利用针头式过滤器进行处理,非常耗时,而且每次只能处理一个样品,而利用AcroPrep 24孔过滤系统,可同时进行多达24个样品的过滤处理。此过滤系统包含一个真空装置,以安

Waters公司Alliance 2690样品瓶圆盘吊篮装置,以及包含24孔滤膜过滤器的一次性AcroPrep过滤板。如果要求进行预洗处理,真空装置的标准配置中将可选包括预过滤板。

系统的优势:

●同时对于多达24个样品进行过滤处理,从而加快样品制备进程,减少人工支出

●无需使用独立包装的一次性针筒

●对比传统的针头式过滤器技术,此过滤系统拥有较高的性价比,占用较少的工作台空间

●通过HPLC (高压液相)认证,确保可萃取的过滤器材料不会干扰分析结果的准确性

●各微孔分别独立封装,杜绝交叉污染

●一次性过滤板中可选配多种滤膜,满是各种应用的需求

●其结构材料与Pall Life Sciences Acrodisc PSF针头式过滤器全线产品的结构材料*相同

 

4.考虑孔径大小

假设:希望延长层析柱的使用寿命,减少污染物混进泵送系统导致的维护频率,进而获得性价bizui高的分析结果。

 

以此假设作为前提,应当基于层析柱的填料尺寸确定过滤器的孔径大小。如图2所示,层析柱的填料颗粒彼此相互接触。就理论而言,污染物不应嵌人填料之间的空间,此空间(标记的流体通路)在下面的图2中有所标示。我们旨在查明此空间的大小,以去除同等大小的颗粒物质。

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譬如:从3μm填料尺寸着手,划出几个定位良好的等边三角形,如图3所示;划出一个边长为0.75μm的等边三角形,以确定能够配合层析柱的最大颗粒尺寸。

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现在,将此图放大,进一步考察。直观化显现一系列边长降至0.75μm的等边三角形。如图4所示的直角三角形,其短边象征着球体半径,角度为60°的一半(30°),此新直角三角形的水平边长度为0.375μm (0.75μm的一半)。计算30°的正切值,获得斜边的对边长度比率,就此范例而言,此正切值为0.58,这意味着,此直角三角形的短边长等于0.58 x

0.375μm (0.217μm) ,非常巧合,这也是颗粒物质的半径值。因而,层析柱填料尺寸的直径如果是3μm,流体通路将为0.43μm

 

高压液相层析柱的填料尺寸等于或小于3μm时,应当使用0.2μm级过滤器,如果使用0.45μm级过滤器,将不能有效截留堵塞层析柱的颗粒物质。

 

是否关注颗粒物质的准确截留?

在液相层析系统中使用填料尺寸大于3μm的层析柱,对于针头式过滤器和流动相滤膜而言,请选择孔径为0.45μm的过滤器/膜如果层析柱的填料尺寸等于或小于3μm、微量层析柱、

或需要关注微生物生长,建议使用0.2μm过滤器/膜。

 

一旦选定适合特定应用的孔径额定值,过滤器制造商能否提供拥有精确孔径额定值的过滤器,就成为关键所在。在“延长高压液相层析柱使用寿命"章节中,阐释了:对于适当过滤器的选择,性价比的提高,孔径额定值的精确性具有重大意义。


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