Cách chọn màng lọc syringe filter cho HPLC, GC và phân tích
Màng lọc syringe filter là vật tư tiêu hao bắt buộc trước khi inject mẫu vào HPLC, GC hay UPLC để loại bỏ hạt rắn, vi khuẩn, bảo vệ cột phân tích đắt tiền. Tuy nhiên, chọn sai vật liệu màng có thể gây tương tác hóa học với mẫu, mất chất phân tích (analyte loss) hoặc làm hỏng kết quả định lượng. Bài viết hướng dẫn toàn diện cách chọn syringe filter cho HPLC theo vật liệu màng (PTFE, PVDF, Nylon, PES, CA), kích thước lỗ (0.22µm vs 0.45µm), đường kính (13mm vs 25mm) và compatibility với dung môi hữu cơ, dung dịch nước, mẫu sinh học.
1. Cấu tạo và phân loại syringe filter
Syringe filter gồm vỏ nhựa PP (polypropylene) chứa màng lọc, đầu nối Luer-Lock (đực) cho syringe và đầu xả Luer-Slip (cái). Phân loại theo:
Vật liệu màng (Membrane material)
- PTFE (Teflon): Trơ hoàn toàn, chịu mọi dung môi hữu cơ, cần wet trước với MeOH.
- PVDF (Polyvinylidene fluoride): Hydrophilic, low protein binding, dùng cho mẫu protein.
- Nylon: Bền cơ học, dùng cho dung dịch nước/dung môi nhẹ, không cho protein.
- PES (Polyethersulfone): Tốc độ lọc nhanh, low binding, cho mẫu sinh học.
- CA (Cellulose Acetate): Hydrophilic, low binding, không chịu dung môi mạnh.
- Glass Fiber (GF): Pre-filter cho mẫu nhiều hạt rắn, không định lượng.
- RC (Regenerated Cellulose): Compatible với cả nước và dung môi, low binding.
2. Bảng đặc tính kỹ thuật
| Vật liệu | Hydrophilic/phobic | Dung môi tương thích | Protein binding |
|---|---|---|---|
| PTFE | Hydrophobic | Tất cả dung môi hữu cơ + acid mạnh | Cao |
| PTFE Hydrophilic | Hydrophilic | Nước + dung môi hữu cơ | Trung bình |
| PVDF | Hydrophilic | Nước, MeOH, ACN, DMSO | Thấp |
| Nylon | Hydrophilic | Nước, dung môi nhẹ | Cao |
| PES | Hydrophilic | Nước, đệm, dung môi nhẹ | Rất thấp |
| CA | Hydrophilic | Nước, đệm | Rất thấp |
| RC | Hydrophilic | Nước + hữu cơ | Rất thấp |
| Kích thước lỗ chuẩn | 0.1, 0.2, 0.22, 0.45, 1.0, 5.0 µm | ||
| Đường kính filter | 4mm, 13mm, 25mm, 33mm | ||
| Hold-up volume 4mm | <10 µl | ||
| Hold-up volume 13mm | <25 µl | ||
| Hold-up volume 25mm | <100 µl | ||
| Sample volume max 4mm | 2 ml | ||
| Sample volume max 13mm | 10 ml | ||
| Sample volume max 25mm | 100 ml | ||
| Áp suất tối đa | 5.2 bar (75 psi) | ||
| Đầu kết nối | Luer-Lock male + Luer-Slip female | ||
| Vỏ housing | Polypropylene (PP) trong/màu | ||
| Vô trùng (sterile) | Có (gamma irradiation 25 kGy) | ||
| Non-sterile | Có cho mẫu lab thường | ||
| Đóng gói | 100 cái/hộp (sterile riêng từng cái) | ||
| Hạn sử dụng | 3-5 năm từ ngày sản xuất | ||
| Bảo quản | 15-30°C, tránh ẩm | ||
| HPLC compatible | Yes (low extractables) | ||
| USP <788> | Đạt (particulate matter) | ||
3. Chọn syringe filter theo ứng dụng
3.1 HPLC (mobile phase MeOH/ACN/H₂O)
- PVDF 0.22µm 13mm: Lựa chọn phổ thông, low binding cho mẫu API dược phẩm.
- PTFE Hydrophilic 0.22µm: Cho mẫu hoàn toàn hữu cơ.
- Nylon 0.45µm: Khi không yêu cầu vô trùng, mẫu nhỏ phân tử.
3.2 GC (mẫu hữu cơ)
- PTFE 0.22µm: Tương thích mọi dung môi GC (hexane, DCM, EtOAc).
3.3 UV-Vis spectroscopy
- CA hoặc PES 0.45µm: Loại bỏ hạt rắn, không hấp thụ UV.
3.4 Mẫu protein, peptide, enzyme
- PES hoặc PVDF 0.22µm low protein binding: Giảm thất thoát protein <2%.
3.5 Vi sinh, vô trùng dung dịch
- PES 0.22µm sterile: Filter sterilization, đạt USP <797>.
3.6 ICP-MS (kim loại vết)
- PTFE hoặc PFA: Tránh leach kim loại từ màng.
4. So sánh 0.22µm vs 0.45µm
| Tiêu chí | 0.22 µm | 0.45 µm |
|---|---|---|
| Mục đích | Lọc vô trùng + bảo vệ cột UPLC | Loại hạt thô, bảo vệ cột HPLC |
| Tốc độ lọc | Chậm hơn ~30% | Nhanh |
| Áp suất cần | Cao hơn | Thấp |
| Giá thành | Cao hơn 20-30% | Rẻ hơn |
| UPLC (cột <2µm) | BẮT BUỘC | Không phù hợp |
| HPLC (cột 5µm) | Tùy chọn | Đủ dùng |
| Sterile filtration | Có | Không |
Quy tắc 1/10: Kích thước lỗ filter ≤ 1/10 kích thước hạt cột HPLC. Cột 5µm → filter 0.45µm. Cột 1.7µm UPLC → filter 0.22µm bắt buộc.
5. Quy trình sử dụng đúng cách
- Pre-wet (PTFE hydrophobic): Lọc 1ml MeOH trước, sau đó lọc 2ml mẫu nước qua.
- Discard first portion: Bỏ 0.5-1ml đầu để loại extractables từ màng.
- Lực ép vừa phải: Áp suất ổn định, không ép mạnh đột ngột → nứt màng.
- Một filter cho một mẫu: Tránh contamination cross.
- Theo dõi áp suất: Áp tăng đột ngột → màng tắc, cần thay.
- Lưu hóa đơn batch: Cho audit GMP/ISO 17025.
Validation extractables
Trước khi dùng filter mới cho method validated, cần test extractables: lọc dung môi blank, inject HPLC, so sánh background với baseline. Filter phải không tạo peak ghost.
FAQ - Câu hỏi thường gặp
1. Có cần dùng syringe filter sterile cho HPLC không?
Không bắt buộc. HPLC cần loại hạt rắn, không yêu cầu vô trùng. Sterile chỉ cần khi sample sau filter sẽ tiêm vào tế bào hoặc cấy vi sinh.
2. Tại sao mẫu protein bị mất sau khi lọc?
Do dùng filter có protein binding cao (Nylon, PTFE). Phải dùng PES hoặc PVDF low protein binding. Bỏ 1ml đầu để bão hòa binding sites.
3. Có thể tái sử dụng syringe filter không?
KHÔNG. Filter là consumable 1 lần. Tái sử dụng gây contamination, tắc, sai số định lượng.
4. Filter PTFE 0.22µm có lọc được dung dịch nước không?
Không trực tiếp - PTFE hydrophobic cản nước. Phải pre-wet với MeOH/EtOH 1ml trước, hoặc dùng PTFE hydrophilic version.
5. Filter 13mm vs 25mm chọn loại nào?
Theo thể tích mẫu: <2ml dùng 4mm, 2-10ml dùng 13mm, 10-100ml dùng 25mm. Filter lớn → hold-up volume nhiều hơn → mất mẫu nhiều hơn.
6. Hết hạn syringe filter có dùng được không?
Filter non-sterile có thể dùng nếu không bị ẩm/hỏng vật lý, nhưng nên test extractables. Sterile filter hết hạn → KHÔNG đảm bảo vô trùng.
Liên hệ tư vấn syringe filter chính hãng (Millipore, Sartorius, Whatman):
- 📞 0909.860.489
- 📧 sales@htvsci.com
- 🌐 htvlab.store