在常規(guī)的樣品過(guò)濾中，過(guò)濾器材料的相容性往往被忽視。研究人員可能經(jīng)常根據(jù)便利性來(lái)選擇濾紙或設(shè)備，并且僅在發(fā)生錯(cuò)誤或在排查意外結(jié)果原因時(shí)才會(huì)重新考慮。

可供選擇的濾膜材料有多種，包括玻璃或天然聚合物和合成聚合物，每種材料都具有好的特性，幾乎能夠與任何樣品相容。

了解這些特性，并采用預(yù)防性而非應(yīng)對(duì)性方法來(lái)處理過(guò)濾和膜與樣品相容性問(wèn)題，可以最大限度地減少故障排查時(shí)間并最大限度地提高過(guò)濾效率。

親水膜和疏水膜之間的差異

疏水膜（例如聚四氟乙烯 (PTFE)）會(huì)排斥任何水性樣品，從而產(chǎn)生背壓。雖然有時(shí)可以通過(guò)施加其他力來(lái)克服此背壓，但存在膜破裂和過(guò)濾不wan全的風(fēng)險(xiǎn)。

如果沒(méi)有其他選擇，可以使用酒精預(yù)先將膜濕潤(rùn)，這樣可以減少這種背壓影響。

PTFE 和其他疏水性材料非常適合有機(jī)樣品和溶劑，它們不會(huì)產(chǎn)生阻力或背壓。但是，一些有機(jī)溶劑會(huì)被吸收到膜材料中，特別是在長(zhǎng)時(shí)間接觸后。

這種吸收會(huì)使材料膨脹，使孔徑縮小，進(jìn)而影響過(guò)濾器的性能。還有某些溶劑可能對(duì)材料產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致提取物被釋放到濾液中。在極少數(shù)情況下，溶劑可能會(huì)使膜部分或溶解，從而導(dǎo)致樣品穿透和造成污染。

就大多數(shù)膜材料而言，水性樣品損壞膜材料的可能性較小，尤其是親水性材料。但 pH 值是決定膜相容性的一個(gè)重要因素。

強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性溶劑可能不會(huì)立即對(duì)膜造成損壞，但隨著時(shí)間的推移會(huì)對(duì)膜產(chǎn)生影響。因此，只有高惰性膜（例如 PTFE）才適合高 pH 和低 pH 的樣品。

深層過(guò)濾

就顆粒截留而言，過(guò)濾器分為兩類：表面過(guò)濾器和深層過(guò)濾器。表面過(guò)濾器通常被稱為膜，只在上表面截留顆粒。這些過(guò)濾器非常適合顆粒含量較低的樣品。如果顆粒含量較高，很可能導(dǎo)致過(guò)濾器表面迅速堵塞。

將顆粒含量較高的樣品推入表面過(guò)濾器（例如徑跡刻蝕聚酯）可能會(huì)導(dǎo)致形成背壓，并可能在足夠大的力下造成穿透。而深層過(guò)濾器則非常適合用于顆粒含量較高的應(yīng)用，可將顆粒截留在其纖維基質(zhì)中。

由聚醚砜 (PES) 等材料制成的非對(duì)稱深層過(guò)濾器的頂部具有開(kāi)放式基質(zhì)結(jié)構(gòu)，底部采用更精細(xì)的基質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種孔隙率梯度設(shè)計(jì)可首先截留大顆粒，然后作為下方較濃密材料的預(yù)過(guò)濾器，并保持物質(zhì)流動(dòng)性。

對(duì)于較難過(guò)濾的顆粒含量較高的樣品（例如土壤樣品），無(wú)紡布基質(zhì)過(guò)濾器可提供大容量的精細(xì)過(guò)濾。例如，無(wú)紡布聚丙烯 (NWPP) 可提供針對(duì)顆粒的持久大容量過(guò)濾能力。

這些無(wú)紡布基質(zhì)通常是具有分層結(jié)構(gòu)的厚墊，可大程度減少堵塞。無(wú)紡布基質(zhì)過(guò)濾器的其他材料選擇包括玻璃纖維和纖維素。

蛋白質(zhì)結(jié)合和樣品提取物

除阻力和堵塞問(wèn)題外，膜與樣品的相容性也會(huì)影響濾液的成分。如果不相容性，在此處可能導(dǎo)致樣品溶質(zhì)被過(guò)濾器意外截留（蛋白質(zhì)結(jié)合）或不需要的溶質(zhì)經(jīng)由過(guò)濾器材料或外殼被釋放到樣品中（提取物）。

某些親水性材料，例如尼龍 (NYL) 和硝酸纖維素 (CN)，有較高的蛋白質(zhì)結(jié)合能力。這種特性使其不適合蛋白質(zhì)回收和分析，如果使用則可能導(dǎo)致不一致或意外的結(jié)果。

而再生纖維素 (RC) 和醋酸纖維素 (CA) 幾乎不與任何蛋白質(zhì)結(jié)合，因此非常適合過(guò)濾含蛋白質(zhì)的溶液。此外，RC 還具有廣泛的溶劑相容性。在結(jié)合使用 PTFE 的情況下，RC 可充當(dāng)一種通用材料，且非常實(shí)用。

可提取物是一種常見(jiàn)的指示膜與樣品不相容的現(xiàn)象，會(huì)影響敏感的下游分析技術(shù)，例如超高效液相色譜 (UHPLC) 和高效液相色譜 (HPLC)。PTFE、聚偏二氟乙烯 (PVDF) 以及 RC 與 HPLC 中常用的多種溶劑相容，且產(chǎn)生的提取物含量較低。

我們編制了相容性表，其中列出了材料對(duì)常見(jiàn)溶劑的耐受性，可用于快速參考。根據(jù)相容性選擇過(guò)濾材料，可最大限度降低過(guò)濾緩慢或無(wú)效、提取物導(dǎo)致樣品受到污染的可能性，并最大限度提高過(guò)濾效率。