有机元素分析仪的发展与市场

77二○○八年·第四期信息视窗有机元素分析仪的发展与市场汪正范潘甦民廖庆玲（中国分析测试协会北京100045）现代有机元素分析仪（OEA），通常被称为CHNS/O分析仪，与诺贝尔化学奖获得者FritzPregl在1914年研发的第一代微量分析仪（micro-analyzer）有很大差别，构成该微量分析仪的元件来自于ElementarAnalysensystemeGmbH公司(Hanau,Germany)的前身Heraeus公司的。按照Elementar公司的执行董事Hans-PieterSieper博士的说法，OEA与第一代微量分析仪相比，类似于将“现代发射光谱仪与19世纪60年代的Bunsen/Kirchhoff光谱分析仪相比”。Sieper博士还说到，“现代的微电子学、检测方法和软件已经允许我们开发出分析性能更好、分析效率更高和用户使用更加方便的OEA仪器”。他特别解释从低于1mg的微量样本到多于1g或更多的宏量样本的C,H,N,S和O的分析能力和将吹扫捕集分离与快速及简便的色谱分离结合起来的可控热解析技术引入OEA。某些评论家认为，OEA市场的相对缩小已经使得大量供货商不再投资于OEA的研发和直销，而集中提供他们现有的微量和半微量OEA产品，其中某些OEA产品通过另外渠道销售。此举据说已经为小公司和中等规模的公司，例如Costech公司、EuroVector公司和ExeterAnalytical公司，提供很多发展的机会。研发的投入EuroVectorSpA公司（Milan,Italy）总裁、GiorgioSisti博士说：“OEA领域的创意缺乏驱使他的公司去开发EuroEA3000。EuroEA3000拥有“更高的自动化能力，真正的零空白自动取样器和无空气污染，EuroEA3000的除灰装置和我们专利的Turboflash技术，可将分析时间从12~20min减少到少于5min，并可将最小检出限降低到0.5µg以下”。长期从事市场研究的人士认为，人们已经在持续研发新的OEA产品。PerkinElmer公司生命和分析科学部（Shelton,CT）的热分析和元素分析商务部门经理MichaelDiVito先生说道：“根据经验，关于较大的公司不愿意投资OEA，因而为较小的公司提供更多机会的论点是不正确的…，OEA的研发获得应有的研发费用。”Sieper博士说，“例如Elementar公司将大部分研发资源投入其核心业务，建立研发元素分析仪的全新平台，将分析性能改善、微电脑控制、尺寸重量减少50％以及先进的设计结合起来”。LECO公司有机产品经理、MasonMarsh先生宣称，自从LECO公司（StJoseph，MI）最先将带有TruSpec最新版本的OEA产品投入市场以来，该产品的性能已经获得不断的改善。他列举一些性能改善的地方，如：“将样本从微量扩大到宏量而不用增加分析时间和分析成本；提高仪器的耐用性和服务能力；使数据的处理能力、管理能力和存档能力得到明显提高”。ThermoFisherScientific公司（Waltham，MA）OEA产品经理、GuidoGiazzi博士，在ThermoFisher公司的米兰办公室表示：“在过去的10年中，对OEA产品线的最重要的改进是：实施OxyTune专利；使用专用自动采样仪的液体注射能力；以及与不同检测器，例如同位素比质谱仪(IRMS)或其它专用检测系统，例如可检测等于或低于10ppm痕量硫的火焰光度检测器，联用的可能性，等等。”他还表示Thermo公司“将于明年向OEA领域引入两项重要技术”，但没有表示其中是否包含使用IRMS。IRMS－发展新的用途Instrumenta问PelicanScientific公司（Chester，England）的三个创始人之一的StevePrice先生，为什么他的公司决定销售CostechAnalyticalTechnologies公司（Valencia，CA）的元素分析仪。StevePrice先生说：“CostechECS4010可能不是最漂亮的仪器，但它是微型仪器里的最好仪器，它较简单、更可靠，它的零空白密封自动取样器使其成为和质谱仪联用的最好仪器”。联用系统目前已经得到更多的重视。Elementar公司的Siepers先生说，“IRMS与专门改进的Vario元素分析仪的联用可以保证C,N和S或C,H,N和S的稳定同位素的同时测定。此外，高达100mg有机样品的同位素分析也为食品确证分析开辟新的现代仪器()二○○八年·第四期78前景。”公司已经在元素分析仪与同位素比质谱仪联用（EA-IRMA）方面上申请两项专利，这反映他们在该领域的强烈兴趣。人们对OEA市场的大小和增长情况的看法存在分歧，这部分取决于公司是以美元、还是欧元、还是已装运的货物来计算销售额。例如，PerkinElmer公司估计2007年OEA的市场将超过5000万美元，而其它公司则估计CHNS/O分析仪的市场仅为3000万美元。OEA的市场每年增长4％~6％，与分析仪器市场的总体增长率保持一致。CHNS/O分析仪的新应用领域包括生物燃料、能源、环境和食品营养，PerkinElmer公司的DiVito先生相信：“与质谱仪联用的兴趣也是OEA一个新的应用，但此点到目前为止还是有限的”。LECO公司的Marsh先生同意此观点，认为“OEA的市场还在扩大，尤其在非原子能燃料等方面的应用和对碳的计算方面的需求也使得OEA的市场在扩大，LECO公司还没有发现对IRMS需求量的增大”。与此观点相反的是，Sieper先生认为：“CHNS/O市场已经很成熟，而且市场总量有限。此外，它并不象其它分析仪器那样，市场迅速增长。”Giazzi先生表示同意，他认为：“这个市场很稳定，没有扩张的迹象。但是，它在生物燃料、替代性燃料和相对热值评估方面有一些令人感兴趣的新用途”。PelicanScientific公司已经“注意到应用领域发生的变化。由于制药行业采用新技术，OEA在该领域的应用正在逐渐减少。目前我们的OEA产品大部分销售到环境领域，并没有增加哪些特定的用途，但OEA市场也没有扩大。”Price先生补充道：“我们OEA的单机销售中可能有80％属于平均使用12~15年的老产品或系统的更换。总体上说，新技术并没有驱动取代性销售”。与保持平稳的市场相比，Sisti先生认为单机方面的销售“由于更多的生产商参与竞争，在过去的七八年期间，已发现销售总数在显著下降。这将驱使公司寻求新的市场，以求更强的竞争力和更好的防守力。以自己为例，选择土壤/植物分析、燃料/汽油/润滑剂分析和最重要的EA-IRMS等新领域。在这些领域中，OEA市场的增长都是两位数。到2002年，已经是EA-IRMS领域的全球领导者。”GVInstruments公司（Manchester，England）也在销售EuroVector公司的EA3000和IRMS及IsoPrimeTMEA系统。对于PelicanScientific公司来说，IRMS占销售总量的30％。Price先生表示：“费用是阻碍技术发展的原因，最便宜的EA-IRMS价格是₤75000($150000，以₤0.49=$1计)。我们将要推出一款结构紧凑的IRMS，这是CompactScience&Technology公司（Keele，England）的产品，预计销售价格将低于₤50000，看看它是否可能将市场扩张”。提高OEA的分析性能Sisti先生回忆道，对第一代OEA产品研发的挑战，EuroVector公司给出的是与IRMS的一体化仪器。但是，IRMS只是扩张市场的一系列手段之一。Sieper先生表示：“除IRMS，还进行用光度检测取代经典的库仑计（电量计）测定氯的研究。这个技术可以在几分钟内全自动测量含氯量高达20%或更高的环境样品。”Giazzi先生突出“软件在获得低成本的精确分析方法和高的仪器独立操作能力方面所起的重要作用”。当问到未来是否将提升分析性能的研发集中于注射技术的改进、燃烧、软件和其它技术的整合等方面时，LECO公司的Marsh先生表示：“该技术的关键集中于燃烧过程……但是……未来软件的研发将会给这些仪器在数据处理和故障诊断能力方面带来全新的变化”。仪器和供应“谁是OEA市场的主导厂商”，这是个有争议的问题，主要是因为市场定义方式的不同。Thermo公司认为它与Elementar公司，LECO公司和PerkinElmer公司是四家顶尖厂商。LECO公司表示它与Elementar公司和Thermo公司同为三家顶尖厂商。Elementar公司认为自己是三家顶尖厂商之一，但是Sieper先生则说，Thermo公司致力于微量样品分析，LECO公司致力于宏量样品分析，而Elementar公司则拥有广泛的OEA产品线。EuroVector公司的Sisti先生排除LECO公司，他认为该公司已将注意力集中在其占统治地位的、利润率很高的冶金领域。他说2005年和2006年OEA市场发生强劲的复苏，较小的供货商变得更为强大，OEA市场的状况近几年已经发生巨大的变化。他认为Elementar公司、EuroVecotr公司和Thermo公司为三家顶尖厂商（以字母排序）。他补充说“这三家每月销售数量非常接近”。Pelican公司的Price先生同意上述观点，认为“较大的公司由于技术和应用支持方面认识的缺乏，（上转第74页）现代仪器()二○○八年·第四期74DualchannelsdeterminationofAsandSebymicrowavedigestion-hydridegeneration-atomicfluorescencespectrometry(HG-AFS)HeJian1ChenXin2ZhuZhenyi1ZengYi1HuJin1(1.HuaianEntry-exitInspectionandQuarantineBureau,Huaian223001)(2.JiangsuEntry-exitInspectionandQuarantineBureau,Nanjing210001)AbstractSampledigestedinPTFEpotbymicrowaveovenwasdetectedbydualchannelsdeterminationofHG-AFSwithoutdislodgmentofacid.TherecoveryrateofAswereintherangeof92.9%~97.1%,andtheRSDofAswas1.84%.TherecoveryrateofSewereintherangeof92.4%~95.3%,andtheRSDofSewas1.30%.Thismethodissimple,rapidandaccurate.ItsuitsthepurposeofthesimultaneousdeterminationofAsandSeinfoods.KeywordsAsSeHG-AFSDeterminationofleadinsoilbysolidsamplinggraphitefurnaceatomicabsorptionspectrometryWangSuping1　SunPubing2　LiuWenli2(1.Analytik　JenaAGBeijingOffice,Beijing　100027)(2.NingxiaEntry-exitInspectionandQuarantineBureau,Yinchuan　750001)Abstract　ThecontentsofPbinsoilsaredeterminedbydirectsolidsamplingGFAAS.withelectrothermalatomizationusingatransverselyheatedatomizerandZeemanbackgroundcorrection.T