会议回顾：GC IV的进展

第四次“GC进展”会议于10月30日星期三在希思商业园举行。会议由色谱学会和皇家化学学会西北分会组织，来自不同领域的120多名代表出席了会议。此外，代表17家公司的大约35家供应商（包括主要会议赞助商安捷伦和Thermo-Fisher Scientific）介绍了其产品组合中的最新产品，营造了充满活力和信息丰富的氛围。有关供应商的完整列表，请参见表1。

Alan Handley（LGC Ltd）宣布会议开幕并欢迎观众。他还热烈感谢为会议提供资金赞助和支持的供应商，他们允许为参加博士研究的学生提供一些助学金。随后，艾伦将会议交给了合作组织Stewart Forbes博士（壳牌公司代表皇家壳牌西北地区），他主持了上午的会议。

第一次演示由Anatune的Dan Carrier提供，他介绍了“气相色谱的样品制备溶液”。Dan概述了一些不同的样品制备方法及其应用。他讨论的主要领域如下：

搅拌吸附萃取（SBSE，也称为“捻线器”技术）。该方法由Pat Sandra教授（Gent大学）于2000年开发。“捻线器”本质上是磁性搅拌棒，涂有聚二甲基硅氧烷（PDMS）或聚乙二醇（PEG）薄膜，插入样品溶液中以吸收分析物。PDMS涂层捻线器具有与辛醇类似的疏水吸收特性，可用于通过Log P（Log Ko/w）值确定潜在的分析物吸收和回收。Anatune提供了一个“Twister计算器”，该计算器基于分析物Log P或化合物CAS编号，样本大小将以百分比的形式计算材料在不同尺寸的“Twisters”上的吸收量。“捻线器”棒的容量为63-126µl（取决于尺寸），远远超过了容量约为0.5µl的固相微萃取（SPME）方法。

捻线器在使用前必须在氮气流下通过200℃以上的热循环进行调节，以去除任何残留水分。然后将这些棒材置于试验溶液中两个小时，取出并用水冲洗，干燥，然后在温度约为180℃的热脱附装置（TDU）中进行分析（分体式/无分体式进样以获得最大灵敏度）。示范了测定水中恶臭和水中多环芳烃的示例。还讨论了用于收集巧克力香味的顶空捻线器。

Dan还介绍了动态顶空进样（DHS）的使用，这是一种与Anatune的多用途取样器（MPS）兼容的仪器选项。该系统的工作原理是将氮气送入密封的顶空小瓶，迫使挥发性物质进入吸附剂捕集器（通常为Tenex）。然后将捕集器转移到GC注射器中，并使用温度程序进行解吸。与静态顶空相比，该方法显示了分析物转移的显著改善，从而提高了检测灵敏度。这种方法可以分析极小的液体样品。通过使用大量过量的挥发性气体，可以显著浓缩微量组分，并允许分析挥发性、非挥发性和亲水性分析物。给出了一个示例，其中使用SPME、SBSE静态HS和DHS对Jagermeister组件进行采样，DHS显示出最佳结果。

接下来讨论了ATEX（自动换管）样品制备系统。这是一种分析大容量脏样品的方法，特别有吸引力，因为矩阵没有转移到系统中。这是通过向TDU注入（而不是直接注入入口），然后将分析物聚焦在色谱柱上实现的。MPS可以根据需要自动更换TDU衬里，这意味着可以为每次注入提供“新鲜”系统。

其次是ITSP，它是一种小型SPE滤芯（含有15-35 mg吸附剂），可以与双臂“多联”MPS一起实现自动化。使用该系统，可在分析前将所有预处理和提取步骤最终重新配制成适当的溶剂稀释剂。讨论了一个测定水样中痕量NDMA和金属醛的环境实例。使用这种方法，NDMA和甲醛的测定结果分别为1 ng/l和2 ng/l。用于执行此测试的仪器如图2所示。

讨论的最后一种方法是使用单滴微萃取（SDME），这也可以使用MPS实现全自动化。将2型注射针插入装有分析物溶液的加热顶空瓶中，并将一小滴合适的溶剂移到针尖上。滴在小瓶中的时间越长，对分析物的吸收越大。然后将该液滴直接注入GC中，使用该方法可以轻松确定ppb的检测限。

下一个演讲由荷兰Restek公司的Jaap de Zeeuw博士提供，他讨论了“色谱柱的选择——比沸点色谱柱更重要”。Jaap表示，大约70%的GC工作是在“沸点柱”上进行的，其中保留量与分析物沸点成正比，或者更准确地说是在固定相中的溶解度。他证明，对于在RTX-1（100%PDMS）色谱柱上分析的一系列烷烃、醚和醇，在同源序列中，沸点确实是保留的良好预测值，但当所有分析物类别一起考虑时，情况并非如此。PEG（极性）键合相也可用作沸点柱，但对极性分析物更具保留性。

PDMS键合相广泛应用于石化行业。然而，对于较高的烷烃（>C100），需要高达400oC的温度（选择一个“看起来”像要分离的组分的固定相“例如，对于碳氢化合物分析，使用100%的PDMS相，对于芳香化合物，使用5%的苯基相等）。然而，在此温度下，标准色谱柱可能会发生相出血，变得易碎，从而导致断裂。一种解决方案是使用高温聚酰亚胺，可在高达380℃的温度下使用，但即使这些柱最终也会热解并变脆。另一种方法是使用热稳定性高达450℃的金属柱（见图3）。从历史上看，这些色谱柱非常活跃，导致色谱效果不佳，但这些色谱柱类型的后代包括在毛细管表面涂覆一层硅元素层，导致出血量比失活相少五倍（“Siltek”失活）。这些类型的色谱柱可以成功地用于分析高碳烷烃，甚至可以分析2010年墨西哥湾漏油事件中的石油泄漏“焦油”。

Jaap接着说，MS提供的选择性检测意味着许多分析家选择沸点色谱柱，因为色谱柱产生的选择性并不重要。他指出，有时仍然需要柱选择性，但例如，当柱表现出低效率时（尤其是填充柱，但在最新一代毛细管柱中并不常见），当无法进行选择性检测时，或当存在等压杂质时。Restek在其“EZ-GC”服务下提供了一个GC色谱图建模器和一个方法翻译软件（EZ-GC-目前是一个在线程序，可在www.Restek.com/chromogm/ezgc/上获得）。该程序使用数据库信息模拟分离，并在约5-10分钟内提供用于分析的GC条件和色谱柱选择。方法翻译程序将很快在网上公开，稍后也将作为“windows”程序公开）。

最后一个涉及的领域是使用多维GC来增加峰值容量或选择性。二维色谱柱组合包括PDMS-WAX、17-Sil-MS（极性）-5 Sil-MS（非极性）和PDMS-环糊精（结构异构体拆分）色谱柱组合。典型的系统可以很容易地产生30000的峰值容量，这将需要一个10公里长的单维立柱。此时，Jaap展示了有史以来最长的熔融石英GC柱的照片（1300 m x 0.32微米薄膜厚度的PDMS），他因此获得了吉尼斯世界纪录奖。该色谱柱对石油样品产生了极好的分辨率，但洗脱甲烷需要3小时，洗脱最后一个峰需要3天。

比利时列日大学的Jean-Francois Focant教授就“全面GC的解密”发表了出色的演讲。他首先概述了一维GC的问题，包括峰容量有限、一般洗脱问题（高温分离洗脱极性分子太快，而低温分离洗脱高沸点太晚，峰形较差）和动态范围问题。

他讨论了他根据刘和菲利普斯（J.Chromatogr.Sci.（1991）26 227）的设计开发的系统。该系统设计有一个调制器（“开关机”），因此系统上只需要一个检测器。为了使系统更加全面，（a）样品的所有部分必须遵循两种独立的保留机制（正交性规则），（b）第一维度的分离必须保持在第二维度（守恒性规则）。

调制器是综合GC的关键。有三种不同的类型（i）阀门、（ii）清扫器和（iii）低温。前两种方法涉及运动部件并且不可靠，而后一种方法使用喷射调制在4秒的时间尺度内捕获和释放峰值。由于只有一个探测器用于两个维度，因此生成的数据需要电子反褶积，通常显示为二维等高线图。

使用低温调制器（位于主GC烘箱中自己的烘箱内）对209块PCB进行了分析，证明了这种方法。使用DB-1/HT-8组合或HT-8/BPX柱组合，可以确定氯原子数量增加的基团的趋势。他还讨论了利用主成分分析（PCA）进行呼吸分析以区分肺癌的可能性。最后，他简要讨论了如何根据腐烂过程中产生的约600种挥发性有机化合物（VOCs）的组成确定尸体的死亡时间，并通过MS的GCxGC-T综合分析。

午餐和广泛的供应商展览结束后，赛默飞世尔科技公司的格雷格·约翰逊博士在下午的会议上做了第一次演讲（由阿斯利康的凯伦·罗曼主持），题为“管理实验室GC的新方法”。Greg讨论了新的Thermo Trace 1300 GC，它使用模块化检测系统提供了高度的灵活性（见图4）。尽管许多实验室有许多具有固定特定配置的GC，但该仪器可以在一分钟内进出探测器（2）。可用作模块的探测器包括FID、TCD、ECD、NPD、FPD、DID和MS。

对传统的无分体式进气系统进行了重新开发，以包括一个“冷却头”，其中隔膜保持在远低于入口温度的位置（例如，即使入口设置为400oC，隔膜也低于150oC），从而减少隔膜泄漏和粘附。入口设计意味着很容易更换缸套和o型环。该系统还包括载气进口上的活性炭过滤器和分离净化管路上的另一个活性炭过滤器，以去除排气中的有毒化合物。还可以拆下两个进气口并对其进行超声波处理，以去除污染物。

该仪器还包括其他新功能，包括用于气体分析的即时连接气体取样阀（GSV）。此外，还可以附加一个辅助烤箱，提供额外的阀门、8条独立加热的传输线和2个额外的检测器端口，允许GCxGC等设备使用。该系统中设计的另一种新方法是氦保存系统，鉴于地球上的氦量不断减少，该系统非常重要。虽然注意到了减少He气体使用的其他选项，例如使用氢气、反冲和气体保护模式，但所有这些都有局限性，例如当使用氢气代替氦气时，灵敏度通常较低。在注射过程中，仅使用0.1 ml/min的氦气，在分析过程中，使用4 ml/min，其余流量由氮气构成。通过防扩散装置防止氮气进入色谱柱。这是由更高的氮气流量补充的，但与其他当前系统相比，氦的使用量大大减少。

安捷伦公司的肯·布莱迪博士（Dr Ken Brady）就“探索额外维度——从GC分析中获取更多信息”做了下一次演讲。他详细讨论了安捷伦认为自己是市场领导者的三个关键领域，即保留时间锁定（RTL）、毛细管流动技术（CFT）和低热质量（LTM）。

RTL提供了在安捷伦GC系统之间转移方法的能力，该系统具有相同的色谱，而与柱长度无关（例如，在恒定的柱微调后）。该系统通过改变补给流压力来维持分析物保留时间。安捷伦为使用此技术的特定应用程序提供RTL数据库和有保证的方法包。

接下来讨论CFT。传统的开关阀有很高的死容积，容易发生机械磨损和污染。安捷伦CFT阀门由惰性Ultimetal合金制成，可显著减少污染和携带。这些阀门还具有反冲洗功能，可用于将高沸点化合物转移回废物，从而减少色谱柱和检测器的污染。在使用反冲洗讨论的示例中，观察到保留时间和峰面积的RSD提高。待最后一个相关峰洗脱后即可开始反冲，且不会显著延长方法的分析时间。事实上，如果反冲洗时间短于方法结束时洗脱所有化合物所需的温度保持时间，则总分析时间有时会缩短。

他还讨论了如何将这些阀门准确拆分为多个检测器，并准确拆分和流向每个通道。有趣的是，当使用分裂时，并不总是观察到MS敏感性降低。当分析物区被分割（因此分析物的绝对数量被分割）时，流入MS仪器的流量减少是最佳的，并导致更有效的分析物电离。

由于时间限制，简要讨论了LTM。这项技术使用电阻加热柱产生极快的加热和冷却，以实现快速分离。演示了一些应用程序，以及如何在GCxGC中使用这些色谱柱。

在喝咖啡休息后，吉瓦丹英国有限公司的尼尔·欧文斯（Neil Owens）发表了一篇题为“反革命为我们做了什么？”的演讲。吉瓦丹是一家香水公司，合成香水，用于香水和化妆品等多种用途。他讨论了气味是如何被分为“花香”、“柑橘”、“木香”或“绿色”等类别的，而构成这些类别的原料可以是简单的（合成来源），也可以是复杂的（天然存在的，例如香根草，它是一种含有约100种成分的复合油）。有人指出，人类鼻子可以“选择性地检测”结构非常相似的不同分析物。他列举了一个例子，在环戊酮中添加甲基可以将鼻子的检测极限从100纳克提高到4微克。

GC和GC/MS用于了解嗅觉反应以及有助于此效应的活性成分。所示的一系列场景涵盖了所用原材料日益复杂的情况，以及这些原材料之间的相似性以及它们所处的基质如何在分析过程中造成重大干扰。根据当代标准，所采用的方法（两种）相对较旧（旧的色谱柱技术和较长的分析时间），但通过保留指数进行了很好的校准，从而在与FID和MS检测相结合的情况下实现了出色的峰识别。值得注意的是，对于这些长期运行，RTL是不可能的（中点校准良好，但早期和晚期洗脱峰保留率可能不同）。

这些方法输入“AMDIS”–自动MS反卷积ID系统，该系统可以提取光谱并识别成分是否为目标气味。这种方法被证明大大提高了分析的有效性，但也提供了其他好处，包括报告的系统命名约定；单点MS库管理和校准的、一致的方法。该系统在全球范围内使用，并由多个用户更新，提供了一个全面的数据库，用于识别来自新来源或竞争对手香水的成分。

当天的最后一次演讲是由Mars Waltham的Lewis Jones（火星小组中最大的一员）做的，题为“GC技术与人类鼻子相比吗？”。Lewis在演讲开始时讨论了人类鼻子的能力，大约有400个嗅觉受体能够识别4000种以下的芳香化合物。气味可以通过矫正器传递（通过鼻子前部）或通过口腔复古来识别。

需要使用仪器来识别导致特殊气味的食品化学成分。他的团队使用GCxGC/MS和气味端口（ODP）实现了这一点，该端口允许人类在气味从色谱柱中洗脱时评估气味，以及捕获这些化合物的GC制备能力。通常使用脉冲流光度检测器（PFPD），因为这种检测器对硫敏感，而硫通常是气味中的主要成分。仪器位于自己的实验室中，以确保人类评估员不会被大气中的任何干扰气味分心。

使用吸附剂捕集器（Tenex）进行样品制备，发现该捕集器不是最干净的吸附剂，但可以捕集极性范围宽的分析物。仪器在第一维使用LTM列引入Deans开关。Deans开关在一个方向上与分流板分离（分流板依次与ODP和MS检测器分离），如果需要也包括FID检测，可以再次分离。来自Deans开关的另一条线路连接到SIMS低温收集器，该收集器可以冷却到-20oC，而不需要液体冷却剂。通过汇集部分并将其注入第二个LTM维度，可以提高特定分析物的检测灵敏度，而LTM维度又连接到分流板和检测器。

刘易斯以该系统在其组织中的应用实例以及他们为加强该系统而进一步增加的计划结束了他的演讲。。。资金允许！

阿兰·汉德利（Alan Handley）结束了此次会议，并强调了2015年之前色谱学会和RSC的未来会议（更多详细信息，请参阅《今日色谱》中的会议列表）。会议再次取得巨大成功，代表们期待着2015年第五届GC大会取得进展。