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离子色谱市场前景广阔 国产企业压力巨大——访青岛盛瀚色谱技术有限公司执行总经理王群

2013-11-26

1975年,美国H.Small等人研制和生产出离子色谱仪。70年代末一些科研单位就将该类仪器引进了中国的实验室,那时我国虽然也有人做了一些研究工作,但没有成型的仪器。

  直到1983年6月,我国*台国产离子色谱仪研制成功。在之后的三十年中,一批国产离子色谱的厂家先后开始离子色谱的研制与销售。2012年,国家重大科学仪器设备开发专项“多功能离子色谱仪的开发与产业化”获批,青岛盛瀚成为*技术支撑单位和产业化单位。

  仪器信息网在“中国离子色谱30周年的纪念活动”中已经采访过了刘开禄、蒋仁依、赵云麒等一批国产离子色谱研制的老前辈们,重温了国产离子色谱的“筑梦之路”,从中也深切感受到了老一辈对年轻一代的厚望和期待。这一次,我们又特别采访到了青岛盛瀚色谱技术有限公司执行总王群,即将给大家展示的是年轻一代离子色谱人的努力以及他们对国产离子色谱的评价。

  离子色谱发展方向:联用、自动化监测、专用化等

  Instrument:首先请您介绍一下离子色谱仪的全球技术进展。

  王群:1975年,美国H.Small等人用电导检测器通过柱后中和连续检测柱流出物获得成功,同年研制和生产出离子色谱仪。经过近四十年的发展,离子色谱已经从zui初的用于常见无机阴离子分析发展到多种无机和有机阴、阳离子的分析,已经成为分析离子态样品zui广泛的分析技术。

  随着技术的发展,电化学技术在离子色谱仪中得到了更广泛的应用,可以说,离子色谱整体发展就是基于电化学技术的发展,比如新型抑制器技术、淋洗液发生器以及新型的电化学检测器-电荷检测器等均已商品化。

  离子色谱柱也极大地推动了离子色谱应用领域的扩展,国外研究的新型填料可以使常规七种离子在半分钟内得到分离。此外,毛细管离子色谱柱也推动了毛细管离子色谱仪的商品化。

  Instrument:下一步离子色谱仪的重点发展方向有哪些?

  王群: 随着技术的发展,离子色谱联用技术和相关设备也不断涌现。国外已有离子色谱与其他分析仪器联用(主要是原子光谱、质谱)技术的研究,并且已经出现了离子色谱-质谱联用的(IC-MS)商品化仪器。对于我国来说,国产原子荧光光谱有很好的产业基础,国产化的ICP、MS也都已经商品化,性能也可以满足离子色谱仪的检测需要,它们与离子色谱的联用将是国产离子色谱仪的一次机会。

  另外,自动化监测设备也是离子色谱今年来发展的一个趋势,比如URG9000系列产品就将离子色谱应用于大气环境检测中。

  概括而言,当今离子色谱仪发展总体上呈现出如下趋势:首先,离子色谱仪向多功能、智能化、网络化方向发展;其次,在环境、食品、化工、电子和能源等国民经济领域的应用越来越广泛,同时仪器也向专用化、小型化方向发展;另外,样品前处理技术向快速、在线和自动化方向发展。

  Instrument:离子色谱仪未来的发展空间有多大?zui具前景的应用领域有哪些?

  王群:目前离子色谱的应用对象已从常规无机阴离子分析扩展到几乎所有的离子态化合物,如有机酸、有机胺、糖类、氨基酸等。而且由于离子色谱在药物分析、生命科学等多个领域具有其他分离技术所不具备的优势,近年来得到越来越多的重视。

  离子色谱法流动相为水溶液体系,与液相色谱法有机相为主的流动相体系、气相色谱法的气体流动相相比,水溶液体系与生物环境所要求的水溶液环境可以很好地兼容,更适合于生物样品分析。因此,将离子色谱用于生物样品的分析已经成为分析化学领域的研究热点之一。目前特别关注的生物标志物,如氨基酸、多肽、蛋白质、糖蛋白、单糖、寡糖及核酸等样品,由于这些物质在特定pH值下能够电离,因此可以采用离子色谱法进行分离与分析。另外,上述生物样品缺乏有效的特征紫外吸收,紫外吸收检测器无法进行有效检测,而采用电导或安培检测手段可望有效解决上述物质的检测问题。

  离子色谱仪的应用已经不仅仅局限在传统领域。随着技术的发展,离子色谱仪在医药、生物、核工业等领域得到了广泛的应用,包括欧洲、美国、中国在内的各国药典,已经将胺基糖苷类药物、药中的痕量离子态杂质的离子色谱分析方法列为药典分析方法。

  我国离子色谱市场约80%的份额被国外公司占有

  Instrument:您如何看待进口与国产仪器的技术差距?

  王群:初期,我国离子色谱仪的技术水平与国际差距其实并不大。但是进入90年代,由于种种原因,国产离子色谱与国际技术水平的差距越来越大,主要体现在离子色谱分离柱、检测器、工艺等方面。

  其中,离子色谱柱是目前国产离子色谱技术zui薄弱的环节,虽然早期原核工业部北京研究所和中科院生态环境研究中心有少量生产,但后续没有进行深入的研发,已经无法满足当前的需求。而且目前,国内离子色谱柱的生产厂家很少,在品种、质量和稳定性方面与国外还有明显差距,色谱柱品种的短缺制约着离子色谱仪更广泛的应用;在检测器方面,除了单一的电导检测器,我国还没有商品化的直流安培、脉冲安培检测器;

  另外,我国在仪器的整体设计、制作水平等产业化方面的工作还没有做好,不仅体现在外观和细节上的差距,整机工程化工艺方面的落后也带来仪器稳定性不足等问题。

  Instrument:面对国产与进口仪器的技术差距,下一步该如何突破?

  王群: 目前国产离子色谱企业大部分只是把离子色谱作为公司的一个产品,甚至在整个公司的销售中占很小的比例,研发、人力、物力等没有向该产品倾斜,这也是导致目前差距的重要原因之一。因此,要想突破就需要投入大量的财力和时间。

  在产业化方面,我们需要引进国外先进的设计理念和生产理念。现在国内有部分公司就是通过吞并国外相关企业,将国内原有产品经由国外公司设计之后再在国内加工,这样突破能够快一些。

  不过总体来说,国内离子色谱行业的问题不是短期内就可以解决的,它需要一个离子色谱行业平台的支持,在产业化过程中更需要一个离子色谱行业的产业链来推动整个行业的良性发展。

  Instrument:您如何看待目前中国市场中离子色谱仪的竞争情况?您对中国市场有什么样的预期?

  王群:目前,我国离子色谱仪的市场需求量约2000台/年,并且以每年20%的速度增长。在未来几年的中国市场中,离子色谱在环保、质检、疾控、饮用水等方面有广阔的市场,而且新行业的应用也会不断增加。

  但是由于性能和功能的差距,国产离子色谱仪仅在低档次上与进口产品有竞争,进口仪器价格在40-150万元,国产仪器价格仅为10余万元,约80%的市场份额被国外公司所占有。这对于国产离子色谱来说是一个很大的挑战,同时面临的也将是一场很激烈的市场份额争夺战。

  重大专项:难点在产业化

  Instrument:2012年10月,以青岛盛瀚为产业化单位,联合其他高等院校、科研院所共8家单位获国家重大科学仪器设备开发专项--“多功能离子色谱仪的开发与产业化”项目立项。其中盛瀚负责的工作有哪些?在项目实施过程中有什么样的困难?

  王群:非常荣幸能够参与到国家重大科学仪器设备开发专项中来。在此次项目中,盛瀚主要承担多系列色谱柱、安培检测器、新型抑制器、多功能工作站等的研发,以及整机产业化等工作。

  以目前的进展情况来看,青岛盛瀚完成其所负责的研发内容应该没有问题,其中zui大的困难是产业化。产业化首先要有先进的设计理念和思路,后续还要有可以支撑的好的加工厂,为此,我们已经在寻求多方合作,希望可以实现突破。

  Instrument:目前,青岛盛瀚在离子色谱核心技术方面的自主研发情况如何?未来有什么样的规划?

  王群:在离子色谱柱方面,虽然青岛盛瀚近几年已经开始着手研制和试生产离子色谱固定相和离子色谱柱,但是品种还很少,部分色谱柱仍然需要采购进口产品,比例约在50%左右;离子色谱泵方面,青岛盛瀚仍然是由专业生产泵的厂家OEM,有国内的,也有德国、日本的,进口比例约在80%左右。

  目前盛瀚主攻色谱柱的多样性,新型抑制器以及电导检测器的优化提升等。下一步,盛瀚要做的工作是进一步提升现有产品的稳定性,并且研制多功能的仪器,拓宽检测范围,同时针对不同的市场发展专用仪器。后续还将开展微型化、高通量等仪器的研发。

  Instrument:标准的制定对仪器的市场促进是毋庸置疑的,日前,《2013年*批国家标准制修订计划的通知》公布,通知显示青岛盛瀚色谱技术有限公司将参与起草国家标准。请您介绍一下盛瀚在离子色谱标准建设方面的情况。

  王群:如您所说,标准的制定对仪器的市场促进是毋庸置疑的。据不完全统计,国内离子色谱现有国家标准32项,部颁标准34项,但是这些标准绝大部分都是政府部门或进口同行牵头制定的,还没有一项相关标准是国内厂商牵头做的,这是一个很大的问题。这其中,企业的技术创新实力、产品品质及项目管理经验等都是影响因素。

  《离子色谱仪》国家标准是重大专项中山东省计量院承担的任务,此前我国一直没有离子色谱仪的产品标准,只有一个检定规程,很难满足当前整个离子色谱产业的需求。鉴于此,由山东省计量院牵头,盛瀚等为参与制定单位,组织制定《离子色谱仪》国家标准,现已通过有关部门审核。另外,盛瀚参与制定的诸如环境、卤素、冶金等有关行业应用的国家标准工作也在有序进行,相关标准会在2014年陆续实施或有进一步进展。

 

附个人简历

  王群,男,1973年出生,青岛大学师范学院物理系毕业。现任青岛盛瀚色谱技术有限公司执行总。

  1994年7月-1996年5月,青岛崂山区高科园二中,教师;

  1996年5月-2000年6月,青岛永联粘合剂厂,历任,总;

  2000年6月-2002年9月,青岛易通仪器研究所,;

  2002年9月至今,青岛盛瀚色谱技术有限公司,历任,总助理,执行总;

  2007年,中国仪器仪表学会分析仪器分会理事;

  2011年,中国离子色谱专业委员会委员。

 

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