15th Multidimensional Chromatography Workshop Abstract book

Význam tématu

Comprehensive two-dimensional chromatografie (GC×GC) a rozšířené multidimenzionální chromatografické přístupy představují špičkové nástroje pro detailní analýzu komplexních směsí. Díky vynikající separační kapacitě a detailnímu spektrálnímu záznamu (TOF MS, FID, měkké i tvrdé ionizace) nacházejí uplatnění v regulovaných laboratořích, farmaceutickém vývoji, environmentálních studiích, forenzních vyšetřeních, biomedicínských aplikacích i v hodnocení kvality potravin a paliv. Přesto jejich širší zavedení brzdí složitost metod, nedostatek standardizovaných postupů, variabilita instrumentace a nároky na zpracování dat.

Cíle a přehled studie / článku

Text představuje sborník příspěvků konference věnované výhodám i omezením multidimenzionální chromatografie. Cílem je shrnout:

• mechanismy a modulační principy (flow, thermal, valve modulator),
• příklady instrumentálních konfigurací (GC×GC–TOFMS, GC×GC–FID, LC×SFC–HRMS/MS, LC×LC–MS),
• metodické inovace pro kvantifikaci složitých vzorků (breath volatiles, paliva, farmaceutické impurity, forenzní vzorky, potravinářské aromata),
• pokročilé datové a chemometrické postupy (tile-based F-ratio, PCA/PLS, unsupervised feature selection, AI přístupy, open-source workflow).

Použitá metodika a instrumentace

Hlavními technikami byly:

• GC×GC s různými modulačními přístupy: přímý flow modulátor, tepelný (thermal) modulátor, ventilonový (valve) modulátor;
• Hyphenace s detektory: TOF MS (vysoké rozlišení), FID pro přesnou kvantifikaci, zdroje EI/FI/FD, měkká ionizace;
• CapLC×SFC–HRMS/MS a LC×LC–MS pro analýzu vysoce polárních slabě látkových látek, proteinových variací a malých molekul;
• Příprava vzorku: headspace SPME, termodesorpční trubice (TD–GC×GC), pasivní odběr (silicone rubber, SPMD), derivatizace (DMDS), sběr vzorků tělních tekutin.

Hlavní výsledky a diskuse

Konferenční příspěvky ukázaly:

• Optimalizace modulace a kolónových soustav (PLOT s tenčím filmem, WCOT, 1-aminoanthracen, PFPP) umožnila rozšířit rozsah bodu varu a zlepšit rozlišení i velmi sloučeninových tříd.
• Standardizační práce: návrh referenčních testovacích směsí pro kalibraci GC×GC, rozvoj šablonových porovnání chromatogramů podporované počítačovým viděním.
• Kvantifikace složitých matric: analýza olefinů v alternativních palivech ze zpracování plastů, skupinová analýza uhlovodíků, určování biogeních složek v biopalivech.
• Forenzní a environmentální aplikace: detekce a charakterizace ILR v požárních stopách, ne-cílené profilování prachu v domácnostech, monitorování vodních nádrží s pasivními vzorkovači, hodnocení znečištění kabin letadel.
• Biomarkery a metabolomika: screening VOC v dechu nemocných (COVID-19, respirační exacerbace), hodnocení stability vzorků, vývoj algoritmů pro stabilitu a metabolomické databáze.
• Datové nástroje: tile-based Fisher ratio, PCA/PLS, variancí řízená neřízená selekce proměnných, open-source Python workflow pro GC×GC–HRTOFMS data, webový 2D-LC simulator.

Přínosy a praktické využití metody

Multidimenzionální chromatografie:

• Umožňuje komplexní nativní i ne-cílenou analýzu biologických, environmentálních, petrochemických i farmaceutických vzorků.
• Zlepšuje selektivitu a citlivost při sledování stopových komponent i primárních produktů rozkladu či kontaminace.
• Podporuje regulované workflow s validovanými metrikami a šablonami pro rychlé rozhodování v QA/QC, forenzní chemii a regulaci potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Automatizace a digitalizace metod: online multikolónová LC×LC screening, AI-poháněné nástroje pro šablonové porovnání a interpretaci GC×GC dat.
• Open-source ekosystém: sdílené datové soubory, benchmarkové sady, skripty pro reproducibilitu a transparentní porovnání analytických platforem.
• Pokročilé modulátory: vyšší kompresní poměry, kombinované typy modulátorů, vyšší sekundární doby pro širší aplikační spekt­rum.
• Integrace do rutinních laboratoří: validované standardy metod pro klinické dechety, environmentální monitoring, průmyslovou kontrolu kvality.

Závěr

Komplexní dvourozměrné chromatografické metody s hyphenovaným MS představují klíčovou technologii pro řešení dnešních výzev v analytické chemii. Konferenční příspěvky ukázaly široké spektrum aplikací i metodických inovací, které zpřístupní tuto technologii širšímu spektru uživatelů a podpoří standardizaci, reproducibilitu a zpracování dat. Klíčovým faktorem dalšího rozšíření je zjednodušení instrumentálních konfigurací, vývoj softwaru pro automatizovanou analýzu a sdílení otevřených datových sad.

Reference

V souhrnném textu nebyly publikovány konkrétní bibliografické odkazy.