14th Multidimensional Chromatography Workshop Guidebook
Ostatní | 2023 | MDCWInstrumentace
Komplexní dvoudimenzionální plynová chromatografie (GC×GC) představuje průlom v analýze složitých směsí díky výrazně vyšší separační kapacitě oproti konvenční GC. Umožňuje odhalit i nízkomolekulární sloučeniny, které se v 1D GC překrývají nebo zůstávají skryty. Metody GC×GC se stále rozvíjejí a nacházejí uplatnění v environmentální, petrochemické, potravinářské a farmaceutické analytice. Přesto je jejich rutinní využití omezeno složitější instrumentací, optimalizací provozních parametrů a zpracováním rozsáhlých 2D dat.
Studie se zaměřuje na zlepšení dostupnosti a spolehlivosti GC×GC metodika pomocí:
Hlavní prvky platformy GC×GC:
Implementace tokového modulátoru snížila nároky na údržbu a eliminovala nutnost kryogenie. Kombinace EI/NCI ionizace zvýšila selektivitu a identifikaci heteroatomových skupin ve farmaceutikách. Softwarové postupy tile-based FRA umožnily objektivní výběr markerů v komplexních datech (např. paliva, potraviny). Computer Vision a UT fingerprinting prozkoumaly organoleptický profil vína a potvrdily rozdíly mezi odrůdami. V případě biopaliv z biomasy odhalila GC×GC-NCD/SCD detailní rozložení přirodních lipidů a heteroatomových sloučenin.
GC×GC nabízí:
Očekává se další zjednodušení instrumentace (integrované modulátory, kompaktní tokové generátory vodíku) a zdokonalení softwaru (strojové učení, AI-based analýza). Využití GC×GC v kontrolách kvality potravin, monitoringu životního prostředí a sledování farmaceutické čistoty bude dále růst. Rozvoj nekonvenčních modulačních zařízení a nových detektorů poskytne ještě větší odlišovacích dimenzí.
GC×GC-TOFMS/FID se etablovala jako robustní platforma pro komplexní analýzu, jejímž použitím lze přejít od pouhého zjišťování stopových složek k hluboké charakterizaci složitých procesních vzorků. Klíčem k širšímu přijetí je ucelená optimalizace instrumentů a automatizace zpracování 2D dat s využitím pokročilé chemometrie a AI přístupů.
-
GCxGC, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, HeadSpace, SPME, Termální desorpce, GC/TOF, GC/QQQ, Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, SFC, 2D-LC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Průmysl a chemie, Farmaceutická analýza, Materiálová analýza, Metabolomika, Klinická analýza, Lipidomika
VýrobceSouhrn
Význam tématu
Komplexní dvoudimenzionální plynová chromatografie (GC×GC) představuje průlom v analýze složitých směsí díky výrazně vyšší separační kapacitě oproti konvenční GC. Umožňuje odhalit i nízkomolekulární sloučeniny, které se v 1D GC překrývají nebo zůstávají skryty. Metody GC×GC se stále rozvíjejí a nacházejí uplatnění v environmentální, petrochemické, potravinářské a farmaceutické analytice. Přesto je jejich rutinní využití omezeno složitější instrumentací, optimalizací provozních parametrů a zpracováním rozsáhlých 2D dat.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na zlepšení dostupnosti a spolehlivosti GC×GC metodika pomocí:
- Optimalizace parametrů pro různé modulační techniky (tokové i kryogenní).
- Vyhodnocení přínosů různých detekčních režimů (EI, CI, PI, NCI, FID).
- Ukázku aplikace GC×GC-TOFMS/FID v reálných případech: životní prostředí, paliva, potraviny a farmaceutika.
Použitá metodika a instrumentace
Hlavní prvky platformy GC×GC:
- Modulátor: tokový (reverse fill/flush) i kryogenní (chladicí/tepelný cyklus) pro zajištění 100% přenosu analytů.
- Dvourozměrné kolony: kombinace nepolární × polární pro optimální separaci přírodních a polárních sloučenin.
- Dvojí detekce: TOFMS pro kvalitativní necílenou analýzu a FID pro kvantitativní stanovení.
- Softwarové nástroje: tile-based Fisherova analýza pro zjištění rozdílů mezi třídami vzorků, Computer Vision pro kumulativní 2D ‚otisky‘, automatické párové porovnávání chromatogramů.
Hlavní výsledky a diskuse
Implementace tokového modulátoru snížila nároky na údržbu a eliminovala nutnost kryogenie. Kombinace EI/NCI ionizace zvýšila selektivitu a identifikaci heteroatomových skupin ve farmaceutikách. Softwarové postupy tile-based FRA umožnily objektivní výběr markerů v komplexních datech (např. paliva, potraviny). Computer Vision a UT fingerprinting prozkoumaly organoleptický profil vína a potvrdily rozdíly mezi odrůdami. V případě biopaliv z biomasy odhalila GC×GC-NCD/SCD detailní rozložení přirodních lipidů a heteroatomových sloučenin.
Přínosy a praktické využití metody
GC×GC nabízí:
- Vyšší citlivost a rozlišení pro detekci stopových kontaminantů.
- Spolehlivou kvantifikaci klíčových skupin (MOSH/MOAH, PAH, organochloré pesticidy).
- Odhalení strukturálních izomerů a stereoisomerů (např. chiralita u farmaceutik, kvalita potravinářských olejů).
- Úsporu času a materiálu díky multiplexním modulacím a softwarové automatizaci.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zjednodušení instrumentace (integrované modulátory, kompaktní tokové generátory vodíku) a zdokonalení softwaru (strojové učení, AI-based analýza). Využití GC×GC v kontrolách kvality potravin, monitoringu životního prostředí a sledování farmaceutické čistoty bude dále růst. Rozvoj nekonvenčních modulačních zařízení a nových detektorů poskytne ještě větší odlišovacích dimenzí.
Závěr
GC×GC-TOFMS/FID se etablovala jako robustní platforma pro komplexní analýzu, jejímž použitím lze přejít od pouhého zjišťování stopových složek k hluboké charakterizaci složitých procesních vzorků. Klíčem k širšímu přijetí je ucelená optimalizace instrumentů a automatizace zpracování 2D dat s využitím pokročilé chemometrie a AI přístupů.
Reference
-
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
16th Multidimensional Chromatography Workshop Abstract book
2025|JEOL|Ostatní
February 3 – February 5, 2025 Workshop Guidebook Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all…
Klíčová slova
dimensional, dimensionalabstract, abstractchromatography, chromatographycomprehensive, comprehensivetwo, twogas, gastofms, tofmsspectrometry, spectrometrymass, massmultidimensional, multidimensionalflight, flightcoupled, coupledcompounds, compoundsusing, usinganalysis
17th Multidimensional Chromatography Workshop Abstract book
2026|LECO|Ostatní
January 12 - 15, 2026 Abstract Book Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all attendees.…
Klíčová slova
dimensional, dimensionalabstract, abstractchromatography, chromatographytwo, twocomprehensive, comprehensivegas, gasgcxgc, gcxgcanalysis, analysisspectrometry, spectrometryflight, flightmass, masstwodimensional, twodimensionaltofms, tofmspyrolysis, pyrolysisusing
15th Multidimensional Chromatography Workshop Abstract book
2024|JEOL|Ostatní
January 10 - January 12, 2024 Abstract book Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all…
Klíčová slova
abstract, abstractdimensional, dimensionalbreath, breathcomprehensive, comprehensivechromatography, chromatographytwo, twogas, gasflight, flighttofms, tofmsmass, massspectrometry, spectrometryexhaled, exhaledusing, usingvolatile, volatilemetric
16th Multidimensional Chromatography Workshop Guidebook
2025|LECO|Ostatní
February 3 – February 5, 2025 Workshop Guidebook Thank you to our sponsors for making this event possible. It is your generous support that enriches the conference program and allows us to operate the conference with free registration for all…
Klíčová slova
dimensional, dimensionalchromatography, chromatographycomprehensive, comprehensivemultidimensional, multidimensionaltofms, tofmsgas, gasspectrometry, spectrometrytwo, twosponsors, sponsorsmass, masstwodimensional, twodimensionalliège, liègeanalysis, analysisflight, flightcharacterization