FLUX™ GCxGC - The operation, use, and concepts behind a diverting flow technique

Význam tématu

Komplexní dvourozměrná plynová chromatografie (GC×GC) významně zlepšuje separační schopnosti oproti jednorozměrné GC a nachází uplatnění v petrochemii, potravinářství, životním prostředí, forenzní analýze či metabolomice. Získané zvýšené rozlišení umožňuje přesnější identifikaci a kvantifikaci složitých směsí látek.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje principy a provoz modulátoru FLUX Diverting Flow od firmy LECO, který využívá techniku odváděného proudu (diverting flow) místo chlazení a ohřevu, s cílem nabídnout uživatelsky přívětivou a cenově výhodnější alternativu k termálním modulátorům.

Použitá metodika a instrumentace

• Metoda: flow-based GC×GC modulace, kdy se eluent primárního sloupce při divert fázi odvádí do odpadu a při injekční fázi přepne ventil a analyty přecházejí do sekundárního sloupce.
• Modulátor: LECO FLUX Diverting Flow Modulator sestávající z křížového a t-kusu propojených crimpovanou trubičkou, ventilu a PCM modulu pro řízení pomocného proudu.
• Chromatograf: GC×GC konfigurace s automatickým nastavením průtoků v softwaru ChromaTOF®.
• Detekce: Pegasus BT GC-TOFMS pro citlivou detekci (IDL <1 pg).

Hlavní výsledky a diskuse

• Výkon: FLUX modulátor dosahuje šířek píků ve druhé dimenzi <100 ms FWHH, tedy srovnatelných s termálním modulátorem a lepších než u konvenčního diferenciálního flow modulu.
• Citlivost: při použití s Pegasus BT GC-TOFMS IDL pod 1 pg.
• Rozsah volatility: zpracování velmi těkavých látek (až C1) bez potřeby kryogenního zachytávání.
• Uživatelská přívětivost: jednoduché zapojení dvou sloupců bez výpočtu a řezání restriktorů, bez spotřeby kryogenních plynů.

Přínosy a praktické využití metody

FLUX modulátor nabízí menší provozní náklady díky absenci kryogenů, standardní průtoky kompatibilní s MS a FID detektory, širší volatilní rozsah a velmi jednoduché ovládání. Umožňuje laboratorím rychle implementovat GC×GC pro rutinní analýzy, aniž by potřebovaly speciální infrastrukturu pro kapalný dusík.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další optimalizace softwarového řízení pro automatické přizpůsobení modulace různým metodám a typům vzorků.
• Integrace s pokročilými detektory a AI nástroji pro rychlejší zpracování dat a identifikaci neznámých látek.
• Prozkoumání hybridních modulátorů kombinujících výhody termální a diverting flow techniky.

Závěr

FLUX Diverting Flow Modulator představuje praktickou a nákladově výhodnou alternativu k termálním GC×GC modulátorům. Dosahuje vynikající separační kapacity, citlivosti a uživatelské přívětivosti, aniž by vyžadoval kryogeny či složitou údržbu.

Reference

1. Griffith J.F., Winniford W.L., Sun K., Edam R., Luong J.C.: A Reversed-Flow Differential Flow Modulator for Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography. J. Chrom. A, 1226 (2012), s. 116–123.
2. Seeley J.V., Schimmel N.E., Seeley S.K.: The Multi-mode Modulator: A Versatile Fluidic Device for Two-dimensional Gas Chromatography. J. Chrom. A, 1536 (2018), s. 6–15.
3. Seeley J.V.: Theoretical Study of Incomplete Sampling of the First Dimension in Comprehensive Two-dimensional Chromatography. J. Chrom. A, 962 (2002), s. 21–27.