通过过滤进行样品制备

根据所采用的过滤方法，颗粒或分子会根据其大小、形状或电荷等特性被分离。通过滤膜的液体称为“滤液”，而被收集或截留的物质则称为“截留液”或“残留物”。

• 反渗透（离子分离）利用半透膜或屏障来分离离子或分子。 施加的压力克服渗透压，迫使溶剂从高溶质浓度区域向低溶质浓度区域移动。反渗透可截留除颗粒物以外的大部分有机物，以及超过99%的盐类。典型的膜规格基于氯化钠截留率（<0.001 µm，<100 道尔顿）
• 超滤（大分子分离）是根据颗粒大小将颗粒和溶解分子从流体中分离出来。超滤用于浓缩、分馏、脱盐和缓冲液置换。典型的规格是名义分子量限（NMWL）在1-1000 kDa之间。
• 微孔过滤（微滤）用于颗粒截留/排除及灭菌，因其能根据颗粒大小分离/去除颗粒及生物实体（如细菌和细胞）。孔径通常在0.025-10 µm之间，其规格分为名义孔径（~98%截留率）或绝对孔径（对等同于孔径规格的颗粒实现100%截留）。
• 澄清滤器用于预过滤和颗粒分析，因其能根据尺寸截留/去除大颗粒、聚集体和碎屑。它们可作为微滤前的初级过滤步骤。澄清滤器的孔径通常大于5 µm。

常见的过滤应用

• 一般颗粒去除
• 为高效液相色谱（HPLC）、超高效液相色谱（UHPLC）、离子色谱、气相色谱及溶出度试验等分析技术进行样品制备
• 细胞培养添加剂的灭菌
• 蛋白质、核酸和聚合物的浓缩
• 样品中生物分子的分离
• 缓冲液制备
• 水净化

过滤是进行高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-质谱（LC-MS）等高灵敏度色谱分析前必不可少的样品制备步骤。样品中的颗粒物会通过堵塞色谱柱或柱头，或在色谱图上产生污染物峰（“鬼峰”），从而干扰液相、气相和离子色谱分析。 对样品、溶剂和缓冲液进行适当的过滤，可获得更高质量、更一致的分析结果。它还能提高仪器运行时间并延长色谱柱的使用寿命。

过滤工艺与流程的类型

市面上有多种滤膜，其过滤介质成分各异，每种均针对特定应用而设计。滤膜的选择取决于多个因素，包括：

• 需截留或允许通过的颗粒或分子大小
• 样品的化学组成
• 过滤介质与样品或溶液的相容性
• 样品粘度

滤器可由不同类型的材料制成，例如滤纸、滤布、棉絮、石棉、矿渣棉或玻璃棉、未上釉陶器、砂子或其他多孔材料。膜滤器通常由合成聚合物制成（例如亲水化聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、尼龙、聚醚砜）。

可施加不同的驱动力来驱动过滤过程。过滤可通过简单的重力（使用滤纸和漏斗）、手动（如注射器过滤）或离心力来驱动。在真空驱动过滤中，使用真空泵将流体快速抽过滤纸。