Pro analýzu komplexních vzorků, obsahující mnoho látek s izomerními strukturami, přináší velkou výhodu techniky dvourozměrné plynové chromatografie, které kombinují kombinuje separaci na dvou kolonách s odlišnou selektivitou. Příkladem takových vzorků jsou ropné produkty, těkavé profily vonných látek (flavour and fragrance), komplexní vzorky potravin apod.

Existují dva základní typy dvourozměrné GC:

- Heart cutting GC-GC: tato technika umožňuje "vyříznout" část efluentu z první kolony a nadávkovat jej na druhou kolonu. Typicky je separace v druhé dimenzi plnohodnotná chromatografie a stihneme tak z první kolony navzorkovat během analýzy jeden časový úsek na druhou kolonu

- Orthogonální (komprehensivní) plynová chromatografie (GCxGC): celý vzorek je separován jak na první tak na druhé koloně. Toho je dosaženo pomocí modulace efluentu z první kolony a periodického vnášení na druhou kolonu. Separační mechnismy by na sobě měly být nezávislé (např. těkavost a polarita) a separace již dosažená na první koloně by měla zůstat zachována. 

Princip a technické provedení GCxGC

V GCxGC jsou  sériově spojeny dvě kolony s rozdílnou selektivitou, přičemž mezi oběma kolonami je zapojen tzv. modulátor. První kolona je typicky standardních rozměrů a zpravidla jde o kolonu, kterou by uživatel volil pro 1D separaci. Druhá kolona je nejčastěji "narrow bore" rozměrů, zde je třeba zajistit rychlou separaci. Modulátor zachycuje frakce efluentu z první kolony a dávkuje je na druhou kolonu. Jednotllivé chromatogramy z druhé kolony jsou potom "poskládány" vedle sebe a získáváme 3D chromatogram,  který nejčastěji prohlížíme ve formě tzv. contour plotu, tedy pohledu na 3D chromatogram z ptačí perspektivy.

sepsolve

V praxi jsou používané a na trhu komerčně dostupné dva typy modulátorů -  flow modulátor a termální modulátor. Jejich výhody a limitace jsou shrnuty níže:  

  Flow modulátor Cryo modulátor
Výhody
  • nepotřebuje cryo chlazení ani plyny pro modulaci
  • vhodný pro široké rozpětí bodu varu analytů
  • uživatelská snadnost, spolehlivost a  robustnost především u přednastavených metod
  • výborná symetrie píků z druhé kolony, větší tolerance k vysokým koncentracím látek
  • vysoká flexibilita a snadnost ve vývoji metod
  • odpadá faktor optimalizace průtoků, průtok na druhé koloně je stejný jako na první koloně
  • na druhé koloně se pracuje blíže optimu průtoku
  • bezproblémové připojení MS detektoru bez nutnosti splitování
Nevýhody a limitace
  • na druhé koloně vyšší průtok než na první koloně, pro spojení s MS je nutné dělení toku
  • menší flexibilita při vývoji metod
  • spotřeba médií
  • rozsah modulace C6 - C45 (C9 - C45 s consumable free verzí)


Důležitá je pro GCxGC volba detektoru. Je třeba počítat s tím, že píky z GCxGC jsou velic úzké (100 - 500 ms) a pro jejich dostatečné prokreslení je třeba sbírat data dostatečně rychle.

Detekce

  • Z konvenčních detektorů tento požadavek splňují všechny běžné detektory (FID, uECD, NPD, NCD, SCD).
  • Co se týče hmotnostních spektrometrů, nejvhodnější volbou je TOF nebo Q-TOF, protože tyto detektory sbírají plná spektra s dostatečnou rychlostí nezávislou na hmotnostním rozsahu.
  • Kvadrupólové analyzátory dnešní generace jsou také  využitelné pro toto spojení a používané v řadě laboratoří. Jejich výhodou je finanční dostupnost, navíc v řadě laboratoří již instalované jsou, takže "upgrade" na GCxGC techniku obnáší pouze doplnění modulátoru a software. U kvadrupolového MS je nutné vzít v potaz jeho skenovací rychlost (20 000 amu/sec pro Agilent MS), rozsah analyzovaných dat a předpokládanou šířku píku v druhé dimenzi pro danou aplikaci a separační podmínky. Například pokud sbíráme hmotnostní rozsah 400 Da, dosahujeme rychlosti akvizice 50 Hz, což na píku širokém 200 ms dovoluje nasbírat 10 datových bodů. 

Vyhodnocení dat

Z GCxGC získáváme  primárně sérii po sobě jdoucích chromatogramů z druhé dimenze, které je nutné "složit" do formy "contour plotu". Dedikovaný software provádí primární zpracování dat, umožňuje jejich vizualizaci, prohledávání, identifikaci, kvantifikaci, popř. statistickou analýzu. Pro GCxGC platí dvojnásob, že výsledky mohou být jen tak dobré, jak dobrý je software pro vyhodnocení dat.

HPST Vám může nabídnout kompletní řešení od výrobců SepSolve a JSB. Podle Vaší konkrétní aplikace a situace v laboratoři Vám navrhneme nejvhodnější řešení, co se týká modulátoru, detektorů a software. Pomůžeme Vám také "rozjet" Vaše metody. Obraťte se na nás, potřebujete-li konzultaci tohoto řešení.

SepSolve GCxGC jzrostlikova 7. 5. 2021 - 10:41
GCxGC řešení od SepSolve SepSolve Analytical je součástí skupiny Schauenburg Analytics a je sesterskou organizací výrobce Markes International. Společnost SepSolve je zaměřena na vývoj a...

Servis

Servisní
požadavek

Přejít na formulář

Rychlé odkazy

Servis
Servisní tým
 

HPST webináře
Záznamy webinářů
 

Zůstaňte s námi v kontaktu

Odběr newsletteru

Přihlásit se k odběru