實(shí)驗(yàn)室:中國(guó)分離技術(shù)的市場(chǎng)概覽
2010-7-21 來(lái)源:web
關(guān)鍵詞:分離技術(shù) 色譜技術(shù) 液相色譜 氣相色譜 離子色譜
中國(guó)的迅速發(fā)展不斷地促進(jìn)分離科學(xué)技術(shù)的快速增長(zhǎng)。分離科學(xué)這一市場(chǎng)包括的技術(shù)有高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)、離子色譜(IC)、低壓液相色譜(LPLC)、快速色譜(Flash)、薄層色譜(TLC)、化學(xué)傳感(chemical sensing)、毛細(xì)管電泳(CE)以及不連續(xù)流或連續(xù)流分析儀(discrete and continuous flow analyzers)。上述儀器分類有氣相和液相分離技術(shù),主要為色譜技術(shù)。2009年,中國(guó)分離技術(shù)的銷售額達(dá)到5.52億美元,而從2004到2009年,平均增長(zhǎng)率是14%。所有的分離儀器均包含以下部分:某種類型的進(jìn)樣器、樣本從中流過的流動(dòng)相傳輸系統(tǒng)、填裝某種固定相的色譜柱、毛細(xì)管、一個(gè)或兩個(gè)檢測(cè)器,用來(lái)檢測(cè)從色譜柱中流出物質(zhì)的性質(zhì)或數(shù)量的變化。流動(dòng)相根據(jù)采用的技術(shù)存在不同的類型,如液體、氣體或超臨界流體等等。除此之外,還有一些高端的檢測(cè)器,如質(zhì)譜或紅外也可以與分離技術(shù)聯(lián)用,比如:GC/MS,LC/MS和GC/FT-IR。
超臨界流體色譜(SFC)是一種雜合了GC和HPLC的技術(shù),它的流動(dòng)相是一種超臨界流體,兼有氣體和液體的性質(zhì),儀器的參數(shù)和檢測(cè)器可采用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。在所有的分析型色譜技術(shù)中,色譜過程最終的結(jié)果是混合物在分離材料(如色譜柱)中被按照不同的時(shí)間分離開。一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器必須被放在柱子的出口處去在線檢測(cè),大多數(shù)情況下,能夠在給定的條件下鑒定流出的組分。
最簡(jiǎn)單的色譜檢測(cè)器是非選擇性的。測(cè)量的是流體的參數(shù),比如氣相中的熱導(dǎo)檢測(cè)器或液相中的示差檢測(cè),當(dāng)流動(dòng)相中存在除載體外的某些物質(zhì)時(shí),流體參數(shù)就會(huì)發(fā)生變化。這類檢測(cè)器可以檢測(cè)出正在流出的物質(zhì),并且大概地估計(jì)出總流動(dòng)相除載體外還有哪些餾分組成,但這類檢測(cè)器無(wú)法告知所分析材料到底是何種物質(zhì)。對(duì)于一種給定的流動(dòng)相,在一定的流速/壓力/溫度條件下,一種特定的物質(zhì)將在一個(gè)特定的時(shí)間從柱中流出。留出時(shí)間的間隔——即保留時(shí)間——是色譜的基本參數(shù)。
然而,許多物質(zhì)的保留時(shí)間是相近的或者會(huì)受系統(tǒng)中不確定參數(shù)的影響。因此,可以鑒定流出物質(zhì)的檢測(cè)器是很有用的。通用的檢測(cè)器有紫外-可見吸收檢測(cè)器和質(zhì)譜,紫外-可見吸收檢測(cè)器可以測(cè)定某種物質(zhì)或某組物質(zhì)在特定波長(zhǎng)的光吸收特性,而質(zhì)譜則可以對(duì)混合物組分進(jìn)行詳細(xì)的定性和定量分析。
毛細(xì)管電泳是將傳統(tǒng)電泳的分離特性和HPLC快速方便的特點(diǎn)結(jié)合的一種技術(shù)。其分離機(jī)理與在色譜柱中發(fā)生的過程存在很大的不同,但最終結(jié)果相似,在線檢測(cè)器檢測(cè)到的是對(duì)應(yīng)于各個(gè)樣本的一系列峰。但是,毛細(xì)管電泳使用的溶劑量極少且使用的毛細(xì)管非常短,因此,得到分析結(jié)果更加快速。
分離制備技術(shù)顯得越來(lái)越重要。嚴(yán)格地說,制備色譜并不是真正的分析儀器,而是實(shí)驗(yàn)室色譜的放大版本,制備色譜用于分離出復(fù)雜混合物可用量級(jí)的餾分,這些混合物通常是經(jīng)合成步驟產(chǎn)生的。制備色譜可有效地簡(jiǎn)化合成,合成過程只需產(chǎn)生一系列混合產(chǎn)物而不是單一的純物質(zhì)。此外,制備色譜在生產(chǎn)和制造中也發(fā)揮著作用。
分離技術(shù)包括各種類型的色譜和如毛細(xì)管電泳這樣的相關(guān)技術(shù)。在中國(guó),分離市場(chǎng)主要被標(biāo)準(zhǔn)氣相和液相色譜占據(jù)。其中HPLC占據(jù)的份額最大,預(yù)計(jì)今后5年由于制藥工業(yè)、公共部門和食品分析領(lǐng)域的需求,中國(guó)市場(chǎng)對(duì)HPLC的需求會(huì)增長(zhǎng)近14%。
GC市場(chǎng)是第二大分離市場(chǎng),但由于GC的主要應(yīng)用領(lǐng)域石油和天然氣工業(yè)的需求非常穩(wěn)定,增長(zhǎng)要慢得多。食品工業(yè)對(duì)GC的需求量很大,但在新興的食品安全應(yīng)用領(lǐng)域LC似乎更加受到青睞。
一些較小的獨(dú)立技術(shù)目前正在興起,增長(zhǎng)率達(dá)20%,在短期內(nèi)還會(huì)增長(zhǎng)。售后是分離市場(chǎng)非常重要的部分,對(duì)色譜柱和其它耗材需求的增長(zhǎng),將會(huì)在2010年使售后市場(chǎng)份額首次超過整機(jī)系統(tǒng)。
2009年,HPLC在分離市場(chǎng)占的份額最大,整機(jī)系統(tǒng)銷售額大于1億美元;如包括售后和服務(wù)在內(nèi),這個(gè)數(shù)字達(dá)2.6億美元,在中國(guó)分離市場(chǎng)中占據(jù)半壁江山。HPLC作為最重要的分離技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域涉及環(huán)境測(cè)試、食品和制藥,而這三個(gè)領(lǐng)域在中國(guó)增長(zhǎng)迅猛,預(yù)計(jì)將使HPLC在未來(lái)5年保持13.6%的年增長(zhǎng)率,預(yù)計(jì)到2014年,HPLC整機(jī)系統(tǒng)年銷售額將破2億美元。
整體看來(lái),氣相色譜占37%的分離市場(chǎng)份額。但與HPLC相比,GC整機(jī)系統(tǒng)增長(zhǎng)緩慢得多,約為4.3%。相對(duì)緩慢的增長(zhǎng)主要是因?yàn)檫@兩項(xiàng)主要技術(shù)應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域不同,同時(shí)也是因?yàn)橹袊?guó)國(guó)內(nèi)GC生產(chǎn)商的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)影響。GC在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用較少,而GC占據(jù)份額最大的化學(xué)領(lǐng)域市場(chǎng)在今后幾年預(yù)計(jì)發(fā)展尤其困難。盡管如此,中國(guó)在全球GC市場(chǎng)中占有13%的份額,是最重要的市場(chǎng)之一。
離子色譜在中國(guó)的環(huán)境和食品領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,成為了第二大分離技術(shù),占中國(guó)分離市場(chǎng)份額的8%。預(yù)計(jì)今后幾年IC的增長(zhǎng)將會(huì)超過15%。低壓液相色譜(Low-pressureliquidchromatography,LPLC)和毛細(xì)管電泳(capillaryelectrophoresis,CE)系統(tǒng),仍在市場(chǎng)中保持重要地位。其它分離技術(shù)均占不到1%的中國(guó)分離市場(chǎng)份額;不過這些其它分離技術(shù)的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將會(huì)超過10%,特別是對(duì)于連續(xù)流/非連續(xù)流分析儀分析儀,估計(jì)增長(zhǎng)率將達(dá)18%。這些其它技術(shù)的銷售額在2014年預(yù)計(jì)將達(dá)到四百萬(wàn)美元。
售后通常占有較大的市場(chǎng)份額,今后幾年同樣會(huì)迅猛增長(zhǎng)。到2014年,售后市場(chǎng)(包括再配置的檢測(cè)器、試劑、溶劑和其它消耗品)將占據(jù)分離市場(chǎng)的一半份額。售后市場(chǎng)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于整機(jī)系統(tǒng)的銷售和趨向于更加完善的工作流程。
平均起來(lái),全球近9%的分離技術(shù)需求均來(lái)自中國(guó)。目前,氣相色譜和離子色譜在中國(guó)的影響最大,每項(xiàng)技術(shù)均占據(jù)了10%以上的全球市場(chǎng)份額。中國(guó)占全球HPLC、LPLC和毛細(xì)管電泳市場(chǎng)的5%。目前為止,盡管中國(guó)制藥實(shí)驗(yàn)室對(duì)快速色譜的需求增加,但其在中國(guó)分離市場(chǎng)的影響力是減弱的。
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(藍(lán)劍)