通常的一維LC無法獲得的高分離得以實現(xiàn)

在1個峰內(nèi)含有若干成分吧？樣品越復(fù)雜、類似成分越多，則在1個峰中就越有可能含有多個成分。單一分離系統(tǒng)無法分離的成分，如果使用互相獨(dú)立的2個系統(tǒng)的話，則可以實現(xiàn)分離。

如上例所示的峰，在單一分離系統(tǒng)中重疊的成分，通過使用2個分離系統(tǒng)實現(xiàn)了分離。另外，1維LC確認(rèn)到74個峰，而通過使用Nexera-e，在同一分析時間內(nèi)檢測出超過200個峰。

限度利用2個不同分離系統(tǒng)，實現(xiàn)全2維分離

全二維液相色譜將兩種獨(dú)立的分離系統(tǒng)加以結(jié)合，可大幅度地提高分離性能，是全新的分析方法。通過多個分離系統(tǒng)的組合，可以分離使用一維LC難以分離的成分，為此，可應(yīng)用于復(fù)雜樣品的分析。另外，與一般的二維LC不同，獲取的數(shù)據(jù)反映出第1維與第2維雙方的分離結(jié)果，可限度地應(yīng)用雙方的分離系統(tǒng)。

復(fù)雜樣品分離不充分，造成峰重合

將一維分離的成分進(jìn)一步以第2根色譜柱進(jìn)行分離， 即使復(fù)雜的樣品也可實現(xiàn)高分離

通常的1維LC與Comprehensive 2D-LC的差異

全二維液相色譜將一維系統(tǒng)的洗脫液在二維譜圖上進(jìn)一步細(xì)致地分割解析，在線連續(xù)地在二維系統(tǒng)實施分離。通過2個環(huán)路的閥構(gòu)成一維與二維系統(tǒng)相交的流路結(jié)構(gòu)，切換閥使這些環(huán)路交替地重復(fù)進(jìn)行一維洗脫液分割和向二維系統(tǒng)注入的動作。

全二維液相色譜系統(tǒng)的流路與動作

在二維譜圖上解析各成分

全二維液相色譜分析的優(yōu)點(diǎn)不僅僅是高分離。在二維譜圖上，維軸與第二維軸可分別為不同的分離條件，因此，各成分的物性與圖上的位置相關(guān)。在二維譜圖上進(jìn)行解析，可對具有類似結(jié)構(gòu)的化合物分組，可直接觀察到各成分群，或在圖上解析未知成分的性質(zhì)。

磷脂39成分的同時分析
PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺 PA：磷脂酸
PI：磷脂酰肌醇 PS：磷脂?！C：磷脂酰

磷脂各成分通過第1維正相系統(tǒng)基于極性基團(tuán)種類進(jìn)行分離，通過第2維反相系統(tǒng)基于脂肪酸鏈長進(jìn)行分離。

上圖按種類分組表示各成分。

磷脂有以正離子模式較強(qiáng)檢出的成分和以負(fù)離子模式較強(qiáng)檢出的成分，但利用LCMS-8050的高速正負(fù)離子切換［UFswitching］檢測，可以在1次分析中獲得兩組數(shù)據(jù)。

由擁有性能的Nexera X2構(gòu)筑

為實現(xiàn)全二維液相色譜，要求各構(gòu)成組件具有性能。比如，二維分析系統(tǒng)滿足超快速梯度分析，即高流量且超高壓的送液要求。并且，為了解析樣品間的差異，還要求在上述分析條件下具有非常高的保留時間重現(xiàn)性。 Nexera-e采用具有水平的Nexera X2的各組件，具備充分滿足上述嚴(yán)苛要求的性能。比如，送液單元LC-30AD可至3 mL/min的高流量區(qū)域，并以130 MPa耐壓實施送液。與同樣可耐壓130 MPa的高壓流路切換閥FCV-32AH組合，擴(kuò)大了二維分析系統(tǒng)的選擇范圍。

Nexera-e 系統(tǒng)（PDA型號）

Nexera-e采用本公司自行開發(fā)的低容量流路切換閥。

全二維液相色譜需要頻繁的切換流路，因此，如果閥的密封因磨損易產(chǎn)生粉末，則可能在分析中造成流路堵塞等，有可能對分析產(chǎn)生重大影響。流路切換閥FCV-32AH采用了在開發(fā)Nexera X2的自動進(jìn)樣器過程中培育優(yōu)異技術(shù)，排除了這種擔(dān)心。

對于基本上以超快速分析為主的全二維液相色譜來說，檢測器的高速采樣也非常重要。

Nexera X2的光電二極管陣列檢測器SPD-M30A達(dá)200 Hz，三重四極桿型質(zhì)譜儀LCMS-8050也通過采用UFMS技術(shù)而實現(xiàn)了超高速掃描，可從容地采集數(shù)據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)品分析中各成分的保留時間重現(xiàn)性（n=6）
（1: Acetanilide, 2: Methyl paraben, 3: Acetophenone, 4: Propyl paraben, 5: Butyrophenone, 6: Benzophenone, 7: Hexanophenone)

二維數(shù)據(jù)變換與二維數(shù)據(jù)上的定性?定量解析

數(shù)據(jù)采集所獲得的數(shù)據(jù)通過全二維液相色譜解析軟件ChromSquare變換為二維等高線數(shù)據(jù)。色譜圖上的峰在等高線數(shù)據(jù)上被識別為點(diǎn)，以這個點(diǎn)為單位進(jìn)行定性·定量解析處理。

磷脂標(biāo)準(zhǔn)樣品的LC×LC/MS數(shù)據(jù)解析
（左上：等高線圖（放大），左下：MS譜圖，右上：第2維的色譜圖，右下：等高線圖（整體））

隨著指針的移動，顯示表示MS譜圖。比如，可以對有特征的點(diǎn)簡便地使用MS譜圖進(jìn)行定性分析。

與通常的HPLC分析相同，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析結(jié)果制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行未知樣品的定量分析。

Comprehensive Chromatography

全二維色譜法

全二維色譜技術(shù)作為可以迅速、全面地解析復(fù)雜樣品中成分的微小差異的有效分離技術(shù)，近年來，在香料、環(huán)境、化學(xué)等領(lǐng)域的需求日益增加。

2維譜圖：必要的信息一目了然

表示出反映化合物結(jié)構(gòu)的圖像模式，在多組分混合物的分組分析中顯示威力。

磷脂各成分（左圖）通過第1維的正相系統(tǒng)基于極性基團(tuán)的種類進(jìn)行分離，通過第2維的反相系統(tǒng)基于脂肪酸的鏈長進(jìn)行分離。輕質(zhì)油分析（右圖）呈現(xiàn)與苯環(huán)數(shù)或碳數(shù)對應(yīng)的模式。

PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺
PA：磷脂酸　PI：磷脂酰肌醇
PS：磷脂?！C：磷脂酰

限度提高了色譜分離檢測能力、使以往難以分離的結(jié)構(gòu)類似化合物實現(xiàn)高分離分析的全二維色譜 e-Series，基于LC(液相色譜)的LC×LC系統(tǒng)「Nexera-e」以及基于GC(氣相色譜)·GC-MS(氣質(zhì)聯(lián)用儀)的GC×GC系統(tǒng)「Ultra-e」組成產(chǎn)品線，使用專用軟件「ChromSquare）」進(jìn)行數(shù)據(jù)解析。

基于Comprehensive Chromatography的應(yīng)用

葛根湯提取物

在1個峰內(nèi)含有若干成分吧？樣品越復(fù)雜、類似成分越多，則在1個峰中就越有可能含有多個成分。單一分離系統(tǒng)無法分離的成分，如果使用兩個獨(dú)立的分離系統(tǒng)的話，則可以實現(xiàn)分離。

葛根湯提取物基于Nexera-e的分離與基于通常1維LC的分離

如上例所示的峰，在單一分離系統(tǒng)中重疊的成分，通過使用2個分離系統(tǒng)實現(xiàn)了分離。另外，1維LC確認(rèn)到74個峰，而通過使用Nexera-e，在同一分析時間內(nèi)檢測出超過200個峰。

磷脂

全二維液相色譜分析的優(yōu)點(diǎn)不僅僅是高分離。在2維譜圖上，第1維軸與第2維軸可分別為不同的分離條件，因此，各成分的物性與圖上的位置相關(guān)。在2維譜圖上進(jìn)行解析，可對具有類似結(jié)構(gòu)的化合物分組，可直接觀察到各成分群，或在圖上解析未知成分的性質(zhì)。

磷脂39成分同時分析
PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺 PA：磷脂酸
PI：磷脂酰肌醇 PS：磷脂?！C：磷脂酰

磷脂各成分通過第1維正相系統(tǒng)基于極性基團(tuán)種類進(jìn)行分離，通過第2維反相系統(tǒng)基于脂肪酸鏈長進(jìn)行分離。

上圖按種類分組表示各成分。
磷脂有以正離子模式較強(qiáng)檢出的成分和以負(fù)離子模式較強(qiáng)檢出的成分，但利用LCMS-8050的高速正負(fù)離子切換［UFswitching］檢測，可以在1次分析中獲得雙方數(shù)據(jù)。

礦物油的芳烴類(MOAH)的分析

從原油經(jīng)過各蒸餾、提純過程生產(chǎn)出的礦物油產(chǎn)品含有礦物油飽和烴類(MOSH)、礦物油芳烴類(MOAH)。近年，發(fā)生了礦物油混入食品危害健康的問題。混入源可能是包裝材料的印刷油墨直接混入，或是作為再生原料的報紙上的油墨等。在此介紹基于GC×GC的意大利面的MOAH分析。

在礦物油分析中，首先提取粉碎樣品，然后分離MOSH成分與MOAH成分，并進(jìn)行定量。比如，使用Ag硅膠SPE小柱在線SPE法分離的樣品分割中還出現(xiàn)了目標(biāo)成分之外的峰，妨礙定量。對此峰進(jìn)行解析還有助于確定污染源。

下圖是GC×GC分析市售意大利面的MOAH分割的結(jié)果。在MOAH Cloud上存在強(qiáng)峰，通過質(zhì)譜譜庫檢索，確認(rèn)了峰成分。大多是脂類化合物。MOAH定量使用GC×GC-FID，對對應(yīng)面積積分區(qū)域部分進(jìn)行積分，然后扣除不要要的峰強(qiáng)度，得到了1.6mg/Kg(C<>

意大利面的MOAH分割的GCｘGC-qMS色譜圖
(1st色譜柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25µm), 2nd色譜柱：Supelcowax-10（L=1m, i.d.=0.1mm, df=0.10mu;m),調(diào)制時間：6sec)

島津的三重四極桿型質(zhì)譜儀GCMS-TQ8030可高速實施掃描模式、MRM數(shù)據(jù)采集，還可進(jìn)行scan/MRM同時測定。在此，介紹基于GCMS-TQ8030的scan/MRM同時測定模式的柑橘精油非目標(biāo)定性分析，以及食品添加劑所含柑橘油的MRM目標(biāo)分析的例子。1st色譜柱使用SLB-5ms，2nd色譜柱使用IL-60。

下圖表示掃描部分的2維色譜圖。另外，列表表示通過譜圖相似度檢索一致的不同極性的16種單/倍半萜。

Q3掃描部分的柑橘精油的2維色譜圖和鑒定結(jié)果
（調(diào)制時間：5sec)

進(jìn)行了3種保存劑——鄰苯基酚 (OPP)、丁基羥基甲苯 (BHT)、丁基羥基苯甲醚 (BHA)的MRM目標(biāo)定量分析。對于OPP在0.1 ppm-100 ppm范圍，而對于BHA和BHT在0.5 ppm-200 ppm范圍測定了標(biāo)準(zhǔn)曲線。下圖表示1 ppm水平的MRM的2維色譜圖。從柑橘精油檢測出57 ppm的OPP，未檢出BHT和BHA。(BHT和BHA的LOD分別為3 ppb、11 ppb。)

1ppm水平的內(nèi)標(biāo)IS(,4-二溴苯)、BHT、OPP、BHA的
MRM GC×GC-MSMS 2維色譜圖。

進(jìn)行通常GC/MS/MS的MRM而有峰重疊的情況下，如果使用GCxGC-MSMS，則有可能實現(xiàn)色譜分離。

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馬黛茶的分析

馬黛茶作為恢復(fù)疲勞的滋補(bǔ)劑或興奮性飲料，在南美各國被普遍消費(fèi)。對從巴西超市買來的馬黛茶樣品(Ilex paraguariensis的枝葉）的揮發(fā)成分進(jìn)行了GCｘGC分析。

馬黛茶的GCｘGC-qMS色譜圖
（1st色譜柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色譜柱Equity 1701（L=1.5m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 調(diào)制時間：6sec)

一維色譜柱使用微極性色譜柱，二維色譜柱使用具有適合高速分析的尺寸的中極性色譜柱。得到的二維色譜圖上檢測出非常多的成分，在二維圖的下部（低極性區(qū)域）檢測出烴組，并且，檢測出引人注目的化合物。

通過實施質(zhì)譜圖譜庫檢索，在檢出的1000個以上的峰中，可鑒定241個?？芍?，GCｘGC是分析復(fù)雜樣品的有效手段。

馬黛茶的GCｘGC-qMS色譜圖和鑒定結(jié)果例

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血漿中的脂肪酸

食物中的脂肪與高血壓、心臟病、肥胖、高血癥等一系列病理有很深的關(guān)系，被人們普遍關(guān)注，近年來，廣泛使用色譜裝置實施調(diào)查。但目前的方法存在i)因質(zhì)譜圖相似，不能確定脂肪酸同分異構(gòu)體的雙鍵位置、ii) GC分離能力低、iii) 因靈敏度低，無法檢測微量水平的峰等問題。 在此，嘗試使用具有高分離能力、高靈敏度的GC×GC法確定人血漿中的脂肪酸甲酯。

血漿中脂肪酸甲酯的二維色譜圖
（1st色譜柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色譜柱：Supercowax-10（L=0.95m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 調(diào)制時間：6sec)

可知FAME的峰與碳數(shù)(C)、雙鍵數(shù)(DB)、雙鍵位置(ω)對應(yīng)，有規(guī)則地在2維色譜圖上分布。 此空間分布排列對預(yù)測確定化合物非常有用，根據(jù)此排列，65個峰中29個峰基于此排列位置成功得到鑒定（表中（ｓt）為基于標(biāo)準(zhǔn)樣品的物質(zhì)）。另外，還檢測出低水平的奇數(shù)碳數(shù)的脂肪酸。

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咖啡的分析

由于主要是屬于吡喃、吡嗪、吡咯化合物的數(shù)千種揮發(fā)化合物的存在，賦予了烘焙咖啡香味的特征。不同種類的上述成分的嗅覺感受性、濃度，化學(xué)特性都不同，通過相互作用形成咖啡的香味。對于因組成成成分非常復(fù)雜，以通常的GC難以分析的咖啡豆揮發(fā)成分，使用GCｘGC-MS進(jìn)行了分析。

阿拉伯咖啡揮發(fā)成分的二維色譜圖
（1色譜柱：Supercowax-10（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色譜柱：SPB-5ms（L=1.0m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 調(diào)制時間：6sec)

此分析通過使用極性－無極性的色譜柱對，在二維面內(nèi)檢測出數(shù)千個峰，出色地描繪了非常復(fù)雜的咖啡香味。

二維色譜圖上描繪的吡嗪組

可知14種吡嗪形成與側(cè)鏈碳數(shù)對應(yīng)的組，以水平方向的譜帶群形式排列。

本網(wǎng)頁刊登的應(yīng)用數(shù)據(jù)由意大利·墨西拿大學(xué) - Mondero教授小組取得。

Application data by Universita degli Studio di Messina; Reference: Purcaro et.al. J.Sep.Sci. 2009, 32, 3355-3363

GC×GC系統(tǒng)實現(xiàn)了全二維色譜法（GC×GC）的數(shù)據(jù)采集。可以從復(fù)雜基質(zhì)中分離目標(biāo)物質(zhì)，根據(jù)2維色譜圖模式進(jìn)行分類分析等。

用途

有效應(yīng)對以往GC或GCMS難以分析的天然產(chǎn)物等復(fù)雜樣品的分離分析。

· 食品
· 香精香料
· 環(huán)境
· 石油化工等

特長

在1維色譜圖上因沸點(diǎn)相近而無法分離的色譜峰，可根據(jù)極性的差異在二維色譜上實現(xiàn)分離。
可以分析以往因基質(zhì)復(fù)雜而難以分離的成分。

反映化合物結(jié)構(gòu)的圖像模式

GC×GC具有反映化合物結(jié)構(gòu)的圖像模式，在多成分混合物的分組分析中發(fā)揮威力。

輕質(zhì)油的分析
表示與苯環(huán)數(shù)或碳數(shù)對應(yīng)的模式。

GCMS-QP2010 Ultra的超快速改善分離

GCｘGC要求具有超快的掃描速度高速采樣功能。GCMS-QP2010 Ultra高達(dá)20,000 u/sec的高速性能提高了色譜峰的分離能力。

全二維色譜法解析軟件 ChromSquare

直接讀取以Gcsolution、GCMSsolution采集的GC×GC數(shù)據(jù)，變換為2維色譜圖后進(jìn)行數(shù)據(jù)的定性或定量?？煞奖愕剡M(jìn)行分組或報告制作。

ChromSquare　　

* ChromSquare為意大利 Chromaleont S.r.l 的產(chǎn)品。
* 也可作為軟件介紹美國Zoex公司的"GC Image"。