滤膜、针式过滤器几个关键参数:
1.材质:如尼龙、聚醚砜、聚四氟乙烯
2.孔径:如0.22μm、0.45μm
3.直径:如13mm、25mm
01滤膜的选择
首先要考虑化学相容性,即滤膜是否耐酸、碱、有机溶剂等。
1.过滤样品的特性
A:亲水样品:适宜选用亲水膜片,适用于过滤水为基质的溶液。如自来水、地表水,可用滤膜为水系膜(混合纤维素酯)、尼龙膜(聚酰胺)。
B:有机、无机化合物(醇类、酯类、油类)样品适用尼龙膜(聚酰胺)。
C:蛋白溶液样品:适用低蛋白吸附的滤膜,即PVDF膜。
D: 强酸强碱类样品适用疏水性PTFE(聚四氟乙烯膜)。
2.滤膜的孔径
孔径0.45μm滤膜:用于常规样品流动相过滤,能够满足一般色谱要求。如:用于3μm或更大粒径填料的色谱系统。
孔径0.22μm滤膜:能去除样品及流动相中极细颗粒的要求。如:用于<3μm填料的色谱系统。
孔径1-5μm滤膜:常用于难以处理的浑浊溶液,可先以1-5μm滤膜预过滤,再用相应滤膜再过滤。
3.滤膜的直径
常用的微孔滤膜一般是圆片滤膜,比如25mm圆片微孔滤膜,可以配合针头滤器连接注射器使用。47mm圆片微孔滤膜,可以使用换膜滤器,布氏漏斗、压力容器等配合真空泵,压力泵使用。也有更大直径的微孔滤膜,也都需要相应夹具和压力配合使用。其他的微孔滤膜可以根据需要来自行选择。
02针式过滤器的选择
外壳
高压聚丙烯(PP)耐高温,不泄漏,不需换膜和清洗,省去繁杂费时的准备工作,是过滤HPLC、GC小量样品首选产品。
规格
常用Φ13μm,Φ25μm两种,即样品量2-10ml选用Φ13μm,样品量10-100ml选用Φ25μm。
几种常用滤膜特性及应用
1.水系膜(混合纤维素酯CN-CA)
特性:孔径均匀,孔隙率高,无介质脱落,质地薄,阻力小,滤速快,成本低,但不耐有机溶液及强酸强碱。
应用:饮用水、地表水、井水等,除菌过滤,溶液中微粒及油类不溶物的分析,水质污染指数测定,气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤,为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一。
2.尼龙膜(聚酰胺NYLON)
特性:耐温性能好,可耐121°C,饱和蒸汽高压消毒30分钟,最高工作温度60°C,化学稳定性好,能耐稀酸稀碱等多种有机无机化合物、溶剂。
应用:适用于电子、微电子、半导体工业水过滤,组织培养基、药液、饮料、高纯化学品、水及有机溶液流动相的过滤。
3.PVDF膜(聚偏氟乙烯)
特性:膜机械强度高,抗张强度好,具有良好的耐热性及化学稳定性,蛋白吸附极低,具较强的疏水性。
应用:气体及蒸汽过滤,高温液体过滤,组织培养基,添加剂等除菌过滤,溶剂和化学原料净化过滤。
4.PTFE(聚四氟乙烯)
特性:具有广泛的化学兼容性,耐温性好,抗强酸强碱,化学腐蚀性较强的溶剂及氧化剂。
应用:化工、医药、环保、电子、食品、能源等领域,几乎能过滤所有的有机溶液。
PVDF膜即聚偏二氟乙烯膜(polyvinylidene fluoride)是蛋白质印迹法中常用的一种固相支持物。PVDF膜是疏水性的,膜孔径有大有小,随着膜孔径的不断减小,膜对低分子量的蛋白结合就越牢固。
PVDF膜是一种聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)印迹膜。最常见用于免疫印迹(immunoblot, 即Western blot)时蛋白从胶到膜的转印,也可用于吸附分析、氨基酸分析、N端蛋白质测序、点和狭缝印迹检测(dot and slot blot)、糖蛋白显色和脂多糖分析等。
本PVDF膜0.2μm适用于大多数的免疫印迹,特别适用于分子量小于20kDa的蛋白质,可以有效减少小分子量蛋白的渗漏。本产品比0.45μm PVDF膜具有更高的蛋白质吸附率和蛋白测序得率,例如对于胰岛素、BSA的吸附能力分别是常用的0.45μm PVDF膜的约1.64倍和1.58倍。
与硝酸纤维素膜(Nitrocellulose membrane, NC膜)相比,PVDF膜具有多种优点。PVDF膜具有很高的机械强度,不易破裂或卷曲;具有背景低、溶剂相容性广,以及着色能力优异等优点;此外,PVDF膜经适当处理后还可以重复检测。
2.滤膜的孔径
对于使用3um或更大粒径填料的色谱柱系统,可采用0.45um的针头滤器或滤膜;对于使小于3um填料的色谱系统,或涉及微生物生长的色谱系统,推荐使用0.2um的滤膜。对于难处理的混浊溶液,可以使用1-5um的滤膜进行预过滤,然后再用相应的滤膜进行续滤。
3.样品的特性
(1)亲水性样品:选用亲水膜片。对水有亲和力,适合过滤水为基质的溶液。
可用的滤膜有:混合纤维素膜,聚醚砜(PEsM),NylonM等。
(2)强腐蚀性有机溶剂:一般采用疏水性膜。如PTFEM,聚丙烯(PPM)等材质的滤膜
(3)蛋白溶液:选择低蛋白吸附的滤膜,如PVDF滤膜。
(4)离子色谱:通常认为PEs滤膜比较适合低无机离子的溶液的过滤。
4.选择针头滤器时
除了考虑上述因素外,还要考虑样品的体积(即选择什么规格的针头式滤器):通常样品量小于2ml时,选用4mm直径的微型虑头。样品量在2-10ml之间,选用13mm直径的虑头,当样品量大于10ml时,选用25mm直径的虑头。
几种常用滤膜的特性
1. 尼龙膜(Nylon)
特点: 耐温性能良好,可耐121℃饱和蒸汽热压消毒30min,最高工作温度60℃,化学稳定良好,能耐受稀酸、稀碱、醇类、酯类、油类、碳氢化合物、卤代烃及有机氧化物等多种有机和无机化合物。
用途:电子、微电子、半导体工业水过滤、组织培养基过滤。药液过滤、饮料过滤、高纯化学制品过滤。 水溶液和有机流动相的过滤的过滤。
2.聚偏氟乙烯膜(PVDF)
特点:膜机械强度高、抗张强度高,具有良好的耐热性和化学稳定性,蛋白吸附率低;具有较强的负静电性及疏水性;具有疏水和亲水两种形式。但不能耐受丙酮,DMSO,THF,DMF,二氯甲烷,氯仿等。
用途:疏水性聚偏氟乙烯膜主要应用于气体及蒸汽过滤、高温液体的过滤;
亲水性聚偏氟乙烯膜主要应用于组织培养基、添加剂等除菌过滤溶剂和化学原料的净化过滤,试剂的无菌处理,高温液体的过滤等。
3.混合纤维素酯(MCE)
特点:孔径比较均匀,孔隙率高,无介质脱落,质地薄,阻力小,滤速快,吸附极小,使用价格成本低,但不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。
用途:医药工业需热压灭菌的水针剂,大输液滤除微粒。
对热敏性药物(胰岛素ATP、辅酶A等生化制剂)的除菌,用0.45微米的滤膜(或0.2)
溶液中微粒及油类不溶物的分析测定,及水质污染指数测定。
应用于体细胞杂交和线粒互补预测杂种优势研究等科研部门。
4.聚丙烯(PPM)
特点: 无任何粘接剂,化学性能稳定,柔韧,不易破损,耐高温,能经受高压灭菌。 毒无味,耐酸碱。
用途: 适用于制作各种粗、精滤器,折叠式滤芯。
适用于饮料、医药等行业的板框压滤机滤膜。
适用于反渗透膜,超滤膜的支撑及预处理。
聚丙烯膜无毒性,可在医药、化工、食品、饮料等领域广泛应用;具疏水性,对气体过滤尤佳。
5.聚醚砜(PES)
特点:醚砜材质的微孔滤膜,属于亲水性滤膜,具有高流率、低溶出物、良好的强度的特点,不吸附蛋白和提取物,对样品五污染。
用途:低蛋白质吸附及高药物相容性,专为生化、检验、制药以及除菌过滤装置而设计。
6.聚四氟乙烯(PTFE)
特点:最广泛的化学兼容性,能耐受DMSO,THF,DMF,二氯甲烷,氯仿等强溶剂。
应用:所有有机溶液的过滤,特别是其它滤膜不能耐受的强溶剂的过滤。