HPLC 移动相过滤：提升层析效率的关键步骤

内容大纲

什么是 HPLC ？

高效液相层析法 （high performance liquid chromatography， HPLC） 是一种高效的分离及分析技术，
能够对混合物进行分离，并定量分析各成分比例。 HPLC 已被广泛用于各个科学领域，
如药物、食品、化妆品、保健品、毒品、法医鉴定、环境基质等。

为什么 HPLC 移动相需要过滤呢？

在 HPLC 中，移动相 （mobile phase） 的质量会直接影响结果的准确性、再现性 （reproducibility）
及仪器的使用寿命。 常见的移动相如乙腈 （acetonitrile， ACN）、甲醇 （methanol， MeOH）
或甲酸 （formic acid） 等，可能存在气泡 （bubble）、颗粒 （particle）、污染物 （impurity）
或微生物 （microorganism） 等杂质。 这些杂质会对 HPLC 系统造成许多负面影响，
如管柱阻塞 （column clogging）、产生大量噪声 （noise） 及背景值 （background）、影响使用寿命等。

不过滤移动相会有什么影响？

• 管柱堵塞：颗粒堆积会影响流速稳定性，导致滞留时间漂移，并可能缩短管柱使用寿命。
• 泵损坏：微粒可能磨损泵活塞 （piston） 与密封件 （seals），导致基线 （baseline） 漂移和流速波动。
• 系统堵塞：可能导致系统背压升高 （high back pressure），造成停机。
• 干扰分析结果：与管柱材料作用，造成图谱 （chromatogram） 噪声及背景值上升，甚至产生伪峰。
• 微生物污染：若移动相为水性缓冲液，可能导致微生物在其中繁殖、产生污染物，进而影响结果及堵塞系统。

此外，许多 HPLC 方法需要混合溶剂使用并/或添加盐类 （salts），
例如磷酸盐 （phosphates） 或醋酸盐 （acetates） 等。
这些额外的混合步骤或添加物可能因未完全溶解而产生微粒，
因此在使用前仍建议进行过滤，以确保溶液的纯净程度。
因此，为了保护 HPLC 系统、延长层析管柱 （HPLC column） 的使用寿命，
并获得一致、准确、可重现的分析结果，
HPLC 移动相的过滤是必不可少的关键步骤。

为什么过滤能提升 HPLC 分析稳定性？

真空过滤（vacuum filtration）是一种常用的移动相过滤方法，
其可以有效去除颗粒及污染物，可避免系统阻塞，减少污染与磨损，
延长耗材使用寿命。 也因污染物被移除而降低噪声，使分析结果更清晰、更具可信度。
此外，真空过滤还同时具有脱气 （degas） 的作用，可去除溶剂中溶解的氧气 （oxygen），
减少样品及溶剂的氧化降解 （oxidative degradation），
从而提升系统稳定性 （stability） 及侦测器 （detector） 的灵敏度 （sensitivity）。
简而言之，过滤移动相是维护 HPLC 性能并实现高质量分析*简单且经济的方法。

怎么进行HPLC移动相过滤？

传统 HPLC 溶剂过滤时，通常使用玻璃过滤漏斗及锥形瓶，但存在以下风险：

1. 过滤后需将溶剂转移（transfer）至储存瓶或血清瓶中，可能导致泄漏及交叉污染风险。
2. 需手动将溶剂抬高并倒入漏斗，溶剂容易因倾倒角度或手部不稳而溢出。
   对于具挥发性（volatility）或毒性 （toxicity） 的溶剂，
   其蒸气（vapor）可能直接接触作者的眼、口、鼻等敏感部位，长期暴露下恐对健康构成威胁。

ROCKER 完整溶剂纯化解决方案

全新推出的连续过滤设备 – 满足您过滤大量溶剂的需求

Rocker 300C – VFC 47

• 可连续进样、直接储存于血清瓶中，无需手动倒入样品，避免交叉污染
• 标配沉头，可大量抽吸液体，减少残留
• 标配GL45过滤转接座，过滤后可直接将滤液直接保存于GL45血清瓶中，不需分装，避免二次污染

产品型号	其他传统瓶组	Rocker 300C – VF 12	Rocker 300C – VFC 47 (NEW)
产品图片
与液体接触部份	硼硅玻璃	硼硅玻璃	硼硅玻璃
真空泵	需选配	PTFE 镀膜耐腐蚀真空泵	PTFE 镀膜耐腐蚀真空泵
直接过滤至血清瓶	X	V	V
过滤方式	手动加样	手动加样	连续过滤
标配沉头	X	X	V （PTFE沉头，吸液不残留）
安全、省空间	X	V （省50%空间）	V （省50%空间）

VFC 连续溶剂纯化过滤系统装置图如下，详情可参考安装影片，或参考以下文字说明

1. 组装设备：
   GL45 玻璃瓶上，依序装上 GL45 转接过滤座及 VFC 47 连续玻璃过滤漏斗，
   并分别将硅胶管依图面连接。
   * 若使用三角抽气瓶或锥型瓶 （flask），请直接将 8 号硅胶塞塞入瓶口或更换硅胶塞尺寸。
2. 放置滤膜或滤纸：
   在 VFC 47 滤膜垫片上方放置滤膜后，再放回上盖并以铝夹夹紧。
3. 过滤：
   将已连接硅胶管的沉头放入未过滤的液体，启动真空泵，开始过滤。
4. 储液：
   过滤完毕后，移除硅胶管、漏斗、转接座，并关闭真空泵，
   盖上原本 GL45 瓶盖，即可直接保存溶液。

如何选择滤膜？

选择合适的滤膜是确*滤效果的关键，可根据不同的HPLC系统及目的进行选择：

滤膜材质部份，则须依溶剂（液）特性挑选，常见的材质包含：PTFE、PVDF、Nylon等。
以下列举中国中国中国台湾卫生福利部食品药物管理署公告/建议方法中移动相过滤所使用的滤膜类型：

应用

• HPLC 移动相过滤
• 溶剂纯化与脱气
• 微生物及污染物去除

参考文献

• Mobile phase filtration
• 过滤对优化（U）HPLC和LC-MS性能的重要性
•  Top Tips for LC-MS Sample Preparation