CN207263523U - 一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，包括循环气泵，除杂装置，加湿装置，植物培养装置，样品瓶，富集装置，上述装置之间通过玻璃导管连接成闭合回路，循环气泵的出气口B依次通过除杂装置和加湿装置与植物培养装置的进气口A连接，植物培养装置的出气口A通过样品瓶和富集装置与循环气泵的进气口B连接，所述样品瓶放置在加热装置中，所述富集装置为开管毛细管柱。本实用新型利用整株植物进行收集，利用循环气泵与植物培养装置、样品瓶、富集装置组成闭合回路，尽可能多地收集植物叶面挥发物成分，减少低含量组分的流失，本实用新型装置结构简单，可高效实现对植物挥发物中挥发及半挥发成分的高效收集。

Description

一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置

技术领域

本实用新型属于植物挥发物的收集领域，具体涉及一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置。

背景技术

植物是自然界生态系统中重要的组成部分，它一方面从环境中吸收CO₂，进行光合作用形成有机物，释放O₂，净化空气；另一方面也向环境中释放挥发性有机物（VOCs）。

某些植物挥发物能抑制致病菌的生长，对昆虫寻找寄主、觅食和产卵等行为起着至关重要的作用，这为人们有效地控制病虫害提供了新的途径。另外，利用了植物挥发物，可以用于生成辛香料和其他香料物质，有些植物挥发物的化学性也影响人们的生活环境。因此对植物挥发物的研究已成为最新研究领域。

关于植物挥发物的收集方法有多种，如溶剂萃取法、水蒸气蒸馏法、超临界萃取法、压榨法等。其中，溶剂萃取法是直接将产生气味的植物组织或者器官用有机溶剂浸泡一段时间后，取浸提液进行过滤、浓缩至一定体积的粗提物。该方法选择适当的溶剂是溶剂提取法的关键。同时，该方法消耗溶剂较多，溶剂回收工作量大，萃取后再进行浓缩耗时长，溶剂中杂质干扰性较大，副产物较多，这种分析手段增加了分析难度，而且需要对植物进行损坏进行提取，影响植物的正常生产，甚至使植物死亡。

同时，现有技术中对于挥发和半挥发成分收集中存在富集不及时不稳定，富集量低，半挥发性成分富集效果差，以及分析不准确、不全面或引入其他副产物导致分析结果偏差的缺陷。

实用新型内容

为解决现有植物挥发物收集技术中半挥发成分富集不及时、不稳定、富集量低、富集效果差，以及收集时对植物损坏的问题，本实用新型提供一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，适用于对植物叶面释放的挥发和半挥发成分进行收集。本实用新型利用整株植物进行收集，利用循环气泵与植物培养装置、样品瓶、富集装置组成闭合回路，尽可能多地收集植物叶面挥发物成分，减少低含量组分的流失，本装置将有机化合物先在样品瓶中先富集再释放出来，然后加热解析到下一级开管毛细管中，这样只需较小的载气量就可以导入开管毛细管中，提高了富集效率。本实用新型装置结构简单，可高效实现对植物挥发物中挥发及半挥发成分的高效收集。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，包括循环气泵，除杂装置，加湿装置，植物培养装置，样品瓶，富集装置，上述装置之间通过玻璃导管连接成闭合回路，循环气泵的出气口B依次通过除杂装置和加湿装置与植物培养装置的进气口A连接，植物培养装置的出气口A通过样品瓶和富集装置与循环气泵的进气口B连接，所述样品瓶放置在加热装置中，所述富集装置为开管毛细管柱。

进一步，所述开管毛细管柱的内径为0.53mm，长度为2m，膜厚为1μm。

进一步，所述循环气泵采用循环水式真空泵。

进一步，所述循环水式真空泵与除杂装置之间设置有空气流量计，优选为LZB转子流量计，工作时调节空气流量为800ml/min。

进一步，所述除杂装置中填充活性炭或离子交换树脂。

进一步，所述加湿装置中灌满蒸馏水。

进一步，所述加热装置为水浴加热锅。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型植物挥发物采集装置采用整株活体取样法，避免了溶剂萃取法对植物造成损坏。

（2）本实用新型通过闭合回路的气体来富集植物叶面产生的挥发、半挥发成分，在植物叶面挥发物收集的过程中，尽可能多地收集植物挥发物成分，减少低含量组分的流失；同时在闭合回路体系中，一定体积的气体通过循环气泵和玻璃导管在样品瓶、富集装置之间循环，样品中挥发性待测组分被气流连续提取收集在开管毛细管柱内，因此，相比目前较常采用的开放式开管捕集体系，闭环回路式开管捕集法具有更高的浓缩倍数、更强的吸附效率，尤其适于半挥发性化合物的分析。

（3）本实用新型中使用2m长的开管毛细管柱，用于富集挥发、半挥发性成分，相比于其他短尺寸的吸附管，较长的富集柱可有效的实现分级吸附，大大降低被吸附成分在富集管内的穿透率；同时，本实用新型中使用液膜厚度为1um的开管毛细管柱，相比于液膜薄的开管毛细管，可以有效的提高被吸附成分的富集量，使得富集效率提高。

（4）本实用新型装置中的加热锅和样品瓶集采样与富集于一体，将有机化合物先在样品瓶中先富集再释放出来，然后加热解析到下一级开管毛细管中。只需较小的载气量就可以导入开管毛细管中，提高了富集效率。

（5）采用本实用新型装置提取到的植物叶面产生的各组分相对含量较高，提取产物特征清晰，结果准确可靠，同时本实用新型设备组装简单，成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图；

图中：1-循环气泵，11-进气口B，12-出气口B，2-除杂装置，3-加湿装置，4-植物培养装置，41-进气口A，42-出气口A，5-加热装置，6-样品瓶，7-富集装置，8-玻璃导管，9-空气流量计。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型以烟株为实施例，对本实用新型进行详细说明，本实用新型中收集装置同样适用于其他植物挥发物的收集。

如图1所示，一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，包括循环气泵1，除杂装置2，加湿装置3，植物培养装置4，样品瓶6，富集装置7，上述装置之间通过玻璃导管8连接成闭合回路，循环气泵1的出气口B12通过除杂装置2和加湿装置3与植物培养装置4的进气口A41连接，植物培养装置4的出气口A42通过样品瓶6和富集装置7与循环气泵1的进气口B11连接，所述样品瓶6放置在加热装置5中，所述富集装置7为开管毛细管柱，其中循环气泵1采用循环水式真空泵，循环水式真空泵与除杂装置2之间设置有空气流量计9，优选为LZB转子流量计，

本实施例中，所用开管毛细管柱的内径为0.53mm，长度为2m，膜厚为1μm。所述除杂装置2中填充活性炭或离子交换树脂，加湿装置3中灌满蒸馏水，加热装置5采用水浴加热锅。

本实施例中，植物培养装置为密封玻璃罩，也可以选用密封塑料袋。

利用上述装置对烟株挥发物的收集方法如下：将烟株放入玻璃罩中3天，以适应该系统，3天后更换新的玻璃罩并密封，通气10min去除其中的气味，静置12h后，开启循环水式真空泵，通过LZB转子流量计控制空气流量为800ml/min，空气依次经活性炭除杂装置和蒸馏水加湿装置进入密封玻璃罩内，烟株的挥发物随空气的流动进入样品瓶中，调节水浴加热锅的温度为85℃，经样品瓶流动空气中的挥发物质在热空气的流动下进入开管毛细管柱，空气中的植物挥发物成分经开管毛细管柱收集后进入循环水式真空泵的进气口进行循环。

收集完成后，将收集气体的开管毛细管柱取下，用1ml二氯甲烷（色谱纯，纯度＞98.0%）洗脱至棕色样品瓶中，经过浓缩后存于-20℃条件下冷藏待测。待测样品利用GC/MS进行定性分析。

本实用新型装置附图中，箭头表示气体流向，为防止植物培养装置中花盆内土壤干扰，测定期间用封口膜对花盆进行密封处理。

要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，包括循环气泵（1），除杂装置（2），加湿装置（3），植物培养装置（4），样品瓶（6），富集装置（7），上述装置之间通过玻璃导管（8）连接成闭合回路，循环气泵（1）的出气口B（12）依次通过除杂装置（2）和加湿装置（3）与植物培养装置（4）的进气口A（41）连接，植物培养装置的出气口A（42）通过样品瓶（6）和富集装置（7）与循环气泵（1）的进气口B（11）连接，所述样品瓶（6）放置在加热装置（5）中，所述富集装置（7）为开管毛细管柱。

2.根据权利要求1所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述开管毛细管柱的内径为0.53mm，长度为2m，膜厚为1μm。

3.根据权利要求1所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述循环气泵（1）采用循环水式真空泵。

4.根据权利要求3所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述循环水式真空泵与除杂装置（2）之间设置有空气流量计（9）。

5.根据权利要求4所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述空气流量计（9）为LZB转子流量计，工作时调节空气流量为800ml/min。

6.根据权利要求1所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述除杂装置（2）中填充活性炭或离子交换树脂。

7.根据权利要求1所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述加湿装置（3）中灌满蒸馏水。

8.根据权利要求1所述的一种植物叶面挥发和半挥发物质的收集装置，其特征在于，所述加热装置（5）为水浴加热锅。