基本信息
- 項目名稱：
- 氣流式吹掃微注射器萃取儀
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 為解決現(xiàn)代分析儀器不能直接分析復雜樣品的問題，本研究團隊開發(fā)了氣流式吹掃微注射器萃取儀。主要研究內容①增加萃取體系相對體積的方法；②冷凝器的設計；③加熱器的設計；④影響萃取率條件的優(yōu)化；⑤應用研究等。氣流式吹掃微注射器萃取儀解決了現(xiàn)代分析儀器和樣品前處理方法不匹配的問題。此微萃取儀可用于生物、環(huán)境、食品、醫(yī)藥等復雜樣品中的揮發(fā)性半揮發(fā)性物質的定性定量分析。
- 詳細介紹：
- 一、研究背景 樣品分析的整個過程，特別是復雜樣品分析過程基本可分為兩大類：樣品前處理和儀器分析[1]。近十年儀器分析技術得到迅速發(fā)展，已經達到了一體化(如進樣、分離、檢測、數(shù)據(jù)處理等)、自動化、多技術的聯(lián)用化、在線化、快速化等現(xiàn)代分析技術要求。然而對復雜樣品分析而言，因為樣品前處理技術中存在的種種問題，這些現(xiàn)代分析儀器不能發(fā)揮其自身的卓越功能。為了完成復雜樣品的快速處理，多步驟的一體化、多技術的聯(lián)用和集成化、自動化、在線化的樣品前處理技術受到國內外研究者們的高度重視[2]。 因為復雜環(huán)境樣品微量/痕量有機成分分析具有被測物質的濃度低、樣品組分復雜、干擾物質多、同分異構體的存在、易受環(huán)境影響等特點，所以通常都需復雜的前處理。樣品前處理過程主要包括萃?。ɑ蚋患?、精制（或分離）、濃縮等，目前在樣品萃取領域中開發(fā)了具有應用前景好且萃取效率高的多種技術，如固相/液相微萃取、固相萃取、微波萃取、超臨界萃取、吹掃捕集和連續(xù)流動液膜萃取等[3-6]，常用的樣品精制技術有液液分離、液固分離、層析吸附、凝膠色譜、離子交換色譜、電泳色譜等[7-10]，但目前從萃取、分離、濃縮為一體的時代分析技術要求而言，這些樣品前處理技術仍存在許多問題，這些技術必須在樣品前處理儀器制作、簡便快速、儀器聯(lián)用、自動化、一體化、在線化等方面進一步得到發(fā)展和完善。其中，樣品前處理的儀器制作是整個復雜樣品分析中最薄弱、最緊迫、急需解決的環(huán)節(jié)。 二、研究目的 1. 開發(fā)萃取、分離、濃縮為一體的復雜樣品全富集技術； 2. 實現(xiàn)揮發(fā)性半揮發(fā)性物質同時、完全萃取； 3. 制作具有自主知識產權的樣品前處理儀； 4. 建立復雜樣品中揮發(fā)性半揮發(fā)性成分簡便、快速、低費用的樣品前處理技術平臺。 三、研究意義 解決現(xiàn)代分析儀器和樣品前處理方法不匹配的問題。 四、總體思路： 為實現(xiàn)不同蒸汽壓物質（揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質）的快速分離和完全富集設計并進行了該項工作。依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程—PV=nRT和色譜理論，本發(fā)明將傳統(tǒng)微萃取技術的封閉體系設計為開放體系，開發(fā)了氣流式吹掃液相微萃取技術，并成功的將該技術轉化為產品—ME-101多功能微萃取儀，該產品通過了吉林省工業(yè)和信息化廳的新產品鑒定。在應用過程中該儀器被升級為氣體吹掃微注射器萃取儀。未來發(fā)展中，氣體吹掃微注射器萃取儀在醫(yī)學、代謝組學、環(huán)境科學等眾多領域以及土壤、植物等不同基質分析中將獲得廣泛應用。 五、理論依據(jù)： 由理想氣體理論—PV = nRT可知,氣相中某一種物質的絕對量與氣相中目標物的分壓和體積密切相關，就是說可以通過增加氣相中目標物的分壓和體積的方式來增加氣相中某種物質的絕對量。氣流式吹掃微注射器萃取儀通過氣流方式增加了萃取體系的整體體積，達到了增加固定體系內相對氣相體積的目的，而提高了氣相中待測物質的絕對量。色譜理論—K = Cs/Cm可知，分配系數(shù)越大目標物在固定相中的濃度也越大。氣流式吹掃微注射器萃取儀利用氣流方式和有機溶劑的自身重力作用實現(xiàn)了有機溶劑在微量注射針針筒內的自動化往返運動和微量注射針針筒內有機微液膜的形成，此微液膜類似于色譜技術中的固定相，含有待測物質的氣流類似于色譜技術中的流動相。待測物通過液膜時被有機溶劑吸附而得到富集。 六、研究內容： 1. 增加萃取體系相對體積的方法 目前，為了提高微富集技術對目標物的富集率，所采用的方法主要是提高樣品溫度和降低萃取溶劑的溫度以及增大萃取溶劑的表面積。但這些方法都有一定的局限性。為了克服現(xiàn)有技術萃取體系體積受限制而導致的富集率受限制，不利于富集低蒸氣壓目標物的問題，本項目將其萃取體系設計為開發(fā)體系。所以即使萃取體系被固定，萃取體系中氣相的體積也可以被無限擴大。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程——PV=nRT可知，當P、T一定時，n與V成正比。所以，當樣品基質中目標物足夠時，氣相中目標物的絕對量也可以被無限的增加，進而提高目標物的富集率。 傳統(tǒng)微富集技術中，富集體系的體積被選定之后，富集體系內氣相的體積基本上是不變的，這導致?lián)]發(fā)到氣相的目標物也是一定的。本項目研發(fā)的氣流式微富集技術是開放的體系，在通入惰性氣體的條件下，可以通過延長時間來增大萃取系統(tǒng)中氣相的體積，進而增加目標物的富集效率； 2. 冷凝器的設計 在液相微萃取中常用的冷凝器：(1)循環(huán)水冷凝器；(2)電偶冷凝器；本項目中采用的冷凝器：半導體冷凝器。 冷凝裝置的設計背景，應用微富集技術時，研究者比較關注目標物的富集率，而目標物在富集載體上的分配系數(shù)對目標物的富集率有很大的影響，可以通過改變富集載體的溫度來改變分配系數(shù)的大小，進而改變富集率的大小。目前，微富集技術中冷凝裝置應用最廣泛的是循環(huán)水冷凝裝置，但循環(huán)水冷凝裝置存在一些缺點，如：體積大，成本高，循環(huán)水溫度很難控制等，而且在較低溫度時，對冷凝裝置的制備材料要求高。由于這些缺點使得循環(huán)水冷凝裝置很難實現(xiàn)再現(xiàn)富集。因此需要開發(fā)一種體積小、結構簡單、高效的冷凝裝置。 半導體冷凝裝置的工作原理,通過鍵盤輸入所設定的冷凝溫度給定值rn，并通過AT89C51單片機讀取數(shù)據(jù)，再通過DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器讀取冷凝段的溫度反饋值yn，并計算本次誤差en=rn－yn。用PID（比例、微分、積分）調節(jié)規(guī)律離散算法的位置式，算出本次輸出控制量Un。Un= Un－1 ＋KP[en－en－1＋T/Ti en＋ TD/T﹙en－2en－1＋en－2﹚]，式中KP為比例系數(shù)，TD為微分時間，T為采樣周期。計算n次調節(jié)器輸出Un時，只要用本次和前兩次的誤差en 、en－1 、en－2以及上次計算出的輸出值就可以了。經過計算輸出值轉換成PWM（脈沖寬度調制）信號，再驅動脈沖調制信號控制半導體制冷片，利用半導體制冷片冷端的產冷量來冷卻色譜進樣針。而半導體制冷片的一個電偶在熱端放出的熱量等于輸入電功率與冷端產冷量之和，因此，散熱條件的好壞，直接影響致冷效果，所以，制冷片必須安裝在一個良好的散熱片上。 由于采用上述結構，根據(jù)富集載體所要求的溫度，選擇不同的半導體制冷片。利用隔熱材料將半導體制冷片與外界隔離，進而保證色譜進樣針針尖上富集載體的溫度。色譜進樣針位置通過色譜進樣針固定片隨時調整，色譜進樣針針尖與傳熱片的距離通過固定架與固定片調整，保證可靠傳熱。本發(fā)明公開了在微富集儀中色譜進樣針的一種新穎冷凝裝置，該冷凝裝置在戶外在線分析中有廣泛的應用前景。 選擇的冷凝器為半導體冷凝器，該冷凝器的核心為半導體制冷片，它利用特種半導體材料構成的P-N結，形成熱電偶對，產生珀爾帖效應。通過改變直流電流的極性來決定在同一制冷片上實現(xiàn)制冷或加熱，通過輸入電流的控制，可實現(xiàn)高精度的溫度控制。 3. 加熱器的設計 傳統(tǒng)加熱方式有：電加熱（可調型），熱水加熱，熱氣加熱，微波加熱等。本研究中選擇加熱方式為發(fā)熱片加熱,因為其方便控制，而且對于溫度控制的偏差較小。 4. 影響萃取率條件的優(yōu)化 影響富集率的條件主要有：惰性氣體流速、萃取時間、萃取溶劑、樣品基質和萃取溶劑溫度等。 研究過程中，分別對這些參數(shù)進行了優(yōu)化。優(yōu)化的具體情況如下： 4.1 氣體流速對萃取效率的影響 在氣流式吹掃微注射器萃取儀中，如果分析物從樣品基質中揮發(fā)出來，惰性氣體帶動氣相中目標物進入萃取體系。所以惰性氣體流速是增加萃取效率的必要參數(shù)之一。為了研究惰性氣體流速對萃取效率的影響，流速控制在0.9，1.8，2.7，3.6，4.5 mL/min（0.9和4.5是流量控制器的最小和最大值），然后比較了結果。結果表明目標化合物的回收率本質上并沒有隨著氣體流動速率的改變而改變。這可能是因為所有分析物在280°C時都從樣品基質里揮發(fā)出來，并且目標化合物在提供的氣體流速范圍內被萃取溶劑定量捕獲，大概是因為萃取溶劑在微量注射器內創(chuàng)造了大的表面積。實驗數(shù)據(jù)表明大部分的化合物在氣化后在惰性氣體帶動的條件下全部轉移到了萃取部分?？紤]操作的簡單化和少的有機溶劑用量，在下面的實驗中，惰性氣體流速被設定為1.8 mL/min。 4.2 萃取時間對萃取效率的影響 在HS-LPME和GF-HS-LPME中萃取時間是一個重要的因素，因為富集率隨著時間的增加而達到一個平衡狀態(tài)。在以前的研究中萃取時間控制在20 min。然而， 氣流式吹掃微注射器萃取儀需要非常短的萃取時間。結果表示，在2 min時，目標化合物的回收率大于85%，或者更長的萃取時間，在2分后萃取時間增加目標物的回收率沒有變化。這表明有機溶劑捕獲之后，目標物在氣流式吹掃微注射器萃取儀系統(tǒng)中沒有揮發(fā)。為了證實這個，標準溶液（分析物的絕對量是0.8 ng）放入微量調節(jié)注射器里，在氣流式吹掃微注射器萃取儀系統(tǒng)里暴漏20 min。化合物例如萘和甲基萘有少量的揮發(fā)，但是大多數(shù)化合物沒有變化（數(shù)據(jù)未顯示）.依據(jù)目標物的性質、實驗的目的等重新選擇萃取時間。考慮操作的簡單和結果的重現(xiàn)性，本研究在以下實驗中使用2分的萃取時間。 4.3 萃取溶劑的影響 相似相容原理是已經建立的萃取技術的原則，它也能應用在氣流式吹掃微注射器萃取儀上。選擇了5種溶劑（二氯甲烷，甲醇，正己烷，丙酮，乙酸乙酯）并且比較了結果。在這些溶劑中PAHs均有很高的溶解度，所以在所有溶劑中都有相似的回收率。根據(jù)溶劑的毒性及GC-MS分析的合理性，在以下實驗中選擇正己烷為萃取溶劑。 4.4 樣品溫度和萃取溶劑溫度的影響 即使在HS-LPME和GF-HS-LPME技術中高溫時具有高的富集因子，但是高溫導致液相的有機溶劑由于揮發(fā)而損失，因為液相的有機溶劑暴漏在樣品瓶的頂空。為了解決這個問題，設計了氣流式吹掃微注射器萃取系統(tǒng)，通過注射器針頭分離液相有機溶劑和樣品瓶，有機溶劑裝在微量注射器里。即使樣品瓶的溫度很高萃取溶劑以液相的形式存在，因為有冷凝系統(tǒng)，熱量被隔絕了。與色分析發(fā)的注射溫度條件類似，樣品的揮發(fā)溫度設置為200，250，280°C并且比較了結果。結果表示，很明顯高溫有利于目標化合物的氣化。對于高沸點的化合物例如benzo[ghi]perylene，在高的樣品溫度280°C時的回收率要比低溫200°C時更高。 因為萃取物進入到萃取有機相是放熱的過程，低的萃取溶劑溫度更有利于分析物的富集。還有，低的冷凝溫度防止萃取溶劑的揮發(fā)。因為從樣品瓶中不斷的提供高溫氣體，如果不冷凝有機溶劑快速的揮發(fā)并且從微量注射器中釋放。幸運的是，萃取過程是快速的（2 min）,氣體流速非常低(1.8 mL/min)并且微量注射器玻璃有高的熱容量（Cp=0.84 J g-1 K-1 )，所以在設置的操作條件下一個簡單的冰水冷凝系統(tǒng)足夠使有機溶劑保持液相的狀態(tài)?；谝陨系目紤]及先前的經驗，在本研究中選擇0°C做為溶劑溫度。在這些條件下，對于干燥樣品，使用10 uL 的有機溶劑定量萃取目標化合物，并且大約1-3 uL的有機溶劑保留在微量注射器中，這個體積用GC-MS直接分析是合理的。 5. 應用研究 ① 應用氣流式吹掃微注射器萃取儀萃取植物和土壤中有毒有機污染物。從結果可知，氣流式吹掃微注射器萃取儀可獲得與傳統(tǒng)方法—索氏提取相似的結果。說明該儀器可用于有毒有機污染物的萃取中。 ② 利用吹掃微注射器萃取儀和水蒸氣蒸餾兩種方法分析獨活中揮發(fā)油，結果顯示，各個色譜峰通過NISI 08質譜庫檢索、定性，對于獨活揮發(fā)油提取物，氣體吹掃微注射器萃取法得到106種成分，已定性的有78種，占總組份的91.42%。水蒸氣蒸餾法獲得59種成分，已定性的有42種，占總組份相對含量的86.99%。總體來看，氣體吹掃微注射器萃取法比水蒸氣蒸餾法多萃取到36種揮發(fā)油成分。綜上所述，氣流式吹掃微注射器萃取儀獲得更高的萃取效率。 ③ 氣流式吹掃微注射器萃取儀在植物實時分析中的應用。植物釋放的揮發(fā)性氣體主要化學成分是萜類化合物和脂肪族化合物，其中單萜類化合物最多。 七、氣流式吹掃微注射器萃取儀全富集儀器設備的的制作： 本儀器設備由①冷凝器、②加熱器、③流量控制器、④顯示器、⑤鍵盤、⑥微處理器、⑦樣品池、⑧富集器、⑨警報器、⑩外盒等部件組成。 工作流程（實施方案）：①將含有微量有機溶劑的富集器（特制）固定在樣品瓶上方的固定架里；②利用半導體冷凝器冷凝富集器；③將一定量的樣品（固體或液體）放入干凈的樣品池（特制）里；④連接樣品池和富集器；⑤開氣體流量器開關，使惰性氣體通入特制的樣品池和特制的富集器；⑥利用加熱器加熱樣品池；⑦被氣化的目標物隨著氣流連續(xù)地抵達富集器后被富集到微量有機溶劑里；⑧目標物在已設定的時間內被富集；⑨富集結束后儀器自動關掉加熱、冷凝、氣體開關；⑩將富集的樣品直接進行色譜分析。 自動化系統(tǒng)的建立：自動化系統(tǒng)主要由可編程控制器、單片機、半導體、電磁法、傳感器、微量注射泵、溶劑或氣體切換器、分步進樣時間控制器、報警器、超聲波發(fā)生器、顯示器等組成。系統(tǒng)利用可編程控制器來控制電磁閥、微量注射泵、溶劑或氣體切換器以及流量等的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)樣品前處理儀的自動化。流量積算控制儀對流量進行積算，計算已處理的樣品和流動相的總量，并且利用流量傳感器和熱傳感器來監(jiān)測儀器的工作狀態(tài)。各種傳感器的信號和其他設定的儀器參數(shù)均向可編程控制器發(fā)送控制信號，控制儀器的自動化運轉。 八、結論 氣流式吹掃微注射器萃取儀將萃取體系設計為開放或半開放體系，引入的惰性氣體既可以增加氣相的相對體積、加速目標物的運動速度，又可以保護不穩(wěn)定目標物（易氧化、易水解、熱不穩(wěn)定）。在較短時間內（小于2分鐘），氣流式吹掃微注射器萃取儀從不同樣品基質中同時萃取揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質，而且可達到目標物的完全萃取。氣流式吹掃微注射器萃取儀在醫(yī)學、代謝組學、食品化學、生物化學、環(huán)境科學等眾多領域以及土壤、植物、水、大氣等不同樣品基質分析中將獲得廣泛應用。由于氣流式吹掃微注射器萃取儀技術具有簡便、快速、準確等特點，所以在現(xiàn)場分析和實時分析方面將擁有廣泛的應用前景。 九、研究成果 1. Cui Yang, Xiangfan Piao, Jinxue Qiu, Xiaoping Wang, Chunyan Ren, Donghao Li*, Gas purge microsyringe extraction for quantitative direct gas chromatographic-mass spectrometric analysis of volatile and semivolatile chemicals. (2011) Journal of Chromatography A 1218: 1549-1555. 2. Cui Yang, Jinxue Qiu, Chunyan Ren, Xiangfan Piao, Xifeng Li, Xue Wu, Donghao Li*, Gas flow headspace liquid phase microextraction. (2009) Journal of Chromatography A 1216, 7694-7699. 3. Xue Yan，Cui Yang, Chunyan Ren, Donghao Li*, Importance of extracting solvent vapor pressure in headspace liquid-phase microextraction. (2008), Journal of Chromatography A 1205: 182-185. 專利： 實用新型專利： 1. “氣流或環(huán)流式固/液相微萃取新裝置”， 李東浩，楊翠，任春燕，200820072292.X（獲得證書） 2. “一種用于微富集儀中的半導體冷凝裝置”，樸相范，李東浩，楊翠， 200920093186.4（獲得證書） 3. “氣流式微注射器液相微萃取新裝置” (2010)，李東浩，楊翠，樸相范，201020165509.9 （獲得證書） 4. “一種用于微富集儀中的加熱裝置” (2010)，樸相范，李東浩，楊翠，畢金虎，201020165631.6 （獲得證書） 發(fā)明專利： 5. “氣流式頂空液相微萃取方法”， 李東浩，楊翠，200910067400.3（已公開） 6. “氣流式動態(tài)液相微萃取方法” (2010)，李東浩，楊翠，樸相范, 201010170882.8（已公開）十、參考文獻 [1] J. Pawliszyn. Anal. Chem. 75, 2003, 2543. [2] A.V. H. Herrera, M. A. Ramos, J. H. Borges, M.á. R. Delgado. Trends in Anal. Chem., 29, 2010,728. [3] J. L. Zhou, R. Liu, A. Wilding. Hibberd. Environ. Sci. Technol., 41, 2007, 206. [4] Y. He, A. Vargas, Y.J. Kang. Analytica Chimica Acta, 589, 2007, 225. [5] G. Ouyang, W. Zhao, et al. Journal of Chromatography A, 1138, 2007, 47. [6] K. Ridgway, R. Smith, et al. J. Chromatogr. A, 1153, 2007, 36. [7] L.H.H. Silvertand, et al. J. Chromatogr. A, 1204, 2008, 157. [8] N.K. Hartley, M.A. Hayes, Anal. Chem., 74, 2002, 1249. [9] J.L. Zhou; H. Hong; Z. Zhang; et al. Water Research, 34(7), 2000, 2132. [10] D. Li, J. M. Park, J. R. Oh. Anal. Chem., 73, 2001, 3089.
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目的：(1)開發(fā)萃取、分離、濃縮為一體的復雜樣品全富集技術；(2)實現(xiàn)揮發(fā)性半揮發(fā)性物質同時、完全萃取；(3)制作具有自主知識產權的樣品前處理儀；(4)建立復雜樣品中揮發(fā)性半揮發(fā)性成分簡便、快速、低費用的樣品前處理技術平臺。 基本思路：為實現(xiàn)不同蒸汽壓物質的快速分離和完全富集設計并進行了該項工作。依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程—PV=nRT和色譜理論，本發(fā)明將傳統(tǒng)微萃取技術的封閉體系設計為開放體系，開發(fā)了氣流式吹掃液相微萃取技術，并成功的將該技術轉化為產品——ME-101多功能微萃取儀，該產品通過了吉林省工業(yè)和信息化廳的新產品鑒定。在應用過程中該儀器被升級為氣體吹掃微注射器萃取儀。未來發(fā)展中，氣體吹掃微注射器萃取儀在醫(yī)學、代謝組學、環(huán)境科學等眾多領域以及土壤、植物等不同基質分析中將獲得廣泛應用。 創(chuàng)新點：（1）將液相微萃取體系設計為開放體系；（2)瞬間加熱的方法實現(xiàn)復雜樣品中揮發(fā)性半揮發(fā)性物質與非揮發(fā)性物質的快速分離；(3)半導體冷凝器應用到微萃取技術。 技術關鍵：(1)萃取體系被設計為開放體系；(2)利用轉接管隔離高溫氣化系統(tǒng)和低溫富集系統(tǒng)，實現(xiàn)微萃取技術的高溫萃??；(3)通過引入惰性氣體增加目標物的運動速度，保護不穩(wěn)定物質發(fā)生化學變化。 主要技術指標：(1)樣品加熱溫度 50°C～300°C;(2)氣體流量 0～5.0 SCCM; (3)冷凝溫度 －5°C～0°C; (4)定時時間 0～99 min; (5)儀器可自動保存五個設定模式; (6)自診斷、報警。
科學性、先進性
- 科學性：由理想氣體狀態(tài)方程—PV=nRT可知，當P、T一定時，n與V成正比。本項目是在該理論指導下，將頂空液相微萃取體系設計為開放體系，通過延長萃取時間，增加萃取體系的相對體積，增加氣相中目標物的絕對含量，進而提高目標物的萃取率。色譜理論—K = Cs/Cm，分配系數(shù)越大目標物在固定相中的濃度也越大。氣流吹掃微注射器萃取儀利用氣流方式和有機溶劑的自身重力作用實現(xiàn)了有機溶劑在微量注射針針筒內的自動化往返運動和微量注射針針筒內有機微液膜的形成，此微液膜類似于色譜技術中的固定相，含有待測物質的氣流類似于色譜技術中的流動相。 先進性：首次提出、設計并制作了開放體系的氣體吹掃微注射器萃取儀；該項目利用轉接管將高溫氣化體系與低溫萃取體系隔離；惰性氣體的引入保證了化學不穩(wěn)定物質的原始信息；該項目將半導體冷凝技術和MCH氧化鋁陶瓷發(fā)熱片和數(shù)字PID控制器應用到該萃取儀中，使氣流吹掃微注射器萃取儀具有便攜式、操作方便等特征。
獲獎情況及鑒定結果
- （1）作品獲得2011“挑戰(zhàn)杯”吉林省大學生課外學術科技作品競賽一等獎 （2）2009年通過了吉林省工業(yè)和信息化廳的新產品鑒定； （3）申報者以第一作者發(fā)表相關學術論文數(shù)篇； （4）2010年在“863計劃海洋技術成果轉化推廣暨產品推介對接洽談會”展示上受到一致好評。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 技術轉讓、技術入股
作品可展示的形式
- 實物、產品、圖片、錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 特點和優(yōu)勢： (1)同時、完全萃取揮發(fā)性半揮發(fā)性物質；(2)使用氣相分析的物質均可利用氣流式吹掃微注射器萃取儀進行樣品前處理；(3)經氣流式吹掃微注射器萃取儀萃取之后的萃取液不需要再次的精制，可直接進行儀器分析；(4)氣流式吹掃微注射器萃取儀解決了現(xiàn)分析儀器和樣品前處理方法不匹配的問題。 適用范圍： 不同樣品基質（土壤、大氣、植物等等）中揮發(fā)性半揮發(fā)性物質（有毒有機污染物、揮發(fā)油、代謝物等）的萃取。 推廣前景： 在醫(yī)學、代謝組學、食品化學、生物化學、環(huán)境科學等眾多領域以及土壤、植物、水、大氣等不同樣品基質分析中將獲得廣泛應用；同時在現(xiàn)場分析和實時分析方面也將擁有廣泛的應用前景。 市場分析： 擁有氣相色譜或者氣質聯(lián)用的企業(yè)和研究機構均可用本儀器?？梢杂糜卺t(yī)藥、食品、煙廠、香料、植物產品等等眾多領域中。 經濟效益預測： 按100臺儀器的制作量，每臺儀器參考單價為5萬元計算 ，稅后利潤：312.8萬元
同類課題研究水平概述
- 樣品分析的整個過程，特別是復雜樣品分析過程基本可分為兩大類：樣品前處理和儀器分析。近十年儀器分析技術得到迅速發(fā)展，已經達到了一體化(如進樣、分離、檢測、數(shù)據(jù)處理等)、自動化、多技術的聯(lián)用化、在線化、快速化等現(xiàn)代分析技術要求。然而對復雜樣品分析而言，因為樣品前處理技術中存在的種種問題，這些現(xiàn)代分析儀器不能發(fā)揮其自身的卓越功能。為了完成復雜樣品的快速處理，多步驟的一體化、多技術的聯(lián)用和集成化、自動化、在線化的樣品前處理技術受到國內外研究者們的高度重視。 因為復雜環(huán)境樣品微量/痕量有機成分分析具有被測物質的濃度低、樣品組分復雜、干擾物質多、同分異構體的存在、易受環(huán)境影響等特點，所以通常都需復雜的前處理。樣品前處理過程主要包括萃?。ɑ蚋患⒕疲ɑ蚍蛛x）、濃縮等，目前在樣品萃取領域中開發(fā)了具有應用前景好且萃取效率高的多種技術，如固相/液相微萃取、固相萃取、微波萃取、超臨界萃取、吹掃捕集和連續(xù)流動液膜萃取等，常用的樣品精制技術有液液分離、液固分離、層析吸附、凝膠色譜、離子交換色譜、電泳色譜等，但目前從萃取、分離、濃縮為一體的時代分析技術要求而言，這些樣品前處理技術仍存在許多問題，這些技術必須在樣品前處理儀器制作、簡便快速、儀器聯(lián)用、自動化、一體化、在線化等方面進一步得到發(fā)展和完善。其中，樣品前處理的儀器制作是整個復雜樣品分析中最薄弱、最緊迫、急需解決的環(huán)節(jié)。
