ろ過によるサンプル前処理

ろ過とは、物質の物理的または化学的特性に基づき濃縮または精製するために用いる分離法です。ろ過はシンプルで、溶液から不溶性粒子を除き、分析用サンプルを調製するために多くの研究所で日常使用されている方法です。ろ過により複雑なサンプルが単純化され、粘稠性サンプルの透明性が高まり、バックグラウンドシグナルが減る結果、分析結果のシグナル対ノズル比が低減されます。

ろ過の一般的利用法
ろ過プロセス・手順の種類

適用するろ過方法によって異なりますが、径、形、または荷電の違いで粒子・分子が分離されます。フィルターを通過する液体を「ろ液」と呼び、フィルター上に残った物質を「残留物」または「残渣」と呼びます。

逆浸透膜（イオン分離）は、半透膜やバリアーを使ってイオンや分子を分離します。加えた圧力が浸透圧を超えて、溶質濃度の高いところから低いところへ溶媒を移動させます。逆浸透膜は、微粒子以外の有機物を高い割合で除去し、塩分も99%超を除去します。代表的な膜の等級は、塩化ナトリウムの保持量（0.001 µm未満、100ダルトン未満）に基づきます。
限外ろ過（高分子分離）は、粒子の大きさに応じて液体から粒子や溶存分子を分離します。限外ろ過は、濃縮、分画、脱塩、緩衝液交換に用いられます。代表的な等級は、1～1000 kDaの範囲の公称分画分子量（NMWL）です。
微細孔ろ過（精密ろ過）は、粒子の大きさに基づいて粒子とバクテリアや細胞などの生物体を分離／除去するため、粒子の保持／排除や殺菌に使用されます。孔径は通常0.025～10 μmの範囲で、ノミナル（約98%を保持）またはアブソリュート（孔径の定格に等しい径を100%保持）で等級づけされます。
清澄ろ過は、サイズに応じて大きな粒子、凝集体、破片を保持／除去するため、予備ろ過や粒子分析に使用されます。また、精密ろ過の前の一次ろ過段階で使用することもできます。通常、清澄ろ過は5 μmを超える孔径定格を保持します。

ろ過の一般的利用法

一般的な微粒子除去
HPLC、UHPLC、イオン・クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、溶解試験などの分析用サンプルの前処理
細胞培養添加物の滅菌
タンパク質、核酸、ポリマーの濃縮
サンプル中の生体物質の分離
緩衝液の調製
浄水

ろ過はHPLCやLC-MSなど、高感度クロマトグラフィー分析の前にサンプルを処理する必須ステップです。サンプルの粒子がカラムやカラムヘッドを詰まらせたり、クロマトグラム上で汚染物質のピーク（ゴーストピーク）を形成したりすることで、液体、ガス、およびイオンクロマトグラフィー分析の障害になる場合があります。サンプル、溶媒、および緩衝液を適切にろ過することによって、高品質でより一貫した分析結果が得られます。また、装置耐用年数やカラム寿命も延びます。

ろ過プロセス・手順の種類

特定用途向けのフィルターやろ過媒体組成が多数あります。以下の複数の要因がフィルター選択で重要です：

除去・入手したい粒子や分子のサイズ
サンプルの化学組成
ろ過媒体とサンプルまたは溶液との適合性
サンプルの粘度

フィルターは紙、布、コットンウール、アスベスト、スラグウールまたはグラスウール、磁器、砂、その他の多孔材質など、さまざまな材料から作製できます。メンブレンフィルターは通常、合成ポリマー（例：親水性PTFE、PVDF、ナイロン、PES）でできています。

各種の力を負荷しろ過プロセスを進めることができます。フィルターおよびファネルを使った単純重力、シリンジろ過のような手動、または遠心力などでろ過を進めることができます。減圧ろ過ではバキュームポンプを使い、迅速にフィルターから液体を通過させます。

関連アプリケーション

質量分析

質量分析（MS）は、化合物の同定、化学構造の決定および同位体存在比を評価するために用いられる分析ツールの1つです。MSでは、サンプルをイオン化し、生じたイオンを、質量電荷（m/z）比に基づいて同定します。

低分子HPLC

低分子とは、通常、分子量900ダルトン未満のイオンおよび化合物を指します。これらの化合物は、さまざまな化学的性質（修飾）を有するシリカ粒子またはモノリス型の固定相を主に用いるHPLC、UHPLCおよびLC-MSを用いて、効率よく分離することが可能です。

t高分子HPLC

高速液体クロマトグラフィー（HPLC）は、サンプル中のタンパク質やペプチドなどのさまざまな生体高分子を分離、同定するために用いることができます。HPLCでは、溶媒（移動相）を使ってサンプルを吸着物質（固定相）が充てんされたカラム中に高圧で注入します。

薄層クロマトグラフィー

薄層クロマトグラフィー（TLC）は、薄層にコーティングした吸着剤の表面と、毛細管現象により固体表面を移動する液体の溶媒との間で、化合物の分配比が異なることに基づく分離技術です。

廃水・工程用水の検査

水処理は、規制当局が設定した基準に従った廃水のコンプライアンスを維持するために必要です。対応する分析試験法に沿って、廃水および工程用水の各処理段階についてご紹介します。

土壌・固形廃棄物・地下水検査

環境や人の健康に悪影響を及ぼさないようにするために、土壌や地下水の検査は不可欠です。固形廃棄物管理の重要性や、重金属などの環境汚染物質の土壌／地下水検査の方法についてご紹介します。

エアーモニタリング

空気のモニタリングによって環境中、工場内または室内の空気汚染物質の濃度を測定し、健康機関と規制機関が確立した基準と比較して空気の清浄度を評価します。

食品・飲料検査の化学分析

安全性、信頼性、および品質保証のための食品および飲料の化学分析に関連する分析技術アプリケーションをご覧ください。

関連製品分野

ラボフィルターホルダー

液体および気体ろ過用のカットディスクメンブレンフィルターとともに使用する、さまざまなガラス製、ステンレススチール製およびプラスチック製フィルターホルダーを取り揃えており、それらにはシリンジフィルターホルダー、インライン型フィルターハウジングならびに吸引および加圧ろ過用フィルターホルダーなどの種類があります。

Millex^®シリンジフィルター

Millex^®（マイレクス）シリンジフィルターは滅菌および非滅菌のタイプがあり、メンブレンの種類が豊富で、ハウジングを選ぶことができるため、さまざまな溶媒やサンプルの種類に合わせられ、HPLC、UHPLC、溶解試験などに利用できます。

Millipore^® 滅菌フィルター

業界トップのMillipore^®滅菌済みフィルターデバイスを使用することで、細胞培養培地の調製やさまざまな水溶液のフィルター滅菌が可能です。数mL～20 L程度のサンプルに適しています。アプリケーションに適した膜材質と孔径のSteriflip^®、Sterivex^®、Stericap^™およびSteripak^™デバイスをお選びください。

Stericup^® 吸引ろ過フィルター

基本のStericup^®フィルターおよびサステナブルなStericup^® Eフィルターは、細胞培養培地を保護するための一体型の培地ろ過デバイスです。高流束、低いタンパク質吸着性、マイコプラズマ除去およびプラスチック廃棄物低減などの目的に合わせて、フィルター材質と孔径をお選びください。

ろ紙

定性・定量分析用Whatman^®ろ紙

メンブレンフィルター

HPLCおよびその他の分析用の有機溶媒および水溶液のろ過ならびにサンプル前処理、清澄化、微粒子の除去、サンプリング、ろ過滅菌、分離および保持液の分析に使用するためのメンブレンフィルター。

遠心式フィルター

生物サンプルや環境サンプルを下流プロセス用に濃縮および準備するためのろ過デバイス

Milli-Q^®ラボ用超純水・純水製造装置

お客様のラボのニーズに合った超純水・純水製造装置を見つけてください。Milli-Q^®超純水・純水製造装置は、お客様の用途、水質、使用量、スペースおよび予算の要件を満たします。