Nexera-e

通常的一维LC无法获得的高分离得以实现

在1个峰内含有若干成分吧？样品越复杂、类似成分越多，则在1个峰中就越有可能含有多个成分。单一分离系统无法分离的成分，如果使用互相独立的2个系统的话，则可以实现分离。

如上例所示的峰，在单一分离系统中重叠的成分，通过使用2个分离系统实现了分离。另外，1维LC确认到74个峰，而通过使用Nexera-e，在同一分析时间内检测出超过200个峰。

最大限度利用2个不同分离系统，实现全2维分离

全二维液相色谱将两种独立的分离系统加以结合，可大幅度地提高分离性能，是全新的分析方法。通过多个分离系统的组合，可以分离使用一维LC难以分离的成分，为此，可应用于复杂样品的分析。另外，与一般的二维LC不同，获取的数据反映出第1维与第2维双方的分离结果，可最大限度地应用双方的分离系统。

 

复杂样品分离不充分，造成峰重合

将一维分离的成分进一步以第2根色谱柱进行分离， 即使复杂的样品也可实现高分离

通常的1维LC与Comprehensive 2D-LC的差异

 

全二维液相色谱将一维系统的洗脱液在二维谱图上进一步细致地分割解析，在线连续地在二维系统实施分离。通过2个环路的阀构成一维与二维系统相交的流路结构，切换阀使这些环路交替地重复进行一维洗脱液分割和向二维系统注入的动作。

全二维液相色谱系统的流路与动作

在二维谱图上解析各成分

全二维液相色谱分析的优点不仅仅是高分离。在二维谱图上，第一维轴与第二维轴可分别为不同的分离条件，因此，各成分的物性与图上的位置相关。在二维谱图上进行解析，可对具有类似结构的化合物分组，可直接观察到各成分群，或在图上解析未知成分的性质。

 磷脂39成分的同时分析
PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺  PA：磷脂酸
PI：磷脂酰肌醇  PS：磷脂酰丝氨酸　PC：磷脂酰胆碱

磷脂各成分通过第1维正相系统基于极性基团种类进行分离，通过第2维反相系统基于脂肪酸链长进行分离。

上图按种类分组表示各成分。

磷脂有以正离子模式较强检出的成分和以负离子模式较强检出的成分，但利用LCMS-8050的高速正负离子切换［UFswitching］检测，可以在1次分析中获得两组数据。

由拥有卓越性能的Nexera X2构筑

为实现全二维液相色谱，要求各构成组件具有最好的性能。比如，二维分析系统满足超快速梯度分析，即高流量且超高压的送液要求。并且，为了解析样品间的差异，还要求在上述分析条件下具有非常高的保留时间重现性。 Nexera-e采用具有世界领先水平的Nexera X2的各组件，具备充分满足上述严苛要求的性能。比如，送液单元LC-30AD可最高至3 mL/min的高流量区域，并以130 MPa耐压实施送液。与同样可耐压130 MPa的高压流路切换阀FCV-32AH组合，扩大了二维分析系统的选择范围。

Nexera-e 系统（PDA型号）

Nexera-e采用本公司自行开发的低容量流路切换阀。

全二维液相色谱需要频繁的切换流路，因此，如果阀的密封因磨损易产生粉末，则可能在分析中造成流路堵塞等，有可能对分析产生重大影响。流路切换阀FCV-32AH采用了在开发Nexera X2的自动进样器过程中培育优异技术，排除了这种担心。

对于基本上以超快速分析为主的全二维液相色谱来说，检测器的高速采样也非常重要。

Nexera X2的光电二极管阵列检测器SPD-M30A最高达200 Hz，三重四极杆型质谱仪LCMS-8050也通过采用UFMS技术而实现了超高速扫描，可从容地采集数据。

标准品分析中各成分的保留时间重现性（n=6）
（1: Acetanilide, 2: Methyl paraben, 3: Acetophenone, 4: Propyl paraben, 5: Butyrophenone, 6: Benzophenone, 7: Hexanophenone)

二维数据变换与二维数据上的定性・定量解析

数据采集所获得的数据通过全二维液相色谱解析软件ChromSquare变换为二维等高线数据。色谱图上的峰在等高线数据上被识别为点，以这个点为单位进行定性·定量解析处理。

磷脂标准样品的LC×LC/MS数据解析
（左上：等高线图（放大），左下：MS谱图，右上：第2维的色谱图，右下：等高线图（整体）） 

随着指针的移动，显示表示MS谱图。比如，可以对有特征的点简便地使用MS谱图进行定性分析。

与通常的HPLC分析相同，可根据标准样品的分析结果制作标准曲线，根据此标准曲线进行未知样品的定量分析。

Comprehensive Chromatography

全二维色谱法

全二维色谱技术作为可以迅速、全面地解析复杂样品中成分的微小差异的有效分离技术，近年来，在香料、环境、化学等领域的需求日益增加。

2维谱图：必要的信息一目了然

表示出反映化合物结构的图像模式，在多组分混合物的分组分析中显示威力。

磷脂各成分（左图）通过第1维的正相系统基于极性基团的种类进行分离，通过第2维的反相系统基于脂肪酸的链长进行分离。轻质油分析（右图）呈现与苯环数或碳数对应的模式。

PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺
PA：磷脂酸　PI：磷脂酰肌醇
PS：磷脂酰丝氨酸　PC：磷脂酰胆碱

最大限度提高了色谱分离检测能力、使以往难以分离的结构类似化合物实现高分离分析的全二维色谱 e-Series，基于LC(液相色谱)的LC×LC系统「Nexera-e」以及基于GC(气相色谱)·GC-MS(气质联用仪)的GC×GC系统「Ultra-e」组成产品线，使用专用软件「ChromSquare）」进行数据解析。

基于Comprehensive Chromatography的应用

葛根汤提取物

在1个峰内含有若干成分吧？样品越复杂、类似成分越多，则在1个峰中就越有可能含有多个成分。单一分离系统无法分离的成分，如果使用两个独立的分离系统的话，则可以实现分离。

葛根汤提取物基于Nexera-e的分离与基于通常1维LC的分离

如上例所示的峰，在单一分离系统中重叠的成分，通过使用2个分离系统实现了分离。另外，1维LC确认到74个峰，而通过使用Nexera-e，在同一分析时间内检测出超过200个峰。

磷脂

全二维液相色谱分析的优点不仅仅是高分离。在2维谱图上，第1维轴与第2维轴可分别为不同的分离条件，因此，各成分的物性与图上的位置相关。在2维谱图上进行解析，可对具有类似结构的化合物分组，可直接观察到各成分群，或在图上解析未知成分的性质。

磷脂39成分同时分析
PG：磷脂　PE：磷脂酰乙醇胺  PA：磷脂酸
PI：磷脂酰肌醇  PS：磷脂酰丝氨酸　PC：磷脂酰胆碱

磷脂各成分通过第1维正相系统基于极性基团种类进行分离，通过第2维反相系统基于脂肪酸链长进行分离。

上图按种类分组表示各成分。
磷脂有以正离子模式较强检出的成分和以负离子模式较强检出的成分，但利用LCMS-8050的高速正负离子切换［UFswitching］检测，可以在1次分析中获得双方数据。 

矿物油的芳烃类(MOAH)的分析

从原油经过各蒸馏、提纯过程生产出的矿物油产品含有矿物油饱和烃类(MOSH)、矿物油芳烃类(MOAH)。近年，发生了矿物油混入食品危害健康的问题。混入源可能是包装材料的印刷油墨直接混入，或是作为再生原料的报纸上的油墨等。在此介绍基于GC×GC的意大利面的MOAH分析。

在矿物油分析中，首先提取粉碎样品，然后分离MOSH成分与MOAH成分，并进行定量。比如，使用Ag硅胶SPE小柱在线SPE法分离的样品分割中还出现了目标成分之外的峰，妨碍定量。对此峰进行解析还有助于确定污染源。

下图是GC×GC分析市售意大利面的MOAH分割的结果。在MOAH Cloud上存在强峰，通过质谱谱库检索，确认了峰成分。大多是脂类化合物。MOAH定量使用GC×GC-FID，对对应面积积分区域部分进行积分，然后扣除不要要的峰强度，得到了1.6mg/Kg(C<25)的结果。在包装前测定的意大利面样品中不含一系列的脂类化合物，因此，可以污染认为是来自包装。

意大利面的MOAH分割的GCｘGC-qMS色谱图
(1st色谱柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25µm), 2nd色谱柱：Supelcowax-10（L=1m, i.d.=0.1mm, df=0.10mu;m),调制时间：6sec)

岛津的三重四极杆型质谱仪GCMS-TQ8030可高速实施扫描模式、MRM数据采集，还可进行scan/MRM同时测定。在此，介绍基于GCMS-TQ8030的scan/MRM同时测定模式的柑橘精油非目标定性分析，以及食品添加剂所含柑橘油的MRM目标分析的例子。1st色谱柱使用SLB-5ms，2nd色谱柱使用IL-60。

下图表示扫描部分的2维色谱图。另外，列表表示通过谱图相似度检索一致的不同极性的16种单/倍半萜。

Q3扫描部分的柑橘精油的2维色谱图和鉴定结果
（调制时间：5sec)

进行了3种保存剂——邻苯基酚 (OPP)、丁基羟基甲苯 (BHT)、丁基羟基苯甲醚 (BHA)的MRM目标定量分析。对于OPP在0.1 ppm-100 ppm范围，而对于BHA和BHT在0.5 ppm-200 ppm范围测定了标准曲线。下图表示1 ppm水平的MRM的2维色谱图。从柑橘精油检测出57 ppm的OPP，未检出BHT和BHA。(BHT和BHA的LOD分别为3 ppb、11 ppb。)

1ppm水平的内标IS(,4-二溴苯)、BHT、OPP、BHA的
MRM GC×GC-MSMS 2维色谱图。

进行通常GC/MS/MS的MRM而有峰重叠的情况下，如果使用GCxGC-MSMS，则有可能实现色谱分离。

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马黛茶的分析

马黛茶作为恢复疲劳的滋补剂或兴奋性饮料，在南美各国被普遍消费。对从巴西超市买来的马黛茶样品(Ilex paraguariensis的枝叶）的挥发成分进行了GCｘGC分析。

马黛茶的GCｘGC-qMS色谱图
（1st色谱柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色谱柱Equity 1701（L=1.5m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 调制时间：6sec)

一维色谱柱使用微极性色谱柱，二维色谱柱使用具有适合高速分析的尺寸的中极性色谱柱。得到的二维色谱图上检测出非常多的成分，在二维图的下部（低极性区域）检测出烃组，并且，检测出引人注目的化合物咖啡因。

通过实施质谱图谱库检索，在检出的1000个以上的峰中，可鉴定241个。可知，GCｘGC是分析复杂样品的有效手段。

马黛茶的GCｘGC-qMS色谱图和鉴定结果例

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血浆中的脂肪酸

食物中的脂肪与高血压、心脏病、肥胖、高胆固醇血症等一系列病理有很深的关系，被人们普遍关注，近年来，广泛使用色谱装置实施调查。但目前的方法存在i)因质谱图相似，不能确定脂肪酸同分异构体的双键位置、ii) GC分离能力低、iii) 因灵敏度低，无法检测微量水平的峰等问题。 在此，尝试使用具有高分离能力、高灵敏度的GC×GC法确定人血浆中的脂肪酸甲酯。

血浆中脂肪酸甲酯的二维色谱图
（1st色谱柱：SLB-5ms（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色谱柱：Supercowax-10（L=0.95m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 调制时间：6sec)

可知FAME的峰与碳数(C)、双键数(DB)、双键位置(ω)对应，有规则地在2维色谱图上分布。 此空间分布排列对预测确定化合物非常有用，根据此排列，65个峰中29个峰基于此排列位置成功得到鉴定（表中（ｓt）为基于标准样品的物质）。另外，还检测出低水平的奇数碳数的脂肪酸。

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咖啡的分析

由于主要是属于吡喃、吡嗪、吡咯化合物的数千种挥发化合物的存在，赋予了烘焙咖啡香味的特征。不同种类的上述成分的嗅觉感受性、浓度，化学特性都不同，通过相互作用形成咖啡独特的香味。对于因组成成成分非常复杂，以通常的GC难以分析的咖啡豆挥发成分，使用GCｘGC-MS进行了分析。

阿拉伯咖啡挥发成分的二维色谱图
（1色谱柱：Supercowax-10（L=30m, i.d.=0.25mm, df=0.25μm), 2nd色谱柱：SPB-5ms（L=1.0m, i.d.=0.1mm, df=0.1μm), 调制时间：6sec)

此分析通过使用极性－无极性的色谱柱对，在二维面内检测出数千个峰，出色地描绘了非常复杂的咖啡香味。

二维色谱图上描绘的吡嗪组

可知14种吡嗪形成与侧链碳数对应的组，以水平方向的谱带群形式排列。

本网页刊登的应用数据由意大利·墨西拿大学 -  Mondero教授小组取得。

Application data by Universita degli Studio di Messina; Reference: Purcaro et.al. J.Sep.Sci. 2009, 32, 3355-3363

GC×GC系统实现了全二维色谱法（GC×GC）的数据采集。可以从复杂基质中分离目标物质，根据2维色谱图模式进行分类分析等。

用途

有效应对以往GC或GCMS难以分析的天然产物等复杂样品的分离分析。

· 食品
· 香精香料
· 环境
· 石油化工等

特长

在1维色谱图上因沸点相近而无法分离的色谱峰，可根据极性的差异在二维色谱上实现分离。
可以分析以往因基质复杂而难以分离的成分。

反映化合物结构的图像模式

GC×GC具有反映化合物结构的图像模式，在多成分混合物的分组分析中发挥威力。

轻质油的分析
表示与苯环数或碳数对应的模式。

GCMS-QP2010 Ultra的超快速改善分离

GCｘGC要求具有超快的扫描速度高速采样功能。GCMS-QP2010 Ultra高达20,000 u/sec的高速性能提高了色谱峰的分离能力。

全二维色谱法解析软件 ChromSquare

直接读取以Gcsolution、GCMSsolution采集的GC×GC数据，变换为2维色谱图后进行数据的定性或定量。可方便地进行分组或报告制作。

ChromSquare　　

* ChromSquare为意大利 Chromaleont S.r.l 的产品。
* 也可作为软件介绍美国Zoex公司的”GC Image”。