瑞典Biotech Fluidics在线脱气机(除泡机)技术解析
一、品牌与产品概述
Biotech Fluidics是一家来自瑞典的流体系统解决方案供应商,专注于为分析仪器、工业流程和生命科学领域提供液体处理部件和脱气系统。该公司开发了DEGASi®系列的独立式在线真空脱气机,旨在解决液相色谱及各类流体系统中因溶解气体释放形成气泡的问题。
在线脱气的基本原理是利用气体透过性膜材料,在真空环境下将流动相中的溶解气体移除,从而避免气泡在泵阀、检测器或管路中形成。相较于超声脱气或氦气吹扫,真空脱气的效率更高,且能实现连续操作。
DEGASi®系列涵盖从纳升流速到高达1升/分钟的宽流速范围,可适配不同的溶剂类型和应用场景。所有型号均采用长寿命真空泵技术,配备闭环真空控制和泄漏检测功能。
二、主要产品型号与技术参数
DEGASi®系列根据流速范围、流路材质和应用场景分为多个型号,下表列举了10个主要产品及其核心参数。
产品型号 | 内部体积 | 推荐流速/通道 | 流路材质 | 适用溶剂 |
DEGASi®PLUS Nano | 25 μL | ≤100 μL/min | Systec AF膜,PEEK | 水相及多数有机溶剂 |
DEGASi®PLUS ultraNano | 6 μL | ≤25 μL/min | Systec AF膜,PEEK | 水相及多数有机溶剂 |
DEGASi®PLUS Micro | 100 μL | ≤0.5 mL/min | Systec AF膜 | 水相及多数有机溶剂 |
DEGASi®PLUS Classic | 480 μL | 3 mL/min | Systec AF,PEEK | 玻璃填充PTFE,反相色谱常见溶剂 |
DEGASi® PLUS GPC | 480 μL | 3 mL/min | 不锈钢支撑膜 | 所有常用有机溶剂,包括己烷 |
DEGASi®PLUS Semi-Prep | 925 μL | 3-6 mL/min | 生物相容性材料 | 反相色谱及离子色谱应用 |
DEGASi® Flat Film | - | 分析至半制备 | 平板膜,无金属流路 | 几乎全部有机溶剂及粘稠液体 |
DEGASi® Prep+ | 22 mL | ≤75 mL/min | - | 水相及有机溶剂 |
三、产品介绍与工作原理
1. DEGASi® PLUS Nano 与 ultraNano
这两款型号专为纳升流速系统设计,适用于对内部体积有严格要求的应用,如毛细管电泳、纳流液相色谱等。Nano内部体积25 μL,适用于100 μL/min以下流速;ultraNano内部体积仅6 μL,适用于25 μL/min以下流速。流路采用Systec AF膜,不含金属,具备生物相容性。
2. DEGASi® PLUS Micro
该型号内部体积100 μL,适用于表面等离子体共振分析、微流体分配等系统。它能够去除溶解气体和氧气,避免氧气对紫外检测的干扰,同时防止气泡在功能化表面形成,确保检测信号的稳定性。
3. DEGASi® PLUS Classic
这是应用广的型号之一,适用于常规分析型HPLC系统。内部体积480 μL,每通道推荐流速3 mL/min,可达4 mL/min。它采用Systec AF透气膜和ZHCR真空控制技术,可在脱气负荷变化时保持真空度恒定。
4. DEGASi® PLUS GPC
该型号针对凝胶渗透色谱和正相色谱应用开发,采用不锈钢支撑的透气膜结构,能够耐受100%有机溶剂,包括己烷、二氯甲烷等。它的出现解决了传统脱气机在处理纯有机溶剂时性能下降的问题。
5. DEGASi® PLUS Semi-Prep
适用于流速在3-6 mL/min的半制备型液相色谱系统。内部体积925 μL,流路材质具有良好的生物相容性,可用于含盐流动相体系。
6. DEGASi® GPC Semi-Prep
与GPC型号类似,但针对3-6 mL/min的中等流速优化,适用于制备级凝胶渗透色谱应用。其不锈钢支撑膜结构确保在有机溶剂中仍能维持脱气效率。
7. DEGASi® Flat Film
这是近年推出的新型号,采用平板膜替代传统的管状膜结构。平板膜的设计降低了流动阻力,减少了对PFAS类材料的使用,据称PFAS含量降至传统管式脱气机的十分之一。该型号适用于粘稠液体和挥发性溶剂,在保证脱气效率的同时减少了溶剂挥发。
8. DEGASi® Prep+
适用于制备级色谱或中试工艺,每通道流速75 mL/min,内部体积22 mL。该型号可用于水相和有机溶剂体系。
9. DEGASi® High Flow 1000
这是该系列中流速的型号,专为水基溶液设计,流速可达1000 mL/min。它采用硅胶膜结构,适用于临床化学分析仪、溶出度测试、高通量筛选及水基油墨脱气等场景。该型号提供OEM版本,可集成到大型设备中。
工作原理简述
所有DEGASi®脱气机均基于气体透过膜和真空脱气原理。流动相流经具有高气体透过性的膜管或膜腔,膜外侧由真空泵维持负压环境。溶解在液体中的气体在压差驱动下透过膜壁被移除,脱气后的液体继续流向系统下游。真空泵采用闭环控制,通过传感器实时监测真空度并调整泵速,确保脱气效果不受流速或溶剂组成变化的影响。
四、核心优势与特点
1. 宽流速覆盖与模块化配置
DEGASi®系列从6 μL内部体积的纳升脱气模块到200 mL体积的高流速脱气机,覆盖了0.025–1000 mL/min的流速范围。用户可根据实际需求选择通道数量(1–6通道)和流路材质,便于集成到不同规模的系统中。
2. 溶剂兼容性分级
该系列针对不同溶剂类型设计了分级方案:
Classic/Micro/Nano系列:采用Systec AF膜和PEEK流路,适用于水相、缓冲液及常规反相色谱溶剂。
GPC系列:采用不锈钢支撑膜结构,可耐受己烷、HFIP等强溶剂。
High Flow 1000:针对水基溶液优化,不适用于高浓度有机溶剂。
这种分级设计使得各型号在适用范围内能够保持脱气效率和长期稳定性。
3. 集成监控与反馈功能
部分型号(如Integration系列)具备真空度信号输出功能,可将脱气机运行状态实时传输至系统控制软件,与色谱数据同步记录。这一设计便于方法开发和故障追溯。
4. 小型化运行
DEGASi® PLUS系列在体积上进行了优化,6通道版本尺寸为230×56×107 mm,重量1.5 kg,占用实验室空间较小。真空泵采用步进驱动和智能控制算法,运行时噪音较低。
5. 可持续性设计
新型Flat Film脱气机减少了PFAS材料的使用,据称其PFAS含量降至传统管式脱气机的十分之一。这对于关注环境持久性污染物的实验室具有实际意义。
五、主要应用领域
1. 液相色谱分析
这是脱气机常见的应用场景。无论是反相色谱、正相色谱、离子色谱还是凝胶渗透色谱,溶解气体都可能导致泵流量不稳、基线噪声增加或检测干扰。DEGASi®系列各型号可匹配从纳升到制备级的色谱系统。GPC系列专门针对有机相体系设计,适用于高分子材料分析。
2. 生命科学与微流体系统
在微流控分配、药物筛选、核酸测序和组织培养等应用中,气泡会阻塞通道、损伤细胞功能化表面或导致蛋白质聚集。低体积脱气模块(如Micro、Nano)可在液体进入微通道前去除溶解气体,降低气泡形成风险。表面等离子体共振分析对气泡尤为敏感,脱气机的使用有助于避免非特异性信号干扰。
3. 临床化学与体外诊断
临床化学分析仪通常涉及大量水相试剂的输送和分配。气泡会影响加样精度和反应体系的一致性。DEGASi® High Flow 1000可适配高通量分析仪,在试剂进入分配环节前进行脱气。
4. 工业过程与高通量应用
在溶出度测试、高通量筛选和水基油墨脱气等场景中,液体流速较高,气泡可能导致灌装量不准确或涂布缺陷。High Flow 1000和Prep系列可满足这些过程的连续脱气需求。
5. 特定溶剂体系应用
对于六氟异丙醇、己烷等特殊溶剂,常规脱气机膜材料可能无法耐受或脱气效率下降。DEGASi® HFIP系列和GPC系列提供了针对性的解决方案。