想要有效采样植物BVOC，这几个关键你一定要知道！
时间：2024-07-10 阅读：309
你一定经常听到VOCs这个字眼，那你真的了解吗？
VOCs是由各种人类活动和生物代谢排放到大气中的挥发性有机化合物的总称，能在氧化氮的催化下参与大气光化学反应，产生臭氧。VOCs分为人为源AVOCs和生物源BVOCs。
BVOCs(Biogenic Volatile Organic Cpmpounds)主要来自于植物，科学家研究表明，植物排放的VOCs量约是人为排放的VOCs量十倍之多。
大气中的BVOCs绝大多数都是通过植物生理过程产生并排放到大气中，包括异戊二烯、萜类、烷烃类、烯烃类、醇类、酯类、碳酰类和酸类等VOCs。
表1：生物源挥发性有机物BVOCs的种类 [1]
分析植物释放的挥发性有机物,对于深入了解VOCs对大气污染和全球气候变化影响以外，植物释放VOCs对于植物保护在农业中的应用仍然需要关注。
植物释放VOCs往往是一种防卫机制，通过释放VOCs吸引草食动物的天敌，在体外抑制植物病原体的生长或通过诱导合成能破坏病原菌的防御蛋白和代谢物的植物抗毒素物质，从而影响植物防御系统;甚至一些挥发性很强的VOCs能吸引动物或昆虫帮助授粉。
那么，BVOC为什么这么难分析？
1
由于植物挥发性有机物具有含量极低、高挥发的特性，导致在萃取富集时十分困难，往往需要采集2-3L的大量样品体积，或者更长的吸附时间才能达到仪器的检出限；
2
分析植物VOC需要活体采样，不能采摘和加热! 采摘前和采摘后的VOC成分会发生变化，所以不能对植株进行样品采摘或样品前处理，可以直接在活体植物原位采样或者是直接野外采样；
3
天然植物的香气成分复杂，推荐使用宽范围的吸附剂或者涂层用于萃取分析，尽可能得到更全的化合物图谱。
所以建立高灵敏、高效的分析方法是对植物VOCs定性定量分析的关键。
那么问题来了，如何高效率分析植物VOCs成分？
分析活体植物VOCs
全新的萃取分析技术
今天英诺德INNOTEG给大家提出一种能分析活体植物VOCs全新的萃取分析技术——Needle Trap动态针捕集技术，仅需100-300ml的体积即可达到常用仪器GC-MS的检出限。
Needle Trap动态针捕集技术
Needle Trap（简称NT）技术是一种主动动态提取方式，其原理是把吸附剂填充在针尖内，通过Sampling Case气体采样器把气态样品富集到针内吸附剂，可通过增加吸附剂的量以及复合不同种类的吸附剂在增加吸附能力，适合于更宽范围的挥发性有机物分析。
图1：NeedleTrap动态捕集针
图2：活体植物采样模拟方案
技术亮点：
● 主动动态提取方式，适用于pptv-ppbv级别的化合物分析，其灵敏度高；
● 即使分析浓度极低的植物VOC，仅仅需要100-300mL的样品；
● 仅需30s解析时间，快速气相热解析，无需借助其他热解吸设备；
● WR填料复合了Tenax TA,Carboxen1016，Carboxen1000三种吸附性能的吸附剂，能吸附更宽范围的化合物；
● 可用于现场采样，设定采样体积和采样速率即可自动采样；
● 锂电池充电设计，方便活体植物的原位采样。
为深入了解活体植物顶空中存在的化合物类型及其降解产物，我们采用了英诺德INNOTEG旗下的SPME纤维和不同的Needle Trap针头对铃兰挥发性有机物进行分析，以捕捉任何可能从植物中释放出来挥发性化合物。
实验
1. 活植物直接采样：使用不同填料的Needle trap针头从活植物和采摘的植物中采样300ml，对于SPME纤维，采样20min；
2. 将已采摘的铃兰带到实验室，从采样日起24小时后监测降解产物。使用安捷伦气相色谱仪（GC）与LECO质谱仪进行样品分析。
结果
表3：不同技术对活体植物及降解产物的分析结果
总结
结果表明，英诺德INNOTEG NeedleTrap（NT）动态针捕集技术，为气态基质中的痕量分析提供了一种全新的、强有力的样品制备方式。可以用于活体的原位采样，采样后便于保存和运输。
英诺德INNOTEG Sampling Case气体采样器采样流速1-50ml/min可调，采样量为0.1-10L。满足在香精香料，烟草，中草药研究，植物保护，环境污染等行业中的大多数挥发性化合物的应用需求。
参考文献：
[1] 王永峰, 李庆军,陆地生态系统植物挥发性有机化合物的排放及其生态学功能研究进展, 植物生态学报, 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
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