色譜儀被廣泛應用在化工、制藥、環境、食品安全等領域,近年來色譜儀呈現出向高通量、模塊化、一體化、自動化、和其他儀器聯用等方向發展的趨勢。同時,針對色譜儀的應用領域范圍也在不斷的擴大。目前,色譜儀不斷的向蛋白組學、代謝組學以及中藥指紋圖譜等領域拓展。未來,色譜儀將與人類健康和疾病篩查等問題緊密連接,市場規模也將不斷擴大,成為行業發展的重點。
一、液相色譜儀
2015年高效液相色譜新產品不斷涌現,高效液相色譜技術取得了突飛猛進的發展,涌現出了較多的超高效液相色譜新產品,同時超臨界流體色譜(SFC)技術在產品商業化方面也取得了一定的進步。
(一)技術方面
液相色譜(HPLC)產品在2015年主要取得的技術進步集中體現在:(1)更高的壓力、通量及更低的擴散性;(2)靈活的模塊化系統和一體化系統;(3)低色散和低滯留體積;(4)軟件功能升級。
(二)市場方面
據不完全統計,目前全球分析儀器市場中,液相色譜類分析儀器的銷售額占到了整個分析儀器銷售額的20%。作為全球分析儀器的主要市場之一,中國每年有約8000~10000臺液相色譜儀器的需求。2015年液相色譜儀器需求增長較快的單位主要集中在各地食藥檢驗和環境監測機構。據2015年公開招標統計數據顯示:2015年共有206家食藥檢驗中心、所、局采購了液相色譜儀;65家環境檢測中心、所、局對液相色譜儀進行了采購,其中單次采購液相色譜儀較多的項目為:2015農業部重點實驗室建設項目儀器設備統一招標采購——農田觀測和實驗室分析儀器采購項目,累計采購液相色譜儀26臺;2015年山西省食品安全檢(監)測能力建設設備購置、市級食品藥品檢驗設備購置項目,累計采購液相色譜儀26臺;2015年中央補助河南食品藥品檢驗機構能力建設及濮陽、平頂山食品實驗室改造項目,累計采購液相色譜儀20臺。
(三)應用方面
液相色譜儀作為最重要的分離分析儀器,其應用涵蓋了較多領域。從對液相色譜用戶調研的情況來看,2015年液相色譜儀的購買用戶主要集中在制藥、食品/飲料/煙草和環保/水工業等領域,其中,環保/水工業領域的液相色譜用戶比例與2014年相比有了較大的提高。液相色譜儀在環境分析中主要被用來進行
水中有毒物質的衡量分析監測、空氣中污染物的含量測定,以及土壤中有機農藥的分析。在一些發達國家,利用高效液相色譜法測定環境中的有機污染物含量已經成為了一種常用的檢測方法,如美國EPA531方法,用HPLC/熒光法測定飲用水中的N—甲基氨基甲酸酯殺蟲劑;EPA547方法,用HPLC/熒光法測定飲用水中的草甘膦等。2015年,國內陸續發布了《水污染防治行動計劃》和《揮發性有機物排污收費試點辦法》等,同時,各部委已紛紛開始行動,如國土資源部和水利部主持的《國家發展改革委關于國家地下水監測工程可行性研究報告的批復》項目等。這些政策的頒布促進了液相色譜儀在環境監測領域需求的快速增長。
(四)新產品盤點
1) 高效液相色譜系統(HPLC)
i-Series系列高效液相色譜儀
i-Series系列高效液相色譜儀
島津公司2015年在中國市場正式推出i-Series系列高效液相色譜儀Nexera-i產品。i-Series系列高效液相色譜儀采用了“核殼色譜柱”,使其無需超高壓即可提高實驗室效率、縮短方法開發與轉移時間。此外,由于島津i-Series系列高效液相色譜儀具備增加智能終端遠程監控、將通過儀器控制面板中創建的分析方法和批表轉移到LabSolutions上并運行樣品分析等功能。島津i-Series系列高效液相色譜儀一體化的設計通常用于質量控制和大學實驗室中。
FLEXA-MH 高效純化制備系統
FLEXA-MH 高效純化制備系統
博納艾杰爾科技有限公司2015年發布了FLEXA-MH高效分離純化系統。FLEXA-MH高效分離純化系統配備了兩個泵,一個為中壓泵,一個為高壓泵。高壓泵專門用來做反相,中壓泵用來做正相,共用一個檢測器,共用一個餾分收集器,這樣當做高壓的時候則可以把檢測器切換至高壓上。通過這樣的設計,可以滿足了用戶在實驗過程中所需要的高效率和高通量的要求,例如做多個樣品的過夜反應。
2) 超高效液相色譜系統(UHPLC/UPLC)
Vanquish Flex UHPLC
Vanquish Flex UHPLC
賽默飛世爾科技(中國)有限公司2015年9月發布了Vanquish Flex UHPLC。Vanquish Flex UHPLC是在Vanquish UHPLC下開發出的新產品。Vanquish Flex UHPLC結合了Vanquish UHPLC的優點,并在常規應用的方面進行了拓展,例如柱溫箱和自動進樣器方面。為了應對用戶的常規使用,Vanquish Flex UHPLC泵的耐壓為1000bar。同時,Vanquish Flex UHPLC與Vanquish UHPLC一樣,可以全程生物兼容。在檢測器方面,除了之前的紫外檢測器和電霧式檢測器,為了提高生物液相方面的靈敏度,Vanquish Flex UHPLC配備了熒光檢測器。`
3)超臨界色譜系統
Nexera UC
Nexera UC
2015年島津推出新的超臨界色譜系統Nexera UC(unified chromatography),超臨界流體的色譜分析系統NexeraUC利用自動萃取和色譜分離,并結合質譜的高靈敏度檢測,可以按順序分析48個樣品。Nexera UC系統可以實現一些特殊樣品穩定、可靠的分析,如暴露在空氣中容易氧化或分解的樣品等。值得注意的是,在食品中農藥的分析中,先進的Nexera UC系統完成一個完整的分析樣品預處理只需要5分鐘,而傳統系統至少需要35分鐘。
二、氣相色譜儀
在氣相色譜儀方面,樣品的分析速度和通量方面已有了較大的提高,這些進步主要依賴于柱溫箱結構的改進、電子流量控制系統性能的提升及特種色譜柱的應用等。整體來說,氣相色譜儀器經過多年的發展已經進入一個穩定期,突破性的技術很難出現,但在各個細節上的提升則一直在進行著,以后一段時間里會繼續保持這種情況。
(一)技術方面
從2015年推出的氣相色譜儀新品來看,其變化主要集中在以下幾個方面:(1) 產品的兼容性;(2)系統的穩定性;(3)軟件功能自動化;(4)產品外觀設計;(5)儀器自動化程度的提高;(6)檢測器性能的提升。
(二)市場方面
據有關調研機構統計,2015年全球氣相色譜市場規模為27億美元,其中北美占據了最大的份額,接下來是歐洲、亞洲等。未來5年,預計亞洲地區的增長集中在中國、印度、新加坡和馬來西亞等。2015年中國氣相色譜儀的市場需求已經超過10000臺,其中需求增長較快的單位主要集中在各地環境監測機構。據2015年公開招標統計數據顯示:2015年全國共有138家環境檢測中心、所、局對液相色譜儀進行了采購,其中單次采購氣相色譜儀較多的項目為:河南省農村飲水安全區域水質檢測中心儀器設備采購項目,累計采購氣相色譜儀75臺、農業部重點實驗室建設項目儀器設備統一招標采購——農田觀測和實驗室分析儀器項目,累計采購氣相色譜19臺。
(三)應用方面
氣相色譜儀其應用涵蓋了食品安全、環境保護、能源資源、精細化工和醫藥衛生等領域,從對氣相色譜用戶調研的情況來看,2015年氣相色譜儀的購買用戶主要集中在石油/化工、食品/飲料/煙草和環保/水工業等領域,其中,環保/水工業領域的氣相色譜用戶比例與2014年相比有了較大的提高。氣相色譜在環境分析中主要被用來進行水質中污染物、空氣中的有毒氣體和土壤中殘留農藥的檢測,特別是水中復雜、痕量、多組分有機物分析。目前,美國、法國和日本等國家已將GC/MS法作為水中有機物分析的標準方法。采用氣相色譜法對水質中的污染物進行檢測,不僅可以簡化分析步驟、還可以縮短分析時間和降低分析成本等。同時,我國《民用建筑工程室內環境污染控制規范》與《室內空氣質量》均涉及室內揮發有機物檢測,使用氣相色譜法對室內揮發性有機物質進行檢測,可以提高結果的準確性和可靠性,降低分析成本。目前,氣相色譜儀自動化程度不斷提高,特別是EPC(電子程序壓力流量控制系統)的使用,從而為色譜條件的再現、優化和自動化提供了更可靠完善的支持。隨著人們對環境要求越來越高,環保標準日益嚴格,氣相色譜儀在環境監測領域中的應用將越來越廣泛。
(四)新產品盤點
GC112A氣相色譜儀
GC112A氣相色譜儀
上海儀電科學儀器股份有限公司2015年推出了升級版的GC112A氣相色譜儀,相比于上一代產品,新產品在軟件方面有了較大的提高。GC112A氣相色譜儀采用了圖片式操作界面。用戶無需記憶繁復的操作鍵組合,可以直接通過點擊觸控屏的功能分層標簽,進入進樣器、柱溫箱、檢測器以及本機參數設置。GC112A氣相色譜儀氣體的電子流量壓力顯示,取代以往刻度閥。同時,GC112A氣相色譜儀可以實現本機彩色觸控屏和計算機的雙向控制。
三、毛細管電泳儀
qSepTM-3010全自動定量毛細管電泳系統
qSepTM-3010全自動定量毛細管電泳系統
上海通微分析技術有限公司2015年推出了qSepTM-3010全自動定量毛細管電泳系統,該系統采用了專利的閥進樣技術,實現了納升進樣,突破了毛細管電泳儀定量性差的“瓶頸”,克服了目前毛細管電泳不能很好定量和精密度差的弱點。
四、自動進樣器
Agilent 1290 Infinity II Multisampler
Agilent 1290 Infinity II Multisampler
安捷倫科技(中國)有限公司2015年推出了第二款適用于超高效 1290 Infinity II 液相色譜系統的自動進樣器,該進樣器能夠縮短進樣周期、減少交叉污染并提高樣品容量,同時最多可容納 6144 個樣品,壓力范圍最高可達到 1300 bar。借助多重清洗功能,可以使殘留減少至 10 ppm 以下。同時,通過該產品能夠更輕松完成從 HPLC 到 UHPLC 的方法轉換,實現更高的分離度和更快速的分離。
五、檢測器
Agilent 8355 硫化學發光檢測器
Agilent 8355 硫化學發光檢測器
安捷倫科技(中國)有限公司2015年推出了Agilent 8355 硫化學發光檢測器,該檢測器可用于氣相色譜 (GC) 或超臨界色譜 (SFC)。Agilent 8355 硫化學發光檢測器使用雙等離子體燃燒器使含硫化合物在高溫下燃燒生成一氧化硫 (SO)。光電倍增管可檢測由 SO 和臭氧發生化學發光反應而產生的光。實現線性、等摩爾的硫化物響應,因此大部分樣品基質都不會對其產生干擾。Agilent 8355 硫化學發光檢測器采用了雙等離子體設計,避免了由于硫組分和烴類共洗脫而引起的淬滅。
UM5800蒸發光散射檢測器
UM5800蒸發光散射檢測器
上海通微分析技術有限公司2015年推出了UM5800蒸發光散射檢測器,該檢測器可檢測揮發性低于流動相的樣品,對熱不穩定和半揮發性化合物亦有較高靈敏度,同時該檢測器新增溫度、流量、壓力報警功能,提升儀器穩定性、可靠性和安全性。
L-3520 DAD二極管陣列檢測器
L-3520 DAD二極管陣列檢測器
北京普源精儀科技有限責任公司2015年推出了L-3520DAD二極管陣列檢測器,該檢測器配備1024點陣的傳感器,像素分辨率達0.6nm。L-3520 DAD二極管陣列檢測器具有汞燈標準譜線全譜校正,氘燈特征峰/內置氧化鈥濾波片二次檢驗波長準確度的獨特功能。同時,L-3520 DAD二極管陣列檢測采用光源前置設計,并配備易于拆卸的流通池。用戶可獨立完成更換。