发布日期:2024/12/18 8:59:00

膜分离技术,被认为是20世纪末至21世纪中期最有发展前途的高新技术之一。与其他传统的分离方法相比,膜分离具有过程简单、经济性较好、往往没有相变、分离系数较大、节能、高效、无二次污染、可在常温下连续操作、可直接放大、可专一配膜等优点,随着膜分离技术的不断发展,滤膜技术已被广泛应用于生物医药、生物技术、能源工程等领域。

如何选择膜?

首先考虑膜与试剂的化学兼容性,是水溶液还是有机试剂。 过滤器装置必须和样品的化学性质完全相容。一些过滤膜含有可能对一些应用造成干扰的无毒的润湿剂。另一些滤膜可能结合蛋白质或其它大分子,从而导致过滤器过早堵塞或高价值 样品的损失。因此,了解样品性质以及滤膜对与之接触的溶液的潜在影响是非常重要的。

 

 

微孔滤膜可以按照材质进行分类:

  • NYLON:尼龙膜 - 水性生物学溶液、醇类溶液和非水 HPLC/GC 溶剂,DMSO
  • PES: 聚醚砜膜 - 过滤水性溶液,培养基,药物溶液和混合物
  • CA: 醋酸纤维素 - 过滤缓冲液、水性试剂和溶液
  • SFCA: 无表面活性剂的醋酸纤维素膜-免疫学样品和生物液体
  • MCE:混合纤维素 - 在水性溶液或空气中截留颗粒并捕获细胞
  • PTFE: 聚四氟乙烯 - 去除溶剂和气体中的颗粒
  • PVDF: 液体除菌过滤和生物制品过滤

 

材料

材料特性

流速

DNA结合

蛋白结合

SFCA

亲水

中等到高

CA

亲水

PES

亲水

MCE

亲水

非常低

非常低

NYLON

亲水

低到中等

低至中

非常高

PTFE

疏水

高到非常高

不适用

不适用

PVDF

亲水

 

 

NYLON 尼龙膜

非常适合过滤水性生物学溶液、醇类溶液和非水 HPLC/GC 溶剂。本质上是亲 水性的,推荐用于对可提取物含量要求非常低的应用,因为它们不含任何润湿剂、清洁剂或 表面活性剂。尼龙膜的耐化学性能较强,适于过滤腐蚀性较大的溶液,例如醇类和 DMSO。 但是,和硝酸纤维素膜一样,尼龙膜结合蛋白质和其它大分子的能力强于醋酸纤维素膜或聚 醚砜膜。耐碱不耐酸。

 

PES 聚醚砜膜

强烈推荐用于过滤细胞培养基。滤膜具有最低的蛋白结合能力、超低的浸出物 含量以及高流速,是过滤培养基的首选。PES 膜的流速也高于纤维素或尼龙膜。

 

CA 醋酸纤维素

最适于过滤缓冲液、水性试剂和溶液,包括 EIA 和 ELISA 样品。滤膜具有 低蛋白结合能力及浸出物含量,非常适合过滤缓冲液。

 

SFCA 无表面活性剂的醋酸纤维素膜

最常用于免疫学样品和生物液体。滤膜具有低蛋白结合 能力、比标准 CA 滤膜更低的浸出物含量,可用于过滤细胞培养液体和细胞溶液

 

MCE 混合纤维素膜

具有高度的非特异性吸附性能,适用于许多常用的实验室应用。亲水性, 对称的结构使其能够实现高流速,还能与水性溶液(pH 4 至 8)、碳氢化合物以及其他几种 有机溶剂相容

 

PTFE 聚四氟乙烯膜

本质上是疏水性的,适于过滤气体,包括增湿的空气。特氟龙膜的耐化 学性极佳,这使其非常适于过滤其它滤膜不能过滤的溶剂或其它腐蚀性化学品,是溶剂和腐 蚀性酸碱的理想选择。由于其疏水性,特氟龙膜在过滤水性溶液以前必须用溶剂(例如乙醇) 预先润湿。

 

PVDF 聚偏二氟乙烯膜

能够耐受 pH 2-10 的溶液,耐有机溶剂性能较好,具有良好的抗腐蚀、 耐氧化性能和耐热性能,常用于液体除菌过滤和生物制品过滤。不能耐受丙酮, DMSO, THFDMF,二氯甲烷,氯仿等。

 

第二步:确定孔径,你想通过过滤完成什么?

孔径通常由您的应用或使用目的来决定。支原体可以用 0.1μM 孔过滤器去除。大多数培养 基、缓冲溶液、生物液和气体的常规实验室除菌通常采用 0.2 或 0.22μM 孔过滤器完成。溶 液和溶剂的澄清和预过滤最好用 0.45μM 或更大孔径的过滤膜操作。为改进过滤器性能而进 行的预过滤也可用单独购买的玻璃纤维预过滤器完成。

 

 

 

第三步:确定你需要过滤的液体量

  • 13mm 过滤 2-10ml
  • 25mm 过滤 10-100ml(预过滤最高可达 200ml)
  • 50mm 过滤 0.2-5L

 

过滤的实际体积际取决于溶液本身以及它堵塞膜的速度。不含大量颗粒或大量蛋白质的相对 清澈的溶液会更容易过滤,因此允许更多的体积有效通过膜。另一方面,高颗粒数的溶液可 能在通过几毫升后就堵塞了膜。对于细胞培养基,血清或蛋白质的数量会对流速和过滤量产 生影响。过滤器的容量(150、250、500、1000 毫升)是对平均可过滤的液体量的一般指导。 可以通过预过滤或高速离心来减少颗粒。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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