シリンジフィルター・セレクションガイド - 4/4

分析用フィルターは、オートメーション用認定フィルター、フィルターの流体適合性、最適なEFA、および孔径など、

第4章最適な孔径レベル

例えば、ポンプシステム内の微粒子に対するメンテナンス作業を少なくして、カラム寿命を延長し、単価あたりの分析作業効率を向上させたい。この場合、カラムのパッキングサイズに応じてフィルターの孔径を決定する必要があります。以下の図からわかるように、カラムパッキングの微粒子は互いに接触しています。パッキングの微粒子間のスペースに汚染物質が入りこまないことが理想です。このスペース (フローパスと呼ぶ) は以下のように特定されます。これは、スペースがどれくらいか、またその該当サイズの微粒子をどのように捕捉するかが考慮のポイントです。

例えば、パッキングサイズが3µmの場合、下の図のように2~3個の正三角形をきれいに並べて描きます。一辺の長さが0.75µmの正三角形を描き、そのカラムを通過できる最大の微粒子を測定します。

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図を拡大してさらに詳しく見てみましょう。一辺が0.75µmまで小さくなった正三角形があります。以下の図では、短いほうの辺が球の半径と一致している直角三角形が描かれています。角度は60ºの半分、すなわち30ºです。この新しくできた直角三角形の底辺の長さは0.375µm (0.75µmの半分) となります。30ºのタンジェントを計算すると、隣接する対辺の長さの割合が分かります。この例では0.58です。つまり、三角形の短い辺の長さは、0.58 x 0.375すなわち0.217µmとなります。偶然にも、このサイズは微粒子の半径とも一致します。つまり、カラムパッキングの直径が3µmである場合、流路は0.43µmとなります。

HPLCカラムのパッキングサイズが3µmあるいはそれよりも小さい場合、0.45µmフィルターを微粒子が通過してカラムを目詰まらせる可能性があるため、0.2µmフィルターを使用しなければならないということになります。

微粒子の正確な除去についての懸案

3µm以上のパッキングを使用する一般的な液体クロマトグラフィーシステムを使用する場合、ろ過の業界の標準はシリンジフィルターと移動相メンブレンで0.45µmです。3µm以下のパッキングやマイクロボアカラムを使用する場合、あるいは微生物汚染が考えられる場合は、0.2µmフィルターを推奨します。用途に対応した最適な孔径サイズを選択したら、フィルターの製造業者が正確な孔径サイズを実現しているという点を信用してください。「Prolonging HPLC Column Life (HPLCカラム耐用年数の延長)」に記載されているように、コスト上、孔径サイズが正確であることは適切なフィルターを選ぶ際に重要です。

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