全二维气相色谱

1、GCMS-QP2010 Ultra气相色谱质谱联用仪操作规程一、开机前准备要准备好洗针用的溶剂，一般为正己烷、丙酮、甲醇等，且都是色谱纯。二、操作规程1、开机：依次打开He气瓶，质谱仪，气相色谱仪，计算机。打开He气瓶时，先将主控阀打开至最大，然后调节减压阀使He出口压力在0.5-0.9Mpa之间，一般为0.6。2、系统配置：双击打开GCMS Real Time Analysis，点击系统配置，检查设置过的已用于分析的组件，如果没有，则在可用组件中选择，选择后，双击色谱柱的图标，在已登记的色谱柱中单击要使用的柱名称。系统默认的GCMS柱为Rtx-5MS。如果要使用的柱没有登记，则须添加即可。然

2、后确定，再点设置。3、真空控制系统启动：单击真空控制图标，点自动启动，显示完成时，点击关闭。4、检查泄露：真空控制完成后，等待10分钟，待系统的高真空度达到3或410-4后，单击调谐图标，再点峰检测窗：在【监测组】列表中，单击【水、空气】，单击（灯丝开关），打开灯丝，调节检测器电压使m/z18（水）的峰高到显示窗口的1/2处，然后比较m/z18（水）的峰高与m/z28（氮气）的峰高，检查m/z28（氮气）的峰高是否为m/z18（水）峰高的两倍以下。如果不是，就有可能发生空气的泄露。单击（灯丝开关），关闭灯丝。然后关闭调谐窗口，不保存调谐文件。5、自动调谐：此步需要在启动仪器后大约2小时（定性分

3、析）或4小时（定量分析）后进行。5.1、设置分析条件：在【GCMS实时分析】窗口中，单击仪器监视器中的【详细】，单击【Line1】标签，输入分析条件参数。若未创建任何分析条件，直接从执行自动调谐开始。5.2、执行自动调谐：单击调谐图标，后单击峰监测窗，然后点文件，新建调谐文件，后点击开始自动调谐，输入一个文件名，单击【保存】，启动自动调谐，然后检查自动调谐结果，检查项目如下：检查FWHM（半高峰宽）值是否在0.5到0.7之间。检查检测器电压，不能超过2kW。检查基峰值是18还是69.检查m/z502的相对强度比率是否至少为2%。检查m/z69的峰强度是否至少是m/z28的峰强度的两倍。（如果检

4、查上诉结果出现异常，则需重新启动仪器进行分析。）最后关闭【调谐】窗口，保存调谐文件。6、创建结果数据的保存路径：单击【实时】助手栏中数据采集图标，单击工具栏中的【切换数据浏览器】图标，点数据浏览器下的【选择文件夹】图标，再选择GCMS Solution，点新建文件夹，输入文件夹名，然后关闭。注意此过程始终显示数据管理器。7、样品分析：单击【实时】栏中的数据采集图标，单击文件，新建方法文件。单击【采集】栏中的【方法细节】图标，然后根据自己的分析条件，分别对【进样器】，【GC】,【MS】进行设置，除了必须要改变的参数外，一般不建议随意改动系统设置的值。（详细参数设置参见GCMS-QP2010系列操

5、作指南）。待各项参数设置完成后，单击文件，方法文件另存为，将此方法文件保存在之前已创建的文件夹中。然后即可进行进样了：进样分为单次进样和批次进样。7.1、单次进样：如果要分析的只是一个样品，则用单次进样。单击样品登陆，设置进样参数，注意在此界面上要设置样品的位置，即样品的瓶号，并且调用之前已保存的自动调谐文件，此设置完成后，把样品置入自动进样器，点待机即可。7.2、批次进样：批次进样时要创建批处理表，方法如下：单击【实时】栏中的【批处理】图标，单击文件，选择新建批处理文件，单击【向导】，进行合适的设置，待各项都设置完成后，点击【完成】，显示批处理表，如有必要，可直接在批处理表中进行各项参数的修

6、改。然后点击文件，另存批处理文件。把样品置入自动进样器，点击【批处理】中的开始图标，执行批处理，如有其它情况发生，可直接暂停。8.关闭仪器：单击【实时】助手栏中的【真空控制】，再点击【自动关机】；当显示“已完成”，单击【关闭】。最后，执行与打开电源的步骤相反的步骤，关闭电源（关闭程序，关闭计算机，关闭MS单元，关闭GC单元）。三、注意事项1、切勿将溶剂置于计算机、打印机或其他办公设备的周围，否则，可能引发火灾或设备损毁。2、将样品和洗针所用的溶剂放入样品瓶中时，瓶盖上要加防腐蚀的垫子。3、样品和溶剂在自动进样器中的放置顺序依次是（从右向左）：洗针所用的溶剂瓶，废液瓶，样品瓶16号。4、排气管出

7、口应放在窗外。5、设备周围不得使用易燃性喷剂（如发胶、杀虫剂等），否则，可能引发火灾。全二维气相色谱CN 102016568 A摘要本发明提供了一种消除或减少全二维气相色谱(缩写为GCGC)中的保留时间偏移的手动或自动方法。在名义相同条件(相同的柱组规格和GCGC烘箱温度程序)下，本发明允许由一个柱组到另一个柱组、由一个GCGC到另一个GCGC、或者由一个柱出口压力到另一个柱出口压力再现二维保留时间。过程被描述为手动或自动调节初级柱子的压头和(有效)次级柱长，以补偿二维保留时间差异。权利要求(5)1. 一种方法，用于调节具有初级柱子和次级柱子并且包含新初级柱子和/或新次级 柱子的新全二维气相色

8、谱系统的操作参数以与包含现有初级柱子和现有次级柱子的已知 全二维气相色谱系统相匹配，使得化合物在所述新二维气相色谱系统中的测定第一保留 时间和第二保留时间与该化合物在所述已知二维气相色谱系统中的现有第一保留时间和 现有第二保留时间相匹配，其中，所述新次级柱子的长度比所述现有次级柱子的长度要 长，优选长5至20%，其中，a.为了调节所述新初级柱子的操作参数，通过如下使所述化合物的测定第一保留时 间与所述化合物的现有第一保留时间相匹配：i.多次注射具有目标化合物的标样，每次在所述新初级柱子的多个柱压头之一下，以 生成所述目标化合物的多个第一保留时间，每个在不同的柱压头下；并且ii.建立校正曲线，用

9、于确定为实现第一保留时间变化所必需的柱压头变化，所述第 一保留时间变化足以使所述目标化合物在所述新初级柱子中的所述第一保留时间与所述 目标化合物的所述现有第一保留时间相匹配；然后iii.将所述新全二维气相色谱系统中的所述柱压头设定成为匹配所述目标化合物的原 始第一保留时间所必需的压头，并且其中，b.为了调节所述新次级柱子的操作参数，通过如下使所述化合物的测定第二保留时 间与所述化合物的现有第二保留时间相匹配：1.多次注射具有目标化合物的标样，每次在多个有效次级柱长之一下，以生成所述目 标化合物的多个第二保留时间，每个在不同的第二保留时间下；并且ii.建立校正曲线，用于确定为实现第二保留时间变化

10、所必需的有效第二柱长的变 化，所述第二保留时间变化足以使所述目标化合物的测定第二保留时间与所述目标化合 物的现有第二保留时间相匹配；然后iii.将所述新全二维气相色谱系统中的所述有效次级柱长设定成为匹配所述目标化合 物的现有第二保留时间所必需的有效次级柱长。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述次级柱长通过调节所述调制器的位置设定。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述调制器的位置通过相对所述次级柱滑动 来调节。4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述调制器是低温调制器。5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，所述有效次级柱长以自动方式调 节，优选通过软件控制的机构调节

11、。说明全二维气相色谱0001 本发明涉及一种用于在全二维色谱分析中锁定化合物的二维保留时间以使它们 与在已知全二维色谱方法中定义的那些保留时间相匹配的方法。0002 全二维气相色谱（GCXGC)是一项强大的分析技术，其用于分析复杂样品。 GCXGC的主要优点之一是高分离能力，这使得这项技术对于分离复杂混合物是理想 的。另一个优点在于，GCXGC提供了结构化的色谱图，其中具有类似化学性质的化合 物在2D色谱图中以不同组形式出现。目前，GCXGC用于解决所有存在于现实生活中的 各领域的分析问题，诸如石油化学样品、食品样品、环境样品和生物样品的分析。对于 GCXGC 技术的综述，读者可以参照 G0r

12、ecki 等人的 “The evolution ofcomprehensive two dimensional gas chromatography” , J.Sep.ScL, 27; 359-379 (2004).0003 如在一维GC(ID-GC)中那样，在GCXGC中的保留时间偏移也是不期望的。 例如，在使用2D模板用于组类分析时、在利用2D色谱图作为化学指纹时、或者在应用 所有种类的化学计量计算时，可重复的保留时间对于可视地比较2D色谱图是非常有利 的，甚至是必要的。0004 在ID-GC中，保留时间偏移的问题可以通过被称为保留时间锁定（retention time locking R

13、TL)的过程得以解决，该过程由Blumberg和Klee美国专利5,987,959介绍。 RTL允许相同的柱子或不同的柱子保持相同的保留时间，只要这两个柱子具有相同类型 的固定相和相同的相比（phase ratio)即可。通过使用RTL，色谱图可以从一个柱子到另 一个柱子精确地再现，或者从一个GC到另一个GC精确地再现。通过调节柱子注射处的 柱压头(column head pressure)来获得 RTL。0005 然而，在全多维气相色谱仪（缩写为CMDGC，示例性地表示为GCX GC)中， 各维的保留时间可以或者将发生偏移。0006 美国专利6,494,078已经提出CMDGC中的保留时间偏

14、移同样可以通过应用基于 调节各维柱压头的RTL来校正。然而，在全多维气相色谱中，这种类型的RTL具有一些 缺陷：在调制器前方需要额外的分割点（splitpoint)，这包括用于调节该点压力的额外电 压控制器。0007 考虑到在GCXGC中基于柱压头调节的RTL不太令人满意这个事实，迄今 为止唯一可行的替代方式是数学分析后校准技术（mathematicalpost-imalysis alignment technique),正如 Zhang 等人Anal.Chem.80 (8) .2664-2671 (2008) “ Two-dimensional Correlation Optimized W

15、arping Algorithmfor Aligning GC X GOMS Data “禾口 Skov 等 人J Chormatogr.A (2009) Handling within ran retention time shifts in two-dimensional chromatographydata using shift correction and modeling“所艮道的，该项技术消除两维的 保留时间偏移。0008 本发明提供了一种消除或减少全二维气相色谱中的保留时间偏移的（自动）方 法。在名义相同条件（相同的柱组规格和GCXGC烘箱温度程序）下，本发明允许二维 保留时间

16、从一个柱组到另一个柱组、从一个GCXGC到另一个GCXGC、或者从一个柱 出口压力到另一个柱出口压力再现。过程被描述为（自动）调节新的全二维气相色谱系统的初级柱子的压头和（有效）次级柱长，以补偿与已知现有全二维气相色谱系统的二维 保留时间差异。0009 根据本发明的GCXGC保留时间锁定过程包括两个步骤，这两个步骤可以同时 应用或连续应用。一个步骤包括：锁定第一维保留时间，另一个步骤包括：锁定第二维 保留时间。0010 第一维保留时间的锁定适于通过调节初级柱子的压头利用美国专利5,987,959所 描述的保留时间锁定过程进行。0011 根据本发明的第二维保留时间的锁定适于通过逐步调节有效次级柱

17、长进行。0012 因此，根据本发明的优选实施方式，全二维气相色谱系统的第一维通过调节柱 压头锁定；而第二维通过调节有效次级柱长锁定。0013 相应地，在一个实施方式中，本发明涉及一种方法，所述方法用于调节具有初 级柱子和次级柱子并且包含新初级柱子和/或新次级柱子的新全二维气相色谱系统的操 作参数以与包含现有初级柱子和现有次级柱子的已知全二维气相色谱系统的操作参数相 匹配，使得化合物在所述新二维气相色谱系统中的测定第一保留时间和第二保留时间与 该化合物在所述已知二维气相色谱系统中的现有第一保留时间和现有第二保留时间相匹 配，其中，所述新次级柱子的长度比所述现有次级柱子的长度要长，优选长5至20%

18、， 其中，为了调节所述新初级柱子的操作参数，通过如下使所述化合物的测定第一保留时 间与所述化合物的现有第一保留时间相匹配：多次注射具有目标化合物的标样，每次 注射在所述新初级柱子的多个柱压头之一下，以生成多个所述目标化合物的第一保留时 间，每个在不同的柱压头下；并建立校正曲线，所述校正曲线用于确定为实现第一保留 时间变化所必需的柱压头变化，所述第一保留时间变化足以使所述目标化合物在所述新 初级柱子中的所述第一保留时间与所述目标化合物的所述现有第一保留时间相匹配；然 后将所述新全二维气相色谱系统中的所述柱压头设定成为匹配所述目标化合物的原有第 一保留时间所必需的压头，并且其中，为了调节所述新次级

19、柱子的操作参数，通过如下 使所述化合物的测定第二保留时间与所述化合物的现有第二保留时间相匹配：多次注射 具有目标化合物的标样，每次注射在多个有效次级柱长之一下，以生成多个所述目标化 合物的第二保留时间，每个在不同的有效次级柱长下；并且建立校正曲线，所述校正曲 线用于确定为实现第二保留时间变化所必需的有效第二柱长的变化，所述第二保留时间 变化足以使所述目标化合物的测定第二保留时间与所述目标化合物的现有第二保留时间 相匹配；然后将所述新全二维气相色谱系统中的所述有效次级柱长设定成为匹配所述目 标化合物的现有第二保留时间所必需的有效次级柱长。在本发明的上下文中，有效次级 柱长被定义为调制器（在低温双

20、喷调制器的情况下，为最后冷喷的位置）和检测器之间的 长度，换句话说，是次级柱中用于第二维分离的部分。0014 本发明可以应用于所有类型的调制器，其中，次级柱长可以通过将次级柱子移 动通过调制器进行调节，或者可以通过移动调制器，从而调节有效次级柱长。0015 本发明进一步涉及调节全二维气相色谱系统的操作参数的方法，所述方法包 括：再注射标样，并确定所述目标化合物的被测第一保留时间；由被测第一保留时间和 所述校正曲线确定最终的柱压头，使得后续注射的被测第一保留时间与现有第一保留时 间相匹配。40016 本发明进一步涉及上述用于调节全二维气相色谱系统的操作参数的方法，进一 步包括：在再注射步骤之前，

21、用不同柱子替换原始柱子的步骤。0017 本发明进一步涉及上述用于调节全二维气相色谱系统的操作参数的方法，进一 步包括：在再注射步骤之前，用不同柱组替换已知柱组的步骤。0018 本发明进一步涉及上述用于调节全二维气相色谱系统的操作参数的方法，其 中，再注射标样、计算最终柱压头和设定所述最终柱压头的步骤利用不同的气相色谱进 行。0019 本发明进一步涉及上述用于调节全二维气相色谱系统的操作参数的方法，其 中，所述最终柱压头遵循压力程序。0020 次级柱长优选可以通过如下调节：使所述次级柱子逐步滑动通过调制器，从而 调节其长度。然而，还可选择使调制器滑动，从而调节次级柱长。0021 因此，本发明进一

22、步涉及一种用于调节全二维气相色谱系统的操作参数的方 法，其中，使次级柱子滑动通过调制器，从而改变有效次级柱长，再注射标样，并确定 所述目标化合物的被测第二保留时间；由被测第二保留时间和校正曲线确定最终有效次 级柱长和/或确定次级柱子的最终滑动位置，使得后续注射的被测第二保留时间与现有 第二保留时间匹配，此后，将新全二维气相色谱系统的有效次级柱长设定成与目标化合 物的现有第二保留时间匹配所必需的有效次级柱长。0022 在根据本发明用于调节全二维气相色谱的操作参数的方法中，可以利用不同的 气相色谱进行再注射标样以及确定最终有效次级柱长和/或确定次级柱子的最终滑动位 置的步骤。0023 根据本发明用

23、于调节全二维气相色谱的操作参数的方法可用于调节或优化第二 维分离。0024 根据本发明，可以以手动方式或自动方式调节全二维气相色谱的操作参数，优 选通过软件控制的机构调节全二维气相色谱的操作参数。0025 在本发明的上下文中，有效次级柱长被定义为调制器（在低温双喷调制器的情 况下，为最后冷喷的位置）和检测器之间的长度。0026 对于典型的全二维气相色谱柱而言，调节有效次级柱长对第一保留时间不具有 显著效应，其对第二保留时间具有线性效应。0027 业已发现，对于所有两维的保留时间而言，通过使用本发明可以使GCXGC保 留时间偏移（例如在更换柱组后发生）减少至小于0,5Wb (峰的4 0峰宽）。附

24、图说明0028 图1示意性地表示通过滑动次级柱子（手动方式或自动方式）通过低温调制器 (cryomodulator)调节有效次级柱长。由（a)到（b)，有效次级柱长减小了 xcm ；相应地， 有效初级柱长增大了 xcm。0029 图2是利用原始柱组A和新柱组B利用原始GCXGC方法获得的测试混合物的 2D色谱图的叠加图。柱组A的2D色谱图的波峰是红色的（椭圆形），柱组B的波峰是 灰色的（矩形）。0030 图3是在通过调节柱压头锁定第一维之前（a)和之后（b)，采用原始柱组A (红色波峰；椭圆形)和柱组B(灰色波峰；矩形)得到的2D色谱图的叠加图。0031 图4是在锁定第一维保留时间和第二维保留时间之前（a)和之后（b)，采用原始 柱组A(红色波峰；椭圆形）和柱组B(灰色波峰，矩形）得到的2D色