超純水是使用HPLC，GC-MS 和ICP-MS 等分析技術進行成功可靠分析的基礎，隨著這些分析技術的精密性及靈敏度要求越來越高，更容易受到所用緩沖液及溶液中痕量污染物的干擾。因此，對各種系統組件和耗材的質量要求也相應提高。
內置切向流超濾技術
對超純水中TOC含量的影響
下載本篇技術文章，了解通過純化技術在色譜應用領域提供連續穩定的高質量超純水。
介紹
對于成品水中總有機碳（TOC）含量特別低的應用要求，通常采用活性炭和顆粒過濾技術進行預處理，然后使用反滲透技術進行下一步純化，這些工藝通常能夠去除水中95% - 98% 的污染物質（如鹽、顆粒和有機化合物）。再由超純水系統進行最終的純化步驟，該超純水系統產生的成品水質量達到并優于ASTM Type I 級水標準要求，這是通過利用以下技術實現的：
預純化處理（預純化柱1號），含有專門定制的活性炭和去離子樹脂的混合物，能夠去除水中大部分剩余離子以及剩余TOC 分子
采用185/254 nm雙波長紫外燈照射，通過氧化高效降低TOC 水平
精純化柱2號，含有活性炭以吸附TOC 分解產物，并通過去離子樹脂將水純化至18.2MΩ電阻率系統內置切向流超濾（UF）模塊
0.45+0.2 μm 無菌級終端過濾器可有效截留細菌和顆粒物，確保在使用端提供除菌除顆粒的安全用水
圖1. Arium ® 流程圖
分子量截留（MWCO）的重要性
有機殘留物（總有機碳（TOC））會對HPLC、ICP-MS等色譜應用產生很大的影響干擾。因此，需要將色譜分析中使用的超純水TOC含量降到盡可能低的水平，除了運用活性炭吸附、紫外燈氧化這些標準方法外，還可以采用系統超濾模塊進行最終純化。
采用切向流過濾設計的內置UF超濾技術已被廣泛應用于從產品水中去除任何殘留的功能酶以及核酸污染物。超濾階段也可用于降低未通過吸附去除的各種特別是非離子型的TOC化合物。
UF（超濾）是一種常見的技術，可用于有機物從溶液中的去除或濃縮，并且可以通過改變膜材料和MWCO規格來實現更大范圍的分子大小和類型。大于膜的相應MWCO分子被截留在濃縮物內，而較小的分子則隨滲透物穿過膜，離子電荷或生物活性對該技術的效率幾乎沒有影響。
更重要的是，超濾膜的完整性也可以得到驗證。這是一個相當大的優勢，因為這意味著只有使用完整的膜，能夠確保對大于指定MWCO 的分子進行持續有效的截留。
Arium® Pro VF超純水系統中采用內置UF超濾膜設計，具有切向流過濾技術（圖2.2）的額外優勢，而不是用于設備使用點的外部死端過濾（圖2.1）。內置UF能夠通過水在膜表面的流動，有效阻止分子在膜上的沉積，從而顯著減少超濾膜的污染和堵塞。在水分配使用前，無需對其進行沖洗，從而減少對環境資源的消耗。通過系統可選的清潔程序，能夠有效延長內置UF 模塊的使用壽命，降低用戶總體成本。
圖2. 左圖：死端過濾示意圖；右圖：切向流過濾原理圖
總結
通過上游活性炭過濾器吸附和超純水系統內置紫外燈氧化這些標準技術，可以成功地降低TOC 水平，而內置超濾模塊能夠去除使用標準技術以外的殘留TOC。因此，其能夠幫助降低先前標準純化步驟未能完全去除的不帶電有機成分。這不僅在生命科學應用領域發揮著至關重要的作用（針對內毒素、核酸酶、蛋白酶的去除），也能進一步降低TOC 對一些分析檢測應用所造成的影響。
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