青青青青青草八人人超碰95,久久久这里只有精品6

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

嘉峪檢測網 2021-12-29 13:28

前言

在進行制劑樣品溶出實驗和含量有關等分析方法開發(fā)的時候，由于有輔料的影響，需要進行過濾，取續(xù)濾液作為供試品溶液。在過濾過程中，需要用到濾膜。濾膜的材質和種類有時會對樣品造成比較大的影響，需要篩選不同的濾膜。

微孔濾膜的定義

膜分離過程是利用薄膜分離混合物的一種方法。薄膜作為兩相之間的選擇通過性相，可使兩相的某一種或多種組分透過膜，截留其他組分，從而實現不同組分之間的分離，達到分離、濃縮和純化的目的，它主要利用流體壓力差為推動力的篩分分離過程。微孔過濾、反滲透、納濾、超濾均屬于壓力驅動型膜分離技術。

類型	滲透物	截留物
微孔過濾	水、溶劑溶解物、氣體	懸浮物、顆粒、纖維和細菌（0.01~10μm）
超濾	水、溶劑、離子和小分子（相對分子質量＜1000）	生化制品、膠體和大分子（相對分子質量1000~300000）
納濾	水、溶劑、價鹽（相對分子質量＜200）	溶質、二價鹽、糖和染料（相對分子質量200~1000）
反滲透	水、溶劑	部懸浮物、溶質和鹽

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

微孔分離過程是在流體壓力差的作用下，利用膜對被分離組分的尺寸選擇性，將膜孔能截留的微粒及大分子溶質截留，而使?？撞荒芙亓舻牧Ｗ踊蛐》肿尤苜|透過膜。

微孔濾膜操作有死端過濾（垂直流過濾）和錯流過濾（切線流過濾）。死端過濾主要用于固體含量較小的流體和一般處理規(guī)模，膜大多數被制成一次性的。分析常用的過濾流動相和一次性注射式的過濾膜就是死端過濾。見下圖。

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

微孔濾過濾原理

微孔濾膜的過濾機理主要為截留作用。截留作用可以分為以下幾種：機械截留、吸附截留、架橋截留、在膜內部的網絡中截留。如下圖：

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

1、機械截留：即篩分作用。指膜具有截留比其孔徑大或其孔徑相當的微粒等雜質的作用。

2、物理作用或吸附截留作用：除了考慮篩分作用，還要考慮其他因素的影響，其中包括吸附和電性能的影響。

3、架橋作用：在孔的入口處，微粒因為架橋作用也同樣可被截留。

4、網絡型膜的網絡截留作用。這種截留是將微粒截留在膜的內部，而不是膜的表面。

從上可見，篩分作用很重要，微粒等雜質與孔壁之間的相互作用有時較孔徑大小顯得更為重要。

微孔過濾主要應用于分離大分子、膠體粒子、蛋白質以及其他微粒，他們的分離機理是根據分子或微粒的物理化學性能、所使用的膜的物理化學性能和他們之間的相互作用（如大小、形狀、電性能）不同而實現分離。

微孔過濾的過程一般有三個階段：

1、初始階段：比膜孔徑大的粒子被截留在膜的表面，比膜小的粒子進入?？?，其中一些粒子由于各種力的作用被吸附在膜孔內，減少了膜孔的有效直徑；

2、過濾中期：微粒在膜表面開始形成濾餅層，膜孔內部吸附逐漸趨向于飽和；

3、后期階段：隨著更多微粒在膜表面被截留，膜孔內部吸附也趨于飽和，微粒開始堵塞膜孔，最終使膜通量趨于穩(wěn)定繼而不斷的下降。

通過上述的3個過程，就能理解在溶出過程中濾膜吸附能達到飽和，隨著過濾次數的增加越來越難過濾。

微孔濾膜的種類和用途

1、尺寸

常用的針式過濾器有4mm、13mm、25mm、33mm規(guī)格，針頭式濾器規(guī)格的選擇通常是與樣品的體積有關：通常樣品量小于1mL時，選用4mm直徑的針頭式濾器；樣品量在1-10mL時，選用13mm直徑的針頭式濾器；樣品量在10-100mL時，選用25mm直徑的針頭式濾器；樣品量在10-200mL時，選用33mm直徑的針頭式濾器。

尺寸	4mm	13mm	25mm	33mm
過濾體積(cm2)	0.1	0.65	3.9	4.6
殘留體積(ml)	≤1	1-10	10-100	10-200
最高操作壓力(psi)	＜10	＜25	＜100	＜125

2、孔徑

常用的孔徑有0.22μm，0.45μm，0.8μm，1.0μm

孔徑	范圍
0.22	能去除樣品、流動相中極細顆粒的要求;可以達到GMP或者藥典規(guī)定的除菌99.99%的要求。適用于要求高較高的溶劑、樣品的處理，如色譜用離子對試劑、超純。水、質譜分析溶劑的樣品等過濾。用于小于3μm、 3μm或更大填料色色譜系統(tǒng)。
0.45	能濾除大多數細菌微生物，適用于常規(guī)樣品、流動相過濾，能夠滿足一般色譜要求
0.8-1.0	去除大多數不溶性微粒，適用于紫外等對樣品喲求相對較低的分析檢測，效率較0.45μm濾膜高，尤其適用于難溶性輔料多、混懸劑和粘合劑用量多、且使用紫外檢測的口服固體制劑溶出檢測。
1-5μm	過濾較大顆粒的雜質或者用于難以處理的渾濁溶液的預處理可先以1-5μm濾膜過濾再用相應濾膜進行過濾。

3、種類

微孔過濾器濾膜主要有：醋酸纖維素膜、混合纖維素酯微孔濾膜，尼龍濾膜，聚四氟乙烯濾膜，聚偏氟乙烯膜（PVDF），聚醚砜濾膜，聚丙烯過濾膜（PP濾膜）。

溶劑屬性	膜材質	適用范圍
水系	醋酸纖維素(CA)	對蛋白吸附比較低、親水性好，較強的化學兼容性；pH3-7；適用于抗菌素、球蛋白、疫苗血清及組織培養(yǎng)基等過濾；液體除菌、微粒過濾等水基樣品。
	聚醚砜(PES)	親水性膜，通量大，既有良好的吞吐量；對蛋白吸附力低，提高蛋白回收率應用；耐老化、抗蠕變性好，耐化學試劑性能好，可用于高溫液體過濾，適用于醫(yī)藥行業(yè)生物和血清的過濾、大輸液抗菌素等終端過濾、食品行業(yè)飲料、酒等終端過濾、超純水終端過濾等。
	聚偏二氟乙烯(PVDF)	親水系抗老化、耐溶劑性能優(yōu)異，可在-40℃~150℃下長期使用，低蛋白吸附?？稍谑覝叵履透鞣N強酸堿即溶劑的腐蝕?？捎糜谝话闵飿悠愤^兩次，以及高蛋白回收率的樣品過濾?？扇苡贒MAC、NMP等強極性溶劑。
	混合纖維素膜(MAC)	孔隙率高，截留效果好；親水性好，水通量大；不耐有機溶液和強酸、強堿溶液。具有良好的機械強度、熱穩(wěn)定強、吸附低等特點。適用于實驗室、小生產工藝中除菌、除微粒的過濾；培養(yǎng)基、培養(yǎng)液的除菌過濾等
有機系(過濾水系需要預先浸潤(乙醇))	疏水聚四氟乙烯PTFE	可過濾幾乎所有的有機溶劑、機械強度高、能耐高溫液體、過濾空氣和顆粒雜質。除非預先浸潤，否則過濾水溶液由于張力阻礙將難以推進過濾樣品。
水系有機通用(耐有機、過濾水系不需要預先浸潤)	尼龍	用于堿性溶液和有機溶劑過濾；尼龍膜具有非常好的機械強度，吸附性強，能耐受大多數有機溶劑和多數堿性溶液，特別適合于堿性溶液的過濾。用于有機溶劑過濾，如HPLC流動相除顆粒過濾時，尼龍膜比PTFE膜更經濟實用。由于尼龍膜的吸附性能相對較高，一般不推薦用于培養(yǎng)基過濾、或蛋白液等生物樣品的過濾，以免因吸附而損失樣品。在這種情況下，通常采用低吸附的醋酸纖維素膜(CA)更為適用。實驗室最經濟的選擇，不僅可以過濾水系樣品，還兼容大多數有機溶劑，但不能用于酸溶液和鹵烴、芳烴等溶液的過濾。
水系有機通用(耐有機、過濾水系不需要預先浸潤)	親水PTFE	萬能膜，機械強度高，能承受高溫液體，能耐高溫液體、過濾空氣和顆粒雜質。兼容一切酸堿溶液，嚴苛實驗室最佳選擇。

4、兼容性

不同的濾膜對不同的濾膜兼容性見下表。

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

注意事項

1、膜不分反正，但最好光滑面向上，粗糟一面向下過濾效果會好。

2、在藥品分析溶出實驗中，濾膜吸附是使用微孔濾膜最多的弊端，影響濾膜吸附的因素有很多，包括濾膜的直徑、孔徑、材料、過濾介質的種類、離子強度、pH值、藥物本身的性質等。不同材質的濾膜與不同被過濾化合物之間的氫鍵、范德華力、電荷吸附等相互作用力不同，吸附的程度也不同。也有文獻報道不同pH的緩沖鹽、不同的稀釋劑（如甲醇）可以減少或消除吸附。

3、在藥品分析有關物質實驗中，需要關注濾膜過濾后是否產生新的雜質。

總結

微孔濾膜在現在的實驗中起著很重要的作用。微孔濾膜的種類和材質也各有不同，根據自身樣品選擇合適的微孔濾膜，在使用時進行考察，證明濾膜對結果無影響。

本文為筆者學習濾膜知識總結和心得，如有錯誤，敬請指出。

參考文獻

1、陳昌俊微孔濾膜（二）凈水技術 67（1999）1

2、鄭國剛化學藥品普通口服固體制劑溶出度方法驗證易忽視的幾個問題 http://www.cde.org.cn/dzkw.do?method=largePage&id=2272

3、許振良馬炳榮主編微濾技術與應用

4、黃慶林、肖長發(fā)、胡曉宇、邊麗娜聚四氟乙烯膜的制備及性能高分子材料科學與工程第26卷第5期

5、李偉，劉玉燦，段晉明. 微濾膜吸附效應對液相色譜-三重四極桿質譜直接進樣檢測水樣中農藥殘留的影響. 分析化學，2015 (11):1761-1765.

來源：Internet

微孔濾膜的原理、種類與選購指南

相關新聞：

微孔濾膜的原理、種類與選購指南