流路调制控制的全二维气相色谱系统

全二维GC（GC x GC）是一种相对新的气相色谱技术，由于其对复杂混合物分析的强大分离能力，正在被广泛接受和应用。方法学上包括使用串接的两根极性不同的毛细管柱。在两根色谱柱之间，安装一个称为流路调制器的装置，通过一个三通电磁阀连接到Agilent 7890A气相色谱仪的辅助可编程控制模块（PCM）上。在流路调制器中，来自第一根色谱柱的被分析物谱带被收集在固定体积的通道中，然后以非常窄的谱带快速注入第二根短毛细管柱[1]。在转移到第二根色谱柱的过程中，完全保持了第一根色谱柱的分离结果。总之，GC x GC能够大大提高峰分离度和峰容量。

　　这一系统中所用的独特的气流调制器基于安捷伦的微板流路控制技术硬件，并不需要使用冷却剂来聚焦。调制器由全部集成到装置内部的气流分流器和收集通道组成。所有外部连接均采用安捷伦的CPM接头（ultimate union技术），这些接头集成到一个板上，保证无死体积和泄漏。三通电磁阀安装在GC柱温箱的顶部，并连接到PCM模块上。下面列出了实验条件。

实验部分


　　图1为调制器示意图。在色谱运行过程中，精确的定时和在收集和冲洗状态之间的同步周期性切换将样品连续脉冲注入第二根色谱柱进行二维分离。

要点

　　• 流路的调制控制为全二维气相色谱（GC x GC）提供了一种替代热调制的有效方法，不需要考虑制冷的问题
　　• 调制，定时（收集和进样）和同步均集成在7890A GC系统中，容易设置和操作
　　• 安捷伦第五代电子气路控制（EPC）系统可以精确到小数点后第三位，与微板流路控制技术硬件相结合，构成了易于使用的GC x GC系统的基础

讨论

　　图2a和2b分别显示了一个纯化合物的未调制和调制的色谱峰。在此例中，正丁苯在第一个色谱柱的峰显示为三次调制。理想状态下调制峰的面积和应当等于未调制峰的面积。换言之，在转移到第二支色谱柱的过程中不会有样品损失。这一测试峰面积的误差在3%之内。调制的正丁苯的半峰宽约为100 ms。可见，这一技术得到的很窄的峰接近于热调制系统所得到的峰宽。气流调制具有不需要冷冻液聚焦的独特优点。

　　使用非极性柱与极性柱串联以下列顺序保留烃类物质：烷烃，环烷烃，烯烃，单环芳烃和多环芳烃。图3是2号煤油的2D图举例。可以很清楚地识别化学分类，芳烃有很好的分离度。图4所示为另一个例子，即基于豆油的生物柴油B20（20%甲酯，80%柴油）。这里显示的是C16和C18脂肪酸甲酯。所有样品的数据处理采用GCImage[2]完成。