HPLC 移動相過濾：提升層析效率的關鍵步驟
內容大綱
什麼是 HPLC ?
高效液相層析法 (high performance liquid chromatography, HPLC) 是一種高效的分離及分析技術，
能夠對混合物進行分離，並定量分析各成分比例。HPLC 已被廣泛用於各個科學領域，
如藥物、食品、化妝品、保健品、毒品、法醫鑑定、環境基質等。
為什麼 HPLC 移動相需要過濾呢?
在 HPLC 中，移動相 (mobile phase) 的品質會直接影響結果的準確性、再現性 (reproducibility)
及儀器的使用壽命。常見的移動相如乙腈 (acetonitrile, ACN)、甲醇 (methanol, MeOH)
或甲酸 (formic acid) 等，可能存在氣泡 (bubble)、顆粒 (particle)、污染物 (impurity)
或微生物 (microorganism) 等雜質。這些雜質會對 HPLC 系統造成許多負面影響，
如管柱阻塞 (column clogging)、產生大量雜訊 (noise) 及背景值 (background)、影響使用壽命等。
不過濾移動相會有什麼影響？
- 管柱堵塞：顆粒堆積會影響流速穩定性，導致滯留時間漂移，並可能縮短管柱使用壽命。
- 幫浦損壞：微粒可能磨損幫浦活塞 (piston) 與密封件 (seals)，導致基線 (baseline) 漂移和流速波動。
- 系統堵塞：可能導致系統背壓升高 (high back pressure)，造成停機。
- 干擾分析結果：與管柱材料作用，造成圖譜 (chromatogram) 雜訊及背景值上升，甚至產生偽峰。
- 微生物汙染：若移動相為水性緩衝液，可能導致微生物在其中繁殖、產生汙染物，進而影響結果及堵塞系統。
此外，許多 HPLC 方法需要混合溶劑使用並/或添加鹽類 (salts)，
例如磷酸鹽 (phosphates) 或醋酸鹽 (acetates) 等。
這些額外的混合步驟或添加物可能因未完全溶解而產生微粒，
因此在使用前仍建議進行過濾，以確保溶液的純淨程度。
因此，為了保護 HPLC 系統、延長層析管柱 (HPLC column) 的使用壽命，
並獲得一致、準確、可重現的分析結果，
HPLC 移動相的過濾是必不可少的關鍵步驟。
為什麼過濾能提升 HPLC 分析穩定性?
真空過濾 (vacuum filtration) 是一種常用的移動相過濾方法，
其可以有效去除顆粒及汙染物，可避免系統阻塞，減少污染與磨損，
延長耗材使用壽命。也因汙染物被移除而降低雜訊，使分析結果更清晰、更具可信度。
此外，真空過濾還同時具有脫氣 (degas) 的作用，可去除溶劑中溶解的氧氣 (oxygen)，
減少樣品及溶劑的氧化降解 (oxidative degradation)，
從而提升系統穩定性 (stability) 及偵測器 (detector) 的靈敏度 (sensitivity)。
簡而言之，過濾移動相是維護 HPLC 性能並實現高品質分析最簡單且經濟的方法。
怎麼進行HPLC移動相過濾？
傳統 HPLC 溶劑過濾時，通常使用玻璃過濾漏斗及錐形瓶，但存在以下風險：
- 過濾後需將溶劑轉移 (transfer) 至儲存瓶或血清瓶中，可能導致洩漏及交叉污染風險。
- 需手動將溶劑抬高並倒入漏斗，溶劑容易因傾倒角度或手部不穩而溢出。
對於具揮發性 (volatility) 或毒性 (toxicity) 的溶劑，
其蒸氣 (vapor) 可能直接接觸操作者的眼、口、鼻等敏感部位，長期暴露下恐對健康構成威脅。
ROCKER 完整溶劑純化解決方案
全新推出的連續過濾裝置 – 滿足您過濾大量溶劑的需求
Rocker 300C – VFC 47
- 可連續進樣、直接儲存於血清瓶中，無需手動倒入樣品，避免交叉污染
- 標配沉頭，可大量抽吸液體，減少殘留
- 標配 GL45 過濾轉接座，過濾後可直接將濾液直接保存於 GL45 血清瓶中，不需分裝，避免二次汙染
- 可連續進樣、直接儲存於血清瓶中，無需手動倒入樣品，避免交叉污染
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| 產品型號 | 其他傳統瓶組 | Rocker 300C – VF 12 |
Rocker 300C – VFC 47 (NEW) |
| 產品圖片 |  |
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 |
| 與液體接觸部份 | 硼矽玻璃 | 硼矽玻璃 | 硼矽玻璃 |
| 真空幫浦 | 需選配 | PTFE 鍍膜耐腐蝕真空幫浦 | PTFE 鍍膜耐腐蝕真空幫浦 |
| 直接過濾至血清瓶 | X | V | V |
| 過濾方式 | 手動加樣 | 手動加樣 | 連續過濾 |
| 標配沉頭 | X | X | V (PTFE沉頭，吸液不殘留) |
| 安全、省空間 | X |
V (省50%空間) |
V (省50%空間) |
VFC 連續溶劑純化過濾系統裝置圖如下，詳情可參考安裝影片，或參考以下文字說明
- 組裝設備：GL45 玻璃瓶上，依序裝上 GL45 轉接過濾座及 VFC 47 連續玻璃過濾漏斗，
並分別將矽膠管依圖面連接。
* 若使用三角抽氣瓶或錐型瓶 (flask)，請直接將 8 號矽膠塞塞入瓶口或更換矽膠塞尺寸。 - 放置濾膜或濾紙：在 VFC 47 濾膜墊片上方放置濾膜後，再放回上蓋並以鋁夾夾緊。
- 過濾：將已連接矽膠管的沉頭放入未過濾的液體，啟動真空幫浦，開始過濾。
- 儲液：過濾完畢後，移除矽膠管、漏斗、轉接座，並關閉真空幫浦，
蓋上原本 GL45 瓶蓋，即可直接保存溶液。
如何選擇濾膜?
選擇合適的濾膜是確保過濾效果的關鍵，可根據不同的HPLC系統及目的進行選擇：
| 濾膜孔徑 | 目的 | 常見材質參考 | |
| 0.45 μm | 一般 HPLC 移動相過濾 | PTFE, Nylon | |
| 0.2 μm | 超高效液相層析法 (UPLC / UHPLC) 或除菌過濾 | PVDF, PTFE | |
濾膜材質部份，則須依溶劑 (液) 特性挑選，常見的材質包含：PTFE、PVDF、Nylon 等。
以下列舉臺灣衛生福利部食品藥物管理署公告/建議方法中移動相過濾所使用的濾膜類型：
| 方法 | 方法編號 | 濾膜 | |
| 材質 | 孔徑 | ||
| 食品中殘留農藥檢驗方法－ 多重殘留分析方法 (五) |
MOHWP0055.05 | PTFE | 0.22 μm |
| 禽畜產品中殘留農藥檢驗方法－ 多重殘留分析方法 |
MOHWP0056.01 | PTFE | 0.22 μm |
| 食品中動物用藥殘留量檢驗方法－ 乙型受體素類多重殘留分析 |
MOHWV0041.05 | Nylon | 0.22 μm |
| 食品中殘留農藥之檢驗方法－ 質譜快速篩檢技術 |
TFDAP0013.00 | PTFE | 0.22 μm |
| 食品中殘留農藥檢驗方法－ 極性農藥及其代謝物多重殘留分析方法 |
TFDAP0006.01 | PVDF | 0.22 μm |
| 蜂產品中殘留農藥檢驗方法－ 多重殘留分析方法 |
TFDAP0015.02 | PTFE | 0.22 μm |
| 食品中防腐劑之檢驗方法 | MOHWA0020.03 | PVDF | 0.45 μm |
| 食品中防腐劑之檢驗方法－ 丙酸之檢驗 |
MOHWA0011.03 | Nylon | 0.45 μm |
| 食品中特定胺基酸檢驗方法 | TFDAA0102.00 | PVDF | 0.22 μm |
| 食品中糖類之檢驗方法 | TFDAO0022.02 | PVDF | 0.22 μm |
應用
- HPLC 移動相過濾
- 溶劑純化與脫氣
- 微生物及污染物去除
參考文獻
