16th Multidimensional Chromatography Workshop Guidebook

Význam tématu

Multidimenzionální chromatografie představuje klíčový nástroj pro separaci a charakterizaci komplexních směsí v nejrůznějších oblastech analytické chemie. Díky kombinaci dvou či více separačních principů nabízí zvýšené rozlišovací schopnosti, vyšší citlivost a možnost ne-cílených analýz v potravinářství, farmacii, environmentálních a forenzních disciplínách. Workshop potvrdil význam této metody pro neutrální i chirální sloučeniny, proteomiku, metabolomiku, studium těkavých látek a mnoho dalších aplikací.

Cíle a přehled programu workshopu

Workshop konaný 3. až 5. února 2025 na Univerzitě v Liège byl věnován výměně nejnovějších poznatků v multidimenzionální chromatografii. Program zahrnoval:

• Úvodní přednášky o superkritické fluidní chromatografii (SFC) a kombinovaných GC×GC-MS aplikacích pro vůně a alergeny.
• Přehled vývoje konstrukce přístrojových rozhraní, modulace a nových separačních dimenzí.
• Přednášky o pokročilém datovém zpracování a využití umělé inteligence v ne‐cílených analýzách.
• Praktické ukázky metodik pro extrakci a derivatizaci v potravinářských matricích, farmaceutických zbytcích nebo biologických vzorcích.
• Diskusní bloky zaměřené na zelenou chemii, metody výuky GC×GC a přístupy k tréninku odborníků.

Použitá instrumentace

Hlavní techniky a přístroje uvedené v programu:

• GC×GC-MS a GC×GC‐TOFMS pro analýzu těkavých a aromatických látek, PFAS, heterocyklických sloučenin i složitých matric (vůně, potraviny, životní prostředí).
• Comprehensive LC×LC (achirální × chiral) a SFC-SFC pro chirální separace a proteomické aplikace.
• Ion Mobility Spectrometry (IMS) a vysoké rozlišení hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro detailní charakterizaci fenolických a lipidových frakcí.
• Společné rozhraní VAC-HS-SPME pro simultánní kvantifikaci 5-HMF a vyhodnocení těkavých složek.
• Pevné fáze, pyrolyzní sondy a mikrokolony pro analýzu polymerů, plastů a vzorků z odpadních vod.

Hlavní výsledky a diskuse

Účastníci prezentovali řadu inovačních přístupů:

• Nové modulace a multipřechodové přístupy v SFC a LC×LC pro zvýšenou separační sílu.
• Design a optimalizace třírozměrných separačních řetězců pro proteomiku s doposud nedosaženým rozlišením.
• Pokročilé datové workflow, včetně pixelové analýzy, korelačních metod a AI‐podporovaných algoritmů pro ne‐cílený screening.
• Praktické ukázky zelenějších extrakčních postupů a využití mikrovlnné technologie pro rychlou přípravu vzorků.
• Diskuse nad vzděláváním v GC×GC: potřeba přizpůsobit metodiku výuky různým úrovním zkušeností od studentů po zkušené vědecké pracovníky.

Přínosy a praktické využití metody

Ukázalo se, že multidimenzionální chromatografie umožňuje:

• Detailní profiling komplexních potravinářských a environmentálních vzorků s možností kvantifikace i ne‐cíleného detekčního screeningu.
• Široké využití v důsledné kontrole kvality ve farmacii, včetně analýzy peptidů, adeno-asociovaných virů a sledování reziduí v odpadních vodách.
• Forenzní aplikace – analýza lidského pachu, pachových signatur a identifikace pachových biomarkerů.
• Metabolomické a exposomické studie spojené s expozicí těkavým látkám či lékovým reziduím.

Budoucí trendy a možnosti využití

Diskutované směry vývoje:

• Integrace umělé inteligence a automatizace v designu metod a datovém zpracování.
• Další zefektivnění zelených příprav vzorků, minimalizace odpadu a spotřeby organických rozpouštědel.
• Širší využití vysokorozlišujících detekcí v reálném čase a mobilních chromatografických systémech pro on-site analýzy.
• Rozvoj interaktivních vizualizačních nástrojů a virtuální reality pro interpretaci GC×GC datových map.

Závěr

16. Multidimenzionální chromatografický workshop přinesl komplexní přehled nejnovějších metodik, instrumentálních inovací i datových přístupů. Sdílení zkušeností a diskuse o výuce, aplikacích v zelené chemii a budoucnosti chromatografie podpořily další rozvoj oboru a směřování k efektivnějším, udržitelnějším a inteligentnějším analytickým řešením.