[发明专利]多通道多维综合气相色谱

说明书

本公开内容提供了用于进行综合色谱分析的方法。概括地说，该方法包括：在第一色谱柱中分离样本以生成初级流，该初级流被引导向非调制器切换系统，该非调制器切换系统包括至少一个微开关和至少一个阀。非调制器切换系统连续被操作以：(a)选择性地将初级流的一部分引导至多个热注射器中的一个热注射器，并且将初级流的该部分累积达预定时间量；(b)将初级流的该部分注入到多个次级色谱柱中的一个次级色谱柱中；(c)检测离开该次级色谱柱的次级流中的一种或更多种分析物；以及重复(a)‑(c)以选择性地将初级流的其他部分引导至其他热注射器和次级色谱柱，直到检测到样本中的所有的分析物。

相关申请的交叉应用

本申请要求于2016年10月4日提交的美国临时申请第62/403,830号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用整体并入本文中。

政府权利

本发明是根据美国环境保护局所颁布的83564401在政府支持下作出的。政府对发明有一定的权利。

技术领域

本公开内容涉及进行多通道多维综合气相色谱——特别是多通道多维综合气相色谱微气相色谱——的方法。

背景技术

该部分提供了与本公开内容有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

气相色谱(Gas chromatography)(GC)广泛用于许多工业中以分离和识别目标分析物，例如，挥发性有机化合物或半挥发性有机化合物。GC对于分析具有需要单独检测的多种目标分析物的复杂样本特别有用。GC通过观察通过分离柱的化学品的“峰”来工作。因此，具有不同化学品或目标分析物的样本经由注射器被引入填充床柱。样本的不同部分(由于每种化学品与柱中所含材料的物理和化学相互作用)以不同的速率通过柱。当目标分析物从柱(离开)洗脱时，检测器可以基于分析物通过柱的速率来区分随时间洗脱的物质。可以在检测期间或检测之后电子地识别和/或量化这些分析物。

微气相色谱是在常规气相色谱的小型化规模上进行的。一种特定类型的微气相色谱是综合的二维(2-D)气相色谱(“GC×GC”)。综合的二维气相色谱(GC×GC)很适合分析和分离挥发性和/或半挥发性化合物的复杂混合物。通常，GC×GC或综合二维气相色谱利用由调制器装置串联连接的具有不同选择性的两个柱。在常规的二维(2-D)综合气相色谱(GC)系统中，调制器装置放置在第一(1^st)维柱与第二(2^nd)维柱之间。因此，调制器装置将来自1^st柱的洗脱剂(eluent)的切片发送至2^nd柱，连续地捕获、集中从第一柱洗脱的组分并且将从第一柱洗脱的组分再注入第二柱中(作为第二柱的连续注射器)。调制器周期性地(调制周期(P_M)：约1-10秒)从1^st维(¹D)柱切割洗脱剂调制周期，然后顺序地将每个切片段重新注入2^nd维(²D)柱中。因此，每种分析物经历两个独立的分离处理，首先是通过¹D柱中的蒸汽压力进行分离，然后是通过²D柱中的极性进行分离。可以通过分析由安装在²D柱端部的蒸汽检测器检测到的洗脱峰来重构由¹D和²D保留时间组成的2-D色谱图。峰容量是GC系统的特性，其描述可以由系统从样本中分离出来的洗脱峰的总数量——对应于可辨别的化学品的数目。GC×GC的总峰容量为n_GC×GC＝n₁×n₂，其中，n₁和n₂分别是¹D和²D分离的峰容量。因此，GC系统中需要更高的峰容量。