gc的基础知识

气相色谱(GC)是化学工业和化学实验室中最重要的工具之一。这是一种允许化学家分离和分析可以蒸发而不分解的化合物的技术。分析化学家将其用于各种各样的目的，从法医研究到环境测试，健康筛查和药品生产。他们在广泛的活动中使用它，包括测试物质的纯度，分离混合物的成分，纯化化合物，甚至确定常数，如溶液的热量。

气相色谱由流动相和固定相组成。流动相是一种载气，如氦气或氮气。固定相包括一层微小的液体或聚合物，在惰性固体支撑上，在一块称为柱的玻璃或金属管内。将测试混合物插入惰性气体流中。液体样品事先被汽化。气体化合物与涂有固定相的色谱柱壁相互作用，这允许分离和萃取发生。每种化合物在不同的时间从色谱柱中析出，这被称为保留时间。这些保留时间的差异使GC具有分析的有用性。

GC在一个多世纪前首次被开发出来，但在二战后开始广泛应用。虽然它现在是一种非常普遍的技术，但只有少数制造商主导着这项技术。这些包括安捷伦科技公司，日本岛津公司而且热费舍尔．更专业的生产商包括Markes International和Spark Holland。很少有市场研究，但总部位于美国加利福尼亚州的安捷伦被认为是世界上最大的生产商，在市场上经营了40年。

市场是成熟的，创新往往是渐进的。露西卡彭特英国约克大学大气化学教授，他认为气相色谱是一种非常稳定的技术。他说，过去10-20年没有太大变化。它变得更可靠了，但它的功能并没有改变。”然而，有一个明显的趋势，这是越来越多地结合气相色谱与质谱(MS)仪器。这是一种测量带电粒子的质量电荷比的分析技术，用于确定分子的化学结构。

安捷伦科技公司

制造商在市场上仔细定位他们的产品，并逐步引入适应现代需求的创新。市场领导者安捷伦表示，其7890A气相色谱仪是该公司生产的几种气相色谱仪器之一，具有“先进的分离能力，强大的新生产力功能和实时自我监测仪器智能”。澳门万博公司

高灵敏度、速度和灵活性很重要

安捷伦GC业务的营销经理胡安-路易斯·艾巴(Juan-Luis Aybar)说，该公司“在全球所有主要行业都有业务:食品、环境、法医和毒理学、能源和化学”。他们提供先进的气动控制和数字电子设备，该公司表示，这使得机器更加精确。其他功能包括澳门万博公司一个更快冷却的烤箱，以及更快的GC- ms烤箱斜坡，其中GC与质谱一起使用。艾巴认为，这有助于提高速度、生产力和效率。他说:“精确的气动，气相色谱柱烤箱温度控制和安捷伦J&W气相色谱柱的结合导致了出色的保留时间重复性。”

日本岛津公司

日本岛津公司在世界各地都有子公司，也生产一系列GC和GC- ms产品。作为一个拥有10,000名员工的全球性组织(也在医疗设备和航空航天等其他领域工作)，它的产品销往广泛的市场，包括医院、制药、石化、香料和香料、法医研究和环境测试。

英国GC和GC- ms业务经理Ian Parry说:“我们制造和销售的仪器必须在硬件和软件方面易于使用，但也要敏感、坚固和可靠，以应对我们放置它们的许多苛刻领域。”“我们自豪地为客户量身定制每一种仪器;实际上，我们为他们的分析提供了一个解决方案，而不仅仅是一个可以产生结果的盒子。”

该公司生产GC独立仪器和GC- ms技术。岛津将GC2010 plus用于MS仪器。然而，帕里强调说，“它本身就拥有市场上最灵敏的火焰电离检测器(FID)，而且用途非常广泛。”火焰电离是检测有机化合物最有效的方法之一。Parry解释说，该产品的灵敏度和多功能性是由于可以添加到其上的各种附件(如注入器和检测器)。他解释说:“它也可以作为一个真正的双线系统，具有双重同时注入，允许用户在相同的时间内将吞吐量提高一倍。”

热费舍尔

总部位于德克萨斯州奥斯汀的赛默飞世尔公司(Thermo Fisher)也拥有强大的独立GC和GC- ms产品线。该公司今年推出了一款新的GC: TRACE 1300系列。赛默飞世尔(Thermo Fisher Scientific)的GC-MS产品经理杰森·科尔(Jason Cole)强调了它的好处，并特别强调了它的多功能性。TRACE 1300系列的最大特点是模块化设计。对于gc，你有几种不同类型的注入器和探测器，”科尔说。TRACE 1300系列的设计能够在不同的检测器和注入器之间切换，类似于拆卸和安装乐高积木。这意味着人们需要购买更少的GC来获得相同的功能，因为他们的GC可以快速轻松地为不同的应用定制，”他补充道。

他解释说，这种模块化的优势在于，它允许客户“轻松升级到新技术，并利用我们未来开发的新模块”。GC应用程序是非常多样化的，因为有许多不同的检测器类型可以与GC一起使用。因此，模块化设计对于那些有不同应用需求的实验室特别有用。”

科学家想要什么

所有的制造商都特别关注一系列他们都认为是关键客户关注的利益。这些包括定制的和通用的方法，以及容易更新。Aybar说，安捷伦的专家在安装了仪器后前往客户的现场，“帮助他们优化系统，同时在系统的生命周期内支持系统，在应用程序发生变化时帮助客户重新配置系统，并在员工发生变化时提供进一步的培训”。

他们认为高灵敏度和速度同样重要。易于使用和灵活性也是他们旨在为客户提供的优势，例如能够在三到四分钟内从烤箱加热切换到冷却。Parry表示，岛津的定制方法尤其重要，尽管他指出，该公司的许多客户也在一个实验室中使用岛津的仪器进行多种应用。

然而，医学诊断是岛津参与的一个专业领域的例子，它提供专业的GC。特别是，GC被用于筛查新生儿的尿液，以获得一些标记，这些标记可以表明临床医生可以观察到的预先存在的遗传疾病。“我们的仪器有很多特点，包括惰性源设计，这意味着仪器可以分析更多澳门万博公司需要清洗的样品。”它还受益于自动注释软件，该软件旨在帮助生物医学科学家在成功处理结果后花更少的时间注释峰值，”帕里说。酸从尿液中提取并转化为干燥的衍生物，然后准备用于气相色谱测试。

到目前为止，速度、效率、多功能性，当然还有成本，都是区分供应商的差异化因素。正如帕里所观察到的，在过去的几十年里有了很多改进。他说:“以前，一个实验室对一种应用只有一个GC，而现在有十个GC，现在有两个GC，配备了双线和多个检测器。”“由于资金原因，公司已经将资本仪器采购简化为能够由三到四台独立机器工作的多面系统，但随着实验室的设置和运行成本变得越来越高，也减少了工作台空间。”

萎缩的足迹

随着应用程序的发展或需求的增加，大小和可移植性都是行业的压力。岛津在这些方面引以为豪。“我们的反应是关注我们的GC和GC- ms产品的碳足迹，并使它们尽可能紧凑，同时仍然保留它们的多功能性。我们刚刚发布的GC2025是我们占地面积最小的GC -尺寸仅为40厘米× 42厘米，这意味着与其他制造商的仪器相比，可以节省更多的实验室空间，”Parry说。

他认为另一个重要的特征是能源效率。“GC2025也是我们环保GCs系列的一部分，我们的设计是为了比市场上的其他GCs消耗更少的电力和气体;虽然这对减少公司的碳足迹很有帮助，但它也节省了很多电力和天然气供应的钱，”帕里说。当然，随着能源效率法规变得更加严格，这可能会成为一个日益增长的需求。

当然，紧凑的GC仪器是卡朋特公司关注的问题，特别是如果它能结合强大的性能和灵敏度。这是因为她的大部分研究都涉及在北极圈等恶劣环境中进行的室外测试。大气科学主要是在这个领域。你需要能够将gc带到任何地方——例如在飞机上或船上——以及具有挑战性的地点。它们必须经受住震动。样品中的湿度一直是一个大问题，因为水不能很好地混合，”她解释道。这与法医或企业环境中典型的实验室使用不同。根据Carpenter的说法，在过去的20年里，易用性已经得到了改善，但是GC仍然可以从更好的可移植性、更低的功耗和紧凑性中受益。

未来

解决方案正在出现，其中一些是由约克团队自己提出的。“在技术小型化方面有更多的研究，这样你就可以把一个更小的、一半大小的GC带上气球或飞机。”但它还没有上市，”卡朋特说。当采集样本时，科学家捕获气体，然后热解吸并转移到色谱柱中。如果GC要变得更加用户友好，仍然需要改进这个过程。

在小型化方面有更多的研究，所以你可以把GC带上气球或飞机

“这件事的处理方式和处理方式都有微妙之处;这会影响色谱的质量。陷阱的大小会影响这一点——理想情况下，它是一个小陷阱和一个快速的解吸过程，”她解释道。当然，其他领域的研究人员也能从中受益。法医科学家，例如那些进行酒精或药物测试的人，通常在实验室进行测试。把实验室带到户外可能更快、更有效，也许更便宜，也有助于开发GC-MS的应用范围。就卡彭特自己的工作而言，她认为“安捷伦是该领域最常见的”。

英国谢菲尔德儿童医院的首席临床科学家奈杰尔·曼宁(Nigel Manning)是岛津的客户之一。曼宁认为，多年来，尤其是自20世纪80年代计算机扫描技术出现以来，GC技术已经有了很大的改进，但就其结构而言，几乎没有变化。曼宁认为大多数GC生产商都是可靠的，考虑到公共部门的预算限制，他将GC保留10年或更长时间。在速度和测试周期方面已经并将继续改进。“GC技术的发展包括更快的运行时间和扫描速度。Shimadzu以通过非常窄的柱孔来增加运行时间而闻名。

但是Manning建议GC现在很少单独使用。“现在每个人在GC的末尾都有MS;它利用用户留存特征，以一种严格而快速的方式进行识别。”“改变的不是GC本身，而是MS的快速发展……GC可能还有改进，但除此之外，新的MS方法将使程序快速运行并产生更高的吞吐量，”他观察到。

伊丽莎白·杰弗里斯，英国伦敦科普作家