你一定經(jīng)常聽到VOCs這個字眼,那你真的了解嗎?
VOCs是由各種人類活動和生物代謝排放到大氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱,能在氧化氮的催化下參與大氣光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生臭氧。VOCs分為人為源AVOCs和生物源BVOCs。
BVOCs(Biogenic Volatile Organic Cpmpounds)主要來自于植物,科學(xué)家研究表明,植物排放的VOCs量約是人為排放的VOCs量十倍之多。
大氣中的BVOCs絕大多數(shù)都是通過植物生理過程產(chǎn)生并排放到大氣中,包括異戊二烯、萜類、烷烴類、烯烴類、醇類、酯類、碳酰類和酸類等VOCs。
表1:生物源揮發(fā)性有機(jī)物BVOCs的種類 [1]
分析植物釋放的揮發(fā)性有機(jī)物,對于深入了解VOCs對大氣污染和全球氣候變化影響以外,植物釋放VOCs對于植物保護(hù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用仍然需要關(guān)注。
植物釋放VOCs往往是一種防衛(wèi)機(jī)制,通過釋放VOCs吸引草食動物的天敵,在體外抑制植物病原體的生長或通過誘導(dǎo)合成能破壞病原菌的防御蛋白和代謝物的植物抗毒素物質(zhì),從而影響植物防御系統(tǒng);甚至一些揮發(fā)性很強(qiáng)的VOCs能吸引動物或昆蟲幫助授粉。
那么,BVOC為什么這么難分析?
1
由于植物揮發(fā)性有機(jī)物具有含量極低、高揮發(fā)的特性,導(dǎo)致在萃取富集時十分困難,往往需要采集2-3L的大量樣品體積,或者更長的吸附時間才能達(dá)到儀器的檢出限;
2
分析植物VOC需要活體采樣,不能采摘和加熱! 采摘前和采摘后的VOC成分會發(fā)生變化,所以不能對植株進(jìn)行樣品采摘或樣品前處理,可以直接在活體植物原位采樣或者是直接野外采樣;
3
天然植物的香氣成分復(fù)雜,推薦使用寬范圍的吸附劑或者涂層用于萃取分析,盡可能得到更全的化合物圖譜。
所以建立高靈敏、高效的分析方法是對植物VOCs定性定量分析的關(guān)鍵。
那么問題來了,如何高效率分析植物VOCs成分?
分析活體植物VOCs
全新的萃取分析技術(shù)
今天英諾德INNOTEG給大家提出一種能分析活體植物VOCs全新的萃取分析技術(shù)——Needle Trap動態(tài)針捕集技術(shù),僅需100-300ml的體積即可達(dá)到常用儀器GC-MS的檢出限。
Needle Trap動態(tài)針捕集技術(shù)
Needle Trap(簡稱NT)技術(shù)是一種主動動態(tài)提取方式,其原理是把吸附劑填充在針尖內(nèi),通過Sampling Case氣體采樣器把氣態(tài)樣品富集到針內(nèi)吸附劑,可通過增加吸附劑的量以及復(fù)合不同種類的吸附劑在增加吸附能力,適合于更寬范圍的揮發(fā)性有機(jī)物分析。
圖1:NeedleTrap動態(tài)捕集針
圖2:活體植物采樣模擬方案
技術(shù)亮點(diǎn):
● 主動動態(tài)提取方式,適用于pptv-ppbv級別的化合物分析,其靈敏度高;
● 即使分析濃度極低的植物VOC,僅僅需要100-300mL的樣品;
● 僅需30s解析時間,快速氣相熱解析,無需借助其他熱解吸設(shè)備;
● WR填料復(fù)合了Tenax TA,Carboxen1016,Carboxen1000三種吸附性能的吸附劑,能吸附更寬范圍的化合物;
● 可用于現(xiàn)場采樣,設(shè)定采樣體積和采樣速率即可自動采樣;
● 鋰電池充電設(shè)計,方便活體植物的原位采樣。
為深入了解活體植物頂空中存在的化合物類型及其降解產(chǎn)物,我們采用了英諾德INNOTEG旗下的SPME纖維和不同的Needle Trap針頭對鈴蘭揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行分析,以捕捉任何可能從植物中釋放出來揮發(fā)性化合物。
實(shí)驗
1. 活植物直接采樣:使用不同填料的Needle trap針頭從活植物和采摘的植物中采樣300ml,對于SPME纖維,采樣20min;
2. 將已采摘的鈴蘭帶到實(shí)驗室,從采樣日起24小時后監(jiān)測降解產(chǎn)物。使用安捷倫氣相色譜儀(GC)與LECO質(zhì)譜儀進(jìn)行樣品分析。
結(jié)果
表3:不同技術(shù)對活體植物及降解產(chǎn)物的分析結(jié)果
總結(jié)
結(jié)果表明,英諾德INNOTEG NeedleTrap(NT)動態(tài)針捕集技術(shù),為氣態(tài)基質(zhì)中的痕量分析提供了一種全新的、強(qiáng)有力的樣品制備方式。可以用于活體的原位采樣,采樣后便于保存和運(yùn)輸。
英諾德INNOTEG Sampling Case氣體采樣器采樣流速1-50ml/min可調(diào),采樣量為0.1-10L。滿足在香精香料,煙草,中草藥研究,植物保護(hù),環(huán)境污染等行業(yè)中的大多數(shù)揮發(fā)性化合物的應(yīng)用需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 王永峰, 李慶軍,陸地生態(tài)系統(tǒng)植物揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放及其生態(tài)學(xué)功能研究進(jìn)展, 植物生態(tài)學(xué)報, 2005, 29 ( 3):487~ 496;
[2] Federico Brilli1*, Francesco Loreto2 and Ivan Baccelli1*.Exploiting Plant Volatile Organic Compounds (VOCs) in Agriculture to Improve Sustainable Defense Strategies and Productivity of Crops.doi: 10.3389/fpls.2019.00264
英諾德INNOTEG是德祥集團(tuán)旗下自主研發(fā)品牌,專業(yè)從事科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的高科技企業(yè),是集實(shí)驗室設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)、方法開發(fā)、實(shí)驗室儀器銷售和技術(shù)服務(wù)為一體的專業(yè)廠家。
多年以來,英諾德INNOTEG致力于研發(fā)高效的實(shí)驗室創(chuàng)新設(shè)備。公司十分重視技術(shù)的研究和儲備,一直保持高比例研發(fā)投入,創(chuàng)建了一支由博士、碩士和行業(yè)專家等構(gòu)成的經(jīng)驗豐富,技術(shù)熟練的研發(fā)團(tuán)隊,在儀器分析技術(shù)領(lǐng)域開展了頗有成效的研究開發(fā)工作。此外,英諾德還與各大科研院所、高校合作,積極推進(jìn)科技成果項目的產(chǎn)業(yè)化。英諾德INNOTEG憑借強(qiáng)大的研發(fā)能力,注重前瞻性技術(shù)研發(fā),已推出多款科學(xué)儀器設(shè)備及實(shí)驗室耗材產(chǎn)品。
德祥科技
德祥科技有限公司成立于1992年,總部位于中國香港特別行政區(qū),分別在越南、廣州、上海、北京設(shè)立分公司。主要服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個辦事處和銷售網(wǎng)點(diǎn),5個維修中心和2個樣機(jī)實(shí)驗室。
30多年來,德祥一直深耕于科學(xué)儀器行業(yè),主營產(chǎn)品有實(shí)驗室分析儀器、工業(yè)檢測儀器及過程控制設(shè)備,致力于為新老客戶提供更完善的解決方案。公司業(yè)務(wù)包含儀器代理,維修售后,實(shí)驗室咨詢與規(guī)劃,CRO凍干工藝開發(fā)服務(wù)以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后。與高校、科研院所、政府機(jī)構(gòu)、檢驗機(jī)構(gòu)及企業(yè)保持密切合作,服務(wù)客戶覆蓋制藥、醫(yī)療、商業(yè)實(shí)驗室、工業(yè)、環(huán)保、石化、食品飲料和電子等各個行業(yè)及領(lǐng)域。
2009至2021年間,德祥先后榮獲了“影響力經(jīng)銷商”、“年度最佳代理商“、”年度最高銷售獎“等殊榮。我們始終秉承誠信經(jīng)營的理念,致力于成為優(yōu)秀的科學(xué)儀器供應(yīng)商,為此我們從未停止前進(jìn)的腳步。
我們始終相信,每一天都在使這個世界變得更美好!
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