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在农业中的应用 

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。

图1：植物BVOCs在农业中的应用[2] 

植物挥发性有机物具有含量低、易挥发、活性高、成分复杂等特点，通过一般仪器和方法难以达仪器的检出限。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，如何有效分析植物VOCs成分？

01 全新植物VOCs分析技术 

今天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，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2：Needle Trap动态捕集针

图3：活体植物采样模拟方案

技术亮点

ž   主动动态提取方式，适用于痕量级别的气体分析，其灵敏度高；

ž   可复合不同吸附剂类型，增加吸附能力；

ž   所需样品量少，可直接在气相进样口快速解析，无需冷凝装置；

ž   易于操作和便携，可用于现场采样；

ž   样品采集和储存稳定性强，易于保存；

02 铃兰VOCs分析案例

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，以捕捉可能从植物中释放出来挥发性化合物。 

1) 实验

a) 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；同时使用SPME fiber作比较，采样20min。 

b) 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。

2) 实验结果

表2：不同吸附剂的Needle trap捕集针的分析结果

表3：不同技术对活体植物及降解产物的分析结果

03 最终结论 

结果表明，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。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。