D¡VKOVANIE VEºK›CH OBJEMOV V KAPIL¡RNEJ PLYNOVEJ CHROMATOGRAFII
EVA KORENKOV¡a, EVA MATISOV¡b a JAROSLAV SLOBODNÕKa
aEnvironmental Institute, Okruûn· 784/42, 972 41 Koö,bKa- tedra analytickej chÈmie, Fakulta chemickej a potravin·rskej technolÛgie, Slovensk· technick· univerzita, RadlinskÈho 9, 812 37 Bratislava, Slovensk· republika
Doölo dÚa 23.I.2001
Kæ˙ËovÈ slov·: kapil·rna plynov· chromatografia, elimin·cia p·r solventu, d·vkovanie veæk˝ch objemov, d·vkovanie do kolÛny, d·vkovanie cez sluËku, kombin·cia LC-GC
Obsah 1. ⁄vod
2. SpÙsoby elimin·cie p·r solventu 3. Techniky d·vkovania veæk˝ch objemov
3.1. D·vkovanie cez Ñon-columnì injektor 3.2. D·vkovanie cez sluËku
3.3. D·vkovanie do odparovacej komÙrky 4. Z·ver
1. ⁄vod
PrÌprava vzorky je vo v‰Ëöine prÌpadov Ëasovo najn·roË- nejöÌ krok anal˝zy. Na konci komplikovanej proced˙ry zvy- Ëajne d·vkujeme do plynovÈho chromatografu 1ñ2µl extrak- tu, Ëo znamen· veæk˙ stratu citlivosti a neekonomickÈ vyuûitie vzorky. ZriedenÈ extrakty sa musia Ëasto zakoncentrovaù, aby sa dosiahli poûadovanÈ medze detekcie. Tento proces je n·- roËn˝ nielen na Ëas a manu·lnu pr·cu, ale nesie so sebou nebezpeËenstvo straty prchav˝ch l·tok, alebo kontamin·cie vzorky. D·vkovanÌmveækÈho objemu sa d· zakoncentrovanie vzorky nahradiù, ËÌmsa zjednoduöÌ celkov· proced˙ra prÌpra- vy vzorky. V prÌpade, ûe sa vzorka zakoncentruje, umoûÚuje d·vkovanie veækÈho objemu znÌûiù medzu detekcie danÈho analytu. D·vkovanie veæk˝ch objemov predstavuje v˝znamn˝
krok vpred v stopovej anal˝ze. Cieæomtohto Ël·nku je uviesù z·kladnÈ techniky d·vkovania veæk˝ch objemov v kapil·rnej plynovej chromatografii, vysvetliù ich princÌp a uviesù niektorÈ aplik·cie.
V podstate existuj˙ tri spÙsoby, ak˝mi moûno d·vkovaù veækÈ objemy vzorky v kapil·rnej GC:
1. d·vkovanie priamo do kolÛny (on-column injection/inter- face),
2. d·vkovanie cez sluËku (loop-type injection/interface), 3. d·vkovanie do odparovacej komÙrky (vaporizing cham-
ber).
Na Ëistenie vzorky, predsepar·ciu analytov, alebo ich obo- hatenie sa Ëasto pouûÌva kvapalinov· chromatografia. Jej spo-
jenie s plynovou chromatografiou, ktor· poskytuje vysok˙
separaËn˙ ˙Ëinnosù a selektÌvnu a citliv˙ detekciu, je preto zvl·öù v˝hodnÈ a ûiad˙ce. UvedenÈ techniky d·vkovania veæ- k˝ch objemov sa pouûÌvaj˙ aj ako medziËl·nok pre on-line kombin·ciu LC-GC.
Ide·lny injektor pre d·vkovanie veæk˝ch objemov by mal spÂÚaù tieto kritÈri·:
ñ schopnosù odstr·niù prevaûn˙ Ëasù solventu s minim·lnymi stratami analytov,
ñ schopnosù znovu sfokusovaù poËiatoËn˙ zÛnu, aby sa do- siahli ˙zke pÌky v GC chromatograme,
ñ v prÌpade kombin·cie LC-GC, medziËl·nok by mal repro- dukovateæne a ˙plne pren·öaù dan˙ LC frakciu.
V tabuæke I s˙ zhrnutÈ a vysvetlenÈ termÌny beûne pouûÌ- vanÈ v s˙vislosti s d·vkovanÌmveæk˝ch objemov v kapil·rnej GC.
2. SpÙsoby elimin·cie p·r solventu
Prv˝mpredpokladompre ˙speön˙ chromatografick˙ se- par·ciu analytov pri d·vkovanÌ veæk˝ch objemov, Ëi uû do Ñon-columnì injektora, alebo do odparovacej komÙrky, je odstr·nenie nadmernÈho mnoûstva solventu. Veæk˝ objem p·r pozost·vaj˙ci prevaûne zo solventu je moûnÈ odstr·niù ich zmieöanÌms nosn˝mplynoma n·sledn˝mvypustenÌmcez ventil (gas discharge) alebo samoexpanziou nezrieden˝ch p·r cez ventil (vapour overflow)1.
ÑGas dischargeì
V tomto prÌpade sa solvent odparuje v pr˙de nosnÈho plynu pri teplote pod teplotou varu solventu. R˝chlosù odpa- rovania je urËen· mnoûstvom pary, ktor· nas˝ti nosn˝ plyn pri danej teplote. T˝mto spÙsobom sa odstraÚuje solvent naprÌ- klad pri d·vkovanÌ do injektora s deliacimventiloma progra- movateænou teplotou (PTV injektor). Ak je teplota termostatu niûöia ako je rosn˝ bod zmesi nosn˝ plyn/pary solventu, nosn˝
plyn je pres˝ten˝ parami solventu a v predkolÛne doch·dza k rekondenz·cii. Elimin·cia p·r solventu v pr˙de nosnÈho plynu umoûÚuje ËiastoËnÈ odparovanie (v odparovacej ko- mÙrke), alebo ËiastoËn˙ rekondenz·ciu (v predkolÛne, resp.
v zadrûiavacej predkolÛne) solventu. Podiel odparovania/re- kondenz·cie solventu sa d· optimalizovaù nastavenÌm prieto- ku nosnÈho plynu, alebo teploty termostatu. V‰ËöÌm zriedenÌm p·r nosn˝mplynom(tj. zv˝öenie prietoku nosnÈho plynu) sa znÌûi rosn˝ bod, takûe sa mÙûe znÌûiù teplota pre odparovanie, alebo rekondenz·ciu v predkolÛne. Niûöia teplota v predkolÛ- ne vedie k vyööej retencii l·tok v stacion·rnej f·ze. »iastoËnÈ odparovanie, alebo rekondenz·cia solventu umoûÚuj˙ vyuûiù solvent efekt na zachytenie prchav˝ch l·tok.
ÑVapour overflowì
PoËas odstraÚovania p·r solventu t˝mto spÙsobom je prÌ- vod nosnÈho plynu vypnut˝. Pary op˙öùaj˙ systÈmv dÙsledku
Tabuæka I
TerminolÛgia spojen· s d·vkovanÌm veæk˝ch objemov v GC
PredkolÛna (retention gap) Deaktivovan· kapil·ra z tavenÈho kremeÚa bez stacion·rnej f·zy, ktor· sa pouûÌva na rekoncentr·ciu zÛn rozöÌren˝ch dif˙ziou v priestore.
Zm·Ëateænosù (wettability) Schopnosù solventu vytvoriù s˙visl˝ film na vn˙torn˝ch sten·ch predkolÛny.
Zaplaven· zÛna (flooded zone) DÂûka kapil·ry pokryt· vrstvou kvapalnej vzorky. ZvyËajne sa vyjadruje ako dÂûka kapil·ry, ktor˙ zaplavÌ jednotkov˝ objemvzorky (cm.µlñ1).
⁄plnÈ s˙ËasnÈ odparovanie solventu (fully concurrent solvent evaporation, FCSE)
⁄plnÈ odparenie solventu poËas jeho d·vkovania do GC, tj. r˝chlosù d·vkovania sa rovn· r˝chlosti odparovania.
»iastoËnÈ s˙ËasnÈ odparovanie solventu (partially concurrent solvent evaporation, PCSE)
Podmienky d·vkovania do GC, pri ktor˝ch sa v‰Ëöina solventu odparuje uû poËas d·vkovania, tj. r˝chlosù d·vkovania je vyööia ako r˝chlosù odparo- vania. Neodparen˝ zvyöok zaplavuje predkolÛnu a zachyt·va prchavÈ analyty ˙Ëinkom Ñsolventì efektu.
ÑSolventì efekt Rekoncentr·cia prchav˝ch l·tok rozpustenÌmv kvapalnomfilme, pri odpa- rovanÌ solventu smerom od konca zaplavenej zÛny k jej Ëelu.
FokusaËn˝ ˙Ëinok zm·Ëania stacion·rnej f·zy (phase soaking focusing effect)
Rekoncentr·cia analytov v dÙsledku zv˝öenej retencie na stacion·rnej f·ze zm·Ëanej solventom (zm·Ëanie spÙsobuje n·rast hr˙bky stacion·rnej f·zy, a teda zv˝öen˙ retenciu).
FokusaËn˝ ˙Ëinok pomerom stacion·rnych f·z (phase-ratio focusing effect)
Rekoncentr·cia menej prchav˝ch l·tok v dÙsledku spomalenia ich migr·cie pri prechode z predkolÛny s nÌzkou retenciou do separaËnej kolÛny s vyso- kou retenciou.
Ventil pre skor˙ elimin·ciu p·r solventu (early solvent vapour exit, SVE)
Kus kapil·ry s veæk˝mvn˙torn˝mpriemerommedzi predkolÛnou a sepa- raËnou kolÛnou, ktor˝msa eliminuj˙ prebytoËnÈ pary solventu.
Ko-solvent (cosolvent) Solvent s vyööou teplotou varu, ako m· hlavn˝ solvent, ktor˝ sa v mal˝ch mnoûstv·ch prid·va k hlavnÈmu solventu na znÌûenie str·t prchav˝ch l·tok.
PouûÌva sa napr. pri d·vkovanÌ veæk˝ch objemov za podmienok ˙plnÈho s˙ËasnÈho odparovania rozp˙öùadla.
Zadrûiavacia predkolÛna (retaining precolumn) Kr·tka kapil·ra so stacion·rnou f·zou (zvyËajne tou istou, ak˙ m· separaË- n· kolÛna), ktor· sa vs˙va medzi predkolÛnu a separaËn˙ kolÛnu, aby sa zabr·nilo strat·mprchav˝ch l·tok cez ventil pre skor˙ elimin·ciu p·r solventu.
Odparovacia komÙrka s programovateænou teplo- tou (programmable temperature vaporizer, PTV)
Injektor pre d·vkovanie do studenÈho linera s n·sledn˝mr˝chlymzahria- tÌma prenosomanalytov do predkolÛny/kolÛny.
Tabuæka II
Porovnanie elimin·cie p·r solventu v pr˙de nosnÈho plynu a bez prietoku nosnÈho plynu Elimin·cia p·r solventu v pr˙de nosnÈho plynu (gas discharge)
+ niûöia teplota poËas odparovania v odparovacej komÙrke aj v predkolÛne => silnejöia retencia prchav˝ch l·tok + ËiastoËnÈ odparovanie/rekondenz·cia solventu je moûnÈ a regulovateænÈ
+ zachytenie prchav˝ch l·tok ˙Ëinkomìsolventì efektu ñ komplikovanejöÌ dizajn a fungovanie
Elimin·cia p·r solventu samoexpanziou bez prietoku nosnÈho plynu (vapour overflow) + æahk· optimaliz·cia (len jeden parameter ñ teplota)
+ prietok p·r samoregulovateæn˝ (kolapsuje na konci odparovacieho procesu) + pokles tlaku cez n·plÚ vo vyparovacej komÙrke nie je kritick˝
ñ potrebn· pomerne vysok· teplota termostatu, aby sa zabr·nilo rekondenz·cii
ñ moûnÈ jedine ˙plnÈ odparenie rozp˙öùadla poËas d·vkovania (neexistuje ËiastoËnÈ odparovanie rozp˙öùadla) ñ zachytenie prchav˝ch l·tok ˙Ëinkom Ñsolventì efektu je moûnÈ len s pridanÌm ko-solventu
+ pozitÌvum, ñ negatÌvum
ich samoexpanzie poËas vyparovania. Pri elimin·cii nezriede- n˝ch p·r solventu musÌ byù teplota injektora poËas odparo- vania minim·lne na ˙rovni teploty varu solventu. Aby sa zabr·nilo rekondenz·cii p·r na vstupe do predkolÛny/kolÛny,
teplota termostatu musÌ byù tieû vyööia, ako je teplota varu solventu (korigovan· na dan˝ tlak). V opaËnomprÌpade do- ch·dza k ˙plnej rekondenz·cii a predkolÛna musÌ maù schop- nosù zadrûaù cel˝ objemrekondenzovanej kvapaliny, inak do-
Tabuæka III
RÙzne techniky d·vkovania vzoriek v kapil·rnej GC s elimin·ciou p·r solventu v pr˙de nosnÈho plynu, alebo samoexpanziou nezrieden˝ch p·r
Elimin·cia p·r v pr˙de nosnÈho plynu Elimin·cia nezrieden˝ch p·r samoexpanziou
D·vkovanie s deliËom d·vkovanie bez delenia s pretekanÌm p·r solventu (Splitless overflow) D·vkovanie bez delenia
ÑOn-columnì d·vkovanie d·vkovanie cez sluËku(v kombin·cii LC-GC)
PTV s ventilom na elimin·ciu p·r solventu PTV bez delenia s pretekanÌm p·r solventu (PTV splitless overflow) D·vkovanie do systÈmu odparovacia
komÙrka-predkolÛna-ventil pre elimin·ciu p·r
Techniky d·vkovania veæk˝ch objemov s˙ hrubo vytlaËenÈ ch·dza k zaplaveniu separaËnej kolÛny. »iastoËn˙ rekon- denz·ciu p·r solventu je moûnÈ dosiahnuù len zmieöanÌm hlavnÈho solventu s vyööie vr˙cimko-solventom. OdstraÚo- vanie p·r solventu samoexpanziou je jednoduchöie ako elimi- n·cia p·r v pr˙de nosnÈho plynu. Jedinou premennou veliËi- nou je teplota, ktor· sa d· æahko odhadn˙ù z teploty varu korigovanej na dan˝ tlak. »as zatvorenia ventilu pre skor˙
elimin·ciu p·r (SVE) nie je kritick˝, pretoûe tok p·r prest·va na konci odparovacieho procesu. Nev˝hodou tohto spÙsobu elimin·cie p·r solventu s˙ moûnÈ straty prchav˝ch l·tok v prÌ- pade, ûe predkolÛna nie je schopn· zadrûaù celÈ mnoûstvo rekondenzovanej kvapaliny. œalej, teplota termostatu musÌ byù vyööia ako pri elimin·cii p·r v pr˙de plynu, Ëo zniûuje retenciu l·tok na stacion·rnej f·ze (menöÌ stupeÚ zakoncentro- vania prchav˝ch l·tok).
Porovnanie Ñgas dischargeì a Ñvapour overflowì technÌk elimin·cie p·r solventu je uvedenÈ v tabuæke II. RÙzne tech- niky d·vkovania vzorky v kapil·rnej GC a typick˝ spÙsob, ak˝m sa eliminuj˙ pary solventu, s˙ uvedenÈ v tabuæke III.
3. Techniky d·vkovania veæk˝ch objemov 3 . 1 . D · v k o v a n i e c e z Ñ o n - c o l u m n ì
i n j e k t o r
Prelomv d·vkovanÌ veæk˝ch objemov vzoriek v GC a v on- -line spojenÌ LC-GC nastal s v˝vinomÑon-columnì injektora v kombin·cii s veæmi dlhou (aû do 50 m) deaktivovanou sklenou kapil·rou, alebo kapil·rou z tavenÈho kremeÚa bez stacion·rnej f·zy. Vöetky vari·cie techniky d·vkovania veæ- k˝ch objemov cez Ñon-columnì injektor s˙ zaloûenÈ na d·v- kovanÌ vzorky pri teplote niûöej, ako je teplota varu solventu korigovan· na dan˝ tlak. Teda vzorka sa nach·dza v predko- lÛne vo forme kvapaliny. ⁄Ëinkom nosnÈho plynu sa kvapa- lina zan·öa hlböie do kapil·ry. Ak solvent zm·Ëa predkolÛnu, vytvorÌ sa s˙visl· tenk· vrstva kvapaliny na vn˙torn˝ch ste- n·ch predkolÛny, tzv. zaplaven· zÛna (flooded zone)2(obr. 1).
Nosn˝ plyn prich·dzaj˙ci do styku so zaplavenou zÛnou sa nasycuje parami solventu. Solvent sa postupne odparuje v˝-
Obr. 1. Proces vytv·rania zaplavenej zÛny a odparovania solventu v predkolÛne poËas a po skonËenÌ d·vkovania odparovanie
solventu Odparovanie solventu poËas d·vkovania
vrstva kvapalnej vzorky zadrûiavaj˙ca prchavÈ analyty
kvapaln· vzorka zaplavuj˙ca predkolÛnu
zÛna ËiastoËnÈho s˙ËasnÈho odparovania solventu
nosn˝ plyn
predkolÛna nosn˝ plyn
nosn˝ plyn nas˝ten˝
parami solventu
Odparovanie solventu po skonËenÌ d·vkovania
luËne smerom od injektora k detektoru a analyty sa zakoncen- trov·vaj˙ ˙Ëinkomsolventu (solvent effect), zm·Ëania stacio- n·rnej f·zy v analytickej kolÛne solventom(phase soaking effect) a v dÙsledku rozdielu medzi pomerom stacion·rnej f·zy v analytickej kolÛne a v predkolÛne (phase-ratio focusing effect)3. Tieto efekty, ktorÈ ved˙ k zakoncentrovaniu analytov a k vytvoreniu ˙zkej poËiatoËnej zÛny, s˙ zn·zornenÈ na obr. 2. RelatÌvne prchavÈ analyty migruj˙ spolu so solventom, ktor˝ sa odparuje smerom k analytickej kolÛne. Vz·p‰tÌ sa vöak op‰ù rozp˙öùaj˙ v tenkej vrstve eöte neodparenÈho sol- ventu nach·dzaj˙cej sa vpredu, ktor· funguje ako doËasn·
stacion·rna f·za (temporary stationary phase). T˝mto spÙso- bomsa prchavÈ l·tky koncentruj˙ na Ëele solventu a uvoænuj˙
sa ako ˙zka zÛna v momente, keÔ sa odparia poslednÈ zvyöky solventu (solvent effect, obr. 2a). Ak m· odparuj˙ci sa solvent schopnosù zm·Ëaù stacion·rnu f·zu v analytickej kolÛne, za- koncentrov·vaj˙ sa aj menej prchavÈ analyty (phase soaking effect, obr. 2b). Zm·ËanÌm stacion·rnej f·zy sa zv‰Ëöuje jej hr˙bka a n·sledne sa zvyöuje retencia analytov. Menej prchavÈ zl˙Ëeniny zost·vaj˙ aj po odparenÌ solventu rozpt˝lenÈ po celej dÂûke pÙvodne zaplavenej zÛny a zaËÌnaj˙ migrovaù aû so zvyöuj˙cou sa teplotou. Rozdiel v r˝chlosti migr·cie ana- lytov v analytickej kolÛne so stacion·rnou f·zou a v predko- lÛne bez stacion·rnej f·zy vedie k ich zakoncentrovaniu. Mi- gr·cia analytov v analytickej kolÛne sa v˝razne spomalÌ v po- rovnanÌ s r˝chlosùou migr·cie pozdÂû predkolÛny, v ktorej sa analyty pohybuj˙ r˝chlosùou nosnÈho plynu. Teda zakoncen- trovanie menej prchav˝ch zl˙ËenÌn je dÙsledkom rozdielu me- dzi pomerom stacion·rnej f·zy v analytickej kolÛne a v pred- kolÛne (phase-ratio focusing effect, obr. 2c).
Klasick· Ñon-columnì technika
SchÈma klasickej Ñon-columnì techniky d·vkovania veæ- k˝ch objemov je zn·zornen· na obr. 3. Medzi Ñon-columnì injektoroma analytickou kolÛnou sa nach·dza predkolÛna rÙznej dÂûky v z·vislosti od d·vkovanÈho objemu. 1µl solven- tu s dobr˝mi zm·ËacÌmi vlastnosùami, teda schopn˝ vytv·raù s˙visl˙ vrstvu kvapaliny na sten·ch predkolÛny, vytvorÌ v ka- pil·re s vn˙torn˝mpriemerom0,53 alebo 0,32 mmkvapaln˝
film s dÂûkou pribliûne 10 cm a 15 cm. In˝mi slovami, 15 m ◊ 0,32 mm i.d. kolÛna bez stacion·rnej f·zy m· schopnosù zadrûaù 80ñ100 µl zm·Ëacej kvapaliny4. V prÌpade kolÛny s vn˙torn˝m priemerom 0,53 mm, staËÌ na zadrûanie rovnakÈ- ho objemu len 10 m, vzhæadom na jej v‰ËöÌ vn˙torn˝ priemer.
PredkolÛna je s analytickou kolÛnou zvyËajne spojen· pomo- cou deaktivovanej sklenej spojky (press-fit). Ako je vyööie uvedenÈ, odparovanie solventu sa zaËÌna pri injektore a po- kraËuje smerom k detektoru, priËom doch·dza k zakoncentro- vaniu analytov. Nev˝hodou klasickej Ñon-columnì techniky je odparovanie celÈho objemu solventu cez analytick˙ kolÛnu a detektor. To vedie k r˝chlejöej aktiv·cii analytickej kolÛny, v prÌpade, ûe solvent obsahuje stopy vody, a spÙsobuje pro- blÈmy s detektorom (zh·öanie plameÚa v FID alebo tvorba fosgÈnu pri pouûitÌ chlÛrovan˝ch rozp˙öùadiel). Z·roveÚ je odparovanie solventu cez analytick˙ kolÛnu a detektor pomer- ne zdÂhavÈ, keÔûe prietok nosnÈho plynu je obmedzen˝ na 1ñ3 ml.minñ1. V prÌpade jednor·zovÈho (Ñat-onceì) n·streku je veækosù d·vkovanÈho objemu obmedzen· dÂûkou predkolÛ- ny. Vzorka sa d·vkuje oveæa r˝chlejöie, ako sa stihne vyparo- vaù, preto musÌ maù predkolÛna primeran˙ dÂûku, aby bola Obr. 2. Rekoncentr·cia prchav˝ch a neprchav˝ch zloûiek vzorky ˙Ëinkom a) solventu, b) zm·Ëania stacion·rnej f·zy a c) rozdielu v pomere stacion·rnych f·z analytickej kolÛny a predkolÛny. Obr·zok 2a predstavuje situ·ciu hneÔ po ukonËenÌ n·streku vzorky do predkolÛny; ◊ prchavÈ l·tky,¨menej prchavÈ l·tky,lneprchavÈ l·tky. Meniaca sa hr˙bka sivo vyör·fovanej stacion·rnej f·zy zn·zorÚuje proces jej zm·Ëania solventom, ktor˝ sa odparuje z æava do prava
GC kolÛna predkolÛna
pary rozp˙öùadla a
b
c
rast˙cateplota
schopn· zadrûaù cel˝ objemd·vkovanej kvapaliny. Pri n·stre- ku prÌliö veækÈho objemu sa prekroËÌ zadrûiavacia kapacita (retaining capacity) predkolÛny a solvent zaplavÌ aj analytick˙
kolÛnu. Vytvoria sa neprimerane öirokÈ poËiatoËnÈ zÛny a znÌ- ûi sa separaËn· ˙Ëinnosù kolÛny. Ak je r˝chlosù d·vkovania kontrolovan·, mÙûe sa d·vkovan˝ objem zv˝öiù, limituj˙cim faktoromvöak naÔalej ost·va neprimerane dlh˝ Ëas na odstr·- nenie solventu. Pre d·vkovanie, alebo prenos LC frakciÌ do GC s objemomv‰ËöÌmako 50µl sa uprednostÚuje pouûitie ventilu pre skor˙ elimin·ciu p·r solventu.
ÑOn-columnì d·vkovanie s vyuûitÌm ventilu pre skor˙ elimin·ciu p·r solventu
Veækosù d·vkovanÈho objemu moûno v˝razne zv˝öiù zara- denÌmventilu pre skor˙ elimin·ciu p·r solventu (early solvent vapour exit, SVE) medzi predkolÛnu a analytick˙ kolÛnu5 (obr. 4). Vo vöeobecnosti sa medzi predkolÛnu a SVE zaraÔuje eöte kr·tka analytick· kolÛna, tzv. zadrûiavacia predkolÛna (retaining precolumn), ktor· zniûuje straty prchav˝ch l·tok unikaj˙ce cez ventil spolu s odparuj˙cim sa solventom. Rov- nako ako pri klasickomspÙsobe Ñon-columnì d·vkovania sa vzorka nastrekuje pri teplote pod teplotou varu rozp˙öùadla (korigovan· na dan˝ tlak). S odparovanÌm solventu a so zvy- öovanÌmteploty kolÛny doch·dza k zakoncentrovaniu analy- tov ˙Ëinkomvyööie opÌsan˝ch efektov. Pary solventu vöak neprech·dzaj˙ cez kolÛnu a detektor, ale sa vyp˙öùaj˙ cez SVE ventil. Ten je poËas odparovania solventu otvoren˝ a poËas chromatografickej anal˝zy sa preplachuje nÌzkym prietokom nosnÈho plynu. KolÛna a detektor s˙ tak chr·nenÈ pred nad- mern˝m mnoûstvom solventu a zabraÚuje sa tvorbe toxick˝ch l·tok v detektore, ako je naprÌklad tvorba fosgÈnu v FID pri pouûitÌ chlÛrovan˝ch rozp˙öùadiel. R˝chlosù nosnÈho plynu cez ventil je aû niekoæko desiatok ml.minñ1(30ñ200 ml.minñ1 v porovnanÌ s 1ñ3 ml.minñ1pri odparovanÌ solventu cez ana- lytick˙ kolÛnu), a teda aj proces odparovania solventu je v˝razne r˝chlejöÌ. äÌrka pÌku rozp˙öùadla sa v˝razne zniûuje, keÔûe r˝chlosù odparovania rozp˙öùadla teraz dosahuje aû 100ñ500 µl.minñ1namiesto pÙvodn˝ch 5ñ20µl.minñ1, keÔ pary solventu prech·dzali cez cel˙ analytick˙ kolÛnu4.
Na rozdiel od klasickej Ñon-columnì techniky sa d·vko-
vanie vzorky uskutoËÚuje za podmienok s˙ËasnÈho ËiastoËnÈ- ho odparovania solventu (partially concurrent solvent evapo- ration, PCSE) (obr. 5). Aû okolo 90 % solventu sa odparÌ cez SVE uû poËas d·vkovania. Pretoûe len relatÌvne mal· frakcia solventu sa nach·dza v predkolÛne vo forme kvapaliny, ktor·
sa rozm˝va pozdÂû stien, je moûnÈ jej dÂûku v˝razne skr·tiù, alebo zv˝öiù d·vkovan˝ objem, prÌpadne zv˝öiù r˝chlosù d·v- kovania pri danej dÂûke predkolÛny. Pouûitie ventilu pre skor˙
elimin·ciu p·r solventu m· veæk˝ v˝znam aj pri kombin·cii LC-GC. Prenos LC frakcie do GC za podmienok s˙ËasnÈho ËiastoËnÈho odparovania solventu si vyûaduje, aby r˝chlosù odparovania solventu bola len o Ëosi menöia ako r˝chlosù d·vkovania, tj. prietok mobilnej f·zy v LC. Pre LC kolÛny s vn˙torn˝m priemerom 2ñ3 mm s˙ typickÈ prietoky mobilnej f·zy 200ñ500µl.minñ1, Ëo sa pr·ve zhoduje s rozsahomr˝ch- lostÌ odparovania solventu cez SVE.
NajdÙleûitejöÌmparametrompri optimaliz·cii d·vkovania veækÈho objemu Ñon-columnì technikou za podmienok s˙Ëas- nÈho ËiastoËnÈho odparovania solventu je dÂûka zaplavenej zÛny. T· je urËen· r˝chlosùou d·vkovania vzorky a r˝chlosùou odparovania solventu, ktor· je zase dan· teplotou kapil·ry (musÌ byù niûöia, ako je teplota varu rozp˙öùadla korigovan·
na tlak v kolÛne), prietokomnosnÈho plynu a vstupn˝mtla- kom. Solvent nesmie zaplaviù aj stacion·rnu f·zu separaËnej kolÛny, teda zaplaven· zÛna nesmie prekroËiù dÂûku predko- lÛny. PrÌtomnosù SVE spÙsobuje, ûe proces odparovania sol- ventu zo zaplavenej zÛny je komplexnejöÌ a v niektor˝ch bodoch sa lÌöi od opisu, ktor˝ je uveden˝ v ˙vode kapitoly 3.
Obr. 3. SchÈma klasickej Ñon-columnì techniky d·vkovania veæ- k˝ch objemov; 1 ñ Ñon-columnì injektor, 2 ñ predkolÛna, 3 ñ ana- lytick· kolÛna, 4 ñ detektor
Obr. 4. SchÈma Ñon-columnì injektora s ventilom pre odstraÚo- vanie p·r solventu; 1 ñ Ñon-columnì injektor, 2 ñ predkolÛna, 3 ñ zadrûiavacia predkolÛna, 4 ñ ventil pre elimin·ciu p·r solventu (SVE), 5 ñ analytick· kolÛna, 6 ñ detektor
Obr. 5. D·vkovanie za podmienok ËiastoËnÈho s˙ËasnÈho odparo- vania solventu (PCSE)
1
2 3
4 1
2 3
4
5
6
analyty rozpustenÈ v solvente
nosn˝
plyn predkolÛna
odparovanie solventu separaËn· kolÛna
TabuækaIV Aplik·cie Ñon-columnìtechnikyd·vkovania veæk˝ch objemov vzorkyv GC a LC-GC anal˝ze Analyta VzorkaPrÌpravavzorkyb ObjemRozmeryGC/LCc GCMedzaCit. d·vkovan˝LC kolÛny[µl]Detektord detekcie doLC[mm◊ mmi.d.][µg.lñ1 ] [µl] FluorantÈn, pyrÈn/rieËnavodaÑin-vialìextrakcia 8 mlvodyññ150MSD/FID0,018 chlÛrovanÈ fenolys2mln-hex·nu HerbicÌdykyselinyvodainsituesterifik·ciaññ200MS-SIM0,01ñ0,069 chlÛrofenoxyoctoveja Ñin-vialìextrakcia Benzonitril, nitrobenzÈn,rieËnavodapredkoncentr·cia 9,5mlvody9,510◊ 275FID0,0510 m-krezol, 2-metylnaftalÈn,naLC kolÛne,el˙ciasEtAcPLRP-S, 10µm acenaftÈn, 2,3-dinitro- benzÈn, tributyl fosf·t KarboxylovÈkyselinyvoda25mlvzorky, on-linealkyl·cia/ññ100FID/ECD1000/10011 achlÛrovanÈanilÌnyacyl·cia,LLEdoizookt·nu 29OrganofosforeËn˝cholivov˝olejfiltr·cia,250 mgoleja doplnenÈ20250◊4,6PLGel,1300FPD0,001ñ0,00312 pesticÌdovdo5 mlcyklohex·nom,GPC5µm,50ÅpÛrymg.kgñ1 PAU(EPA metÛda625)odpadov·20mlvodyÑin-vialìextrakciaññ100FIDnÌzkeµg.lñ1 13 vodas2ml hex·nu OrganochlÛrovanÈpodzemn·off-lineLLE,100ml vzorka/ññ100MS0,0114 aorganofosforeËnÈpesticÌdyvoda1 mlhex·nfullscan OrganochlÛrovanÈmaterskÈextrakcia100 g vzorky35/10050◊ 1 Hypersil240ECD0,3ñ2µg.kgñ1 15 pesticÌdy/PCBsmliekoMeOH/dietylÈter/petroleumsilica,3µm/30 ◊ 2,1tuku Èter (1:1:1) a ËistenieSpherisorb 5µm p,pí-DDE/PCBspodkoûnÈsaponifik·cia5050◊1Hypersil180ECDñ16 tkanivosilica,3µm OrganosÌrovÈzl˙ËeninyùaûkÈastrednÈ10ñ25-n·sobnÈzriedenie10250◊2ñFID-SCDñ17 (tioly, sulfidy, tiofÈny,ropnÈvzorky hept·nomaminosilane- benzotiofÈny,dibenzotio-destil·ty-bondedsilica, fÈny, benzo-naftotiofÈny)(150ñ450 ∞C)5µm PolycyklickÈaromatickÈnafta;Ëasticeoff-lineLLE,SFE20100◊2500/350MS/AEDñ18 zl˙Ëeniny(PAU,hetero-(mestskÈhoSpherisorb, 5µm cyklickÈ-,nitro-,vzduchu oxy-polyarom·ty)az v˝fukov dieslov˝ch motorov); uhoænÈdechty ChlÛrovanÈ alk·nypriemyseln·off-lineLLE30mlvzorkyññ100MS-SIM0,0008ñ19 abenzÈnyodpadov·vodas5ml hex·nu0,0085 533
TabuækaIVñ pokraËovanie Analyta VzorkaPrÌpravavzorkyb ObjemRozmeryGC/LCc GCMedzaCit. d·vkovan˝LC kolÛny[µl]Detektord detekcie doLC[mm◊ mmi.d.][µg.lñ1 ] [µl] Nas˝tenÈ a aromatickÈdieslovÈzriedenie1:1000 pent·nom2,5220◊2,1silica260FIDñ20 uhæovodÌkypaliv·5µm a amino- -bondedsilica 5µm AlifatickÈaldehydy,pomaranËov˝zriedenieÈterickÈho oleja20100◊2Spherisorb,do200MSñ21 sesqui-a monoterpÈnovÈolejv pent·ne,1%,(v/v)5µmfullscan aldehydy Metyl izobutyr·t,metylkontrolazriedeniedichlÛrmet·nom24100◊2,1cyano200FIDñ22 metakryl·t,metylreakËneja pent·nomSpherisorb, 5µm α-formyl izobutyr·t,zmesi metylβ-formyl izobutyr·t OrganofosforeËnÈpitn· a povr-off-lineSPEññ100FPD/0,001ñ1023 pesticÌdy, triazÌnychov· vodaMS-SIM TriazÌnypovrchov·off-linemikroextrakcia,SPEññ100ñ150NPD0,124 voda TriazÌnyrieËnaon-lineimunoafinitn·SPE-SPEññ100FIDNPD0,015ñ25 aodpadov·10mlvzorky, desorpcia0,025 voda;pomaran-so 100µl etylacet·tu0,0015 Ëov˝ dû˙s ChlÛrovanÈ fenolyvodaacetyl·cia, offline/on-line SPE220010◊2PLRP-S110/85FID0,126 pre on-lineSPE AtrazÌn,diazinon, simetrÌn,vodaon-lineSPE 20mlvodyññ100IR0,1ñ127 metolachlor,triazofos,dietyl ftal·t,sulfotep, kofeÌn TriazÌny, organofosforeËnÈpovrchov·on-lineSPE, PLRP-Sññ50FID/MS0,2ñ0,7/28 pesticÌdyvoda0,02ñ0,04 AlifatickÈa aromatickÈbenzÌnzriedenie100◊2silica100FIDñ29 uhæovodÌky ChlÛrovanÈ benzÈnypalivov˝olejzriedenie0,061050 ◊ 0,25silica22FID100030 PCBsuhoæn˝decht960◊0,25 ODS silica40FIDñ31 KyslÌkatÈPAUËasticezv˝fukovSFE sCO2a modifik·torom50150◊2silica200FIDñ32 dieslov˝ch motorov PAUËasticezv˝fukov100◊2silica300ñ450FIDñ33 dieslov˝ch motorov 534
TabuækaIVñ vysvetlivky a PAUñpolycyklickÈaromatickÈuhæovodÌky,PCBs ñpolychlÛrovanÈbifenily;b LLEñextrakciakvapalinañkvapalina,GPC ñgÈlov·permeaËn· chromatografia,SFE ñ extrakciasuperkritickoukvapalinou,SPEñextrakciatuhouf·zou;c GCñobjemd·vkovan˝doGC,LCñobjemLCfrakcie;d MSñhmotnostn˝spektrometer,MSDñ hmotnostn˝detektor,FIDñplameÚovoionizaËn˝detektor,SIMñselektÌvnemonitorovanieiÛnov,ECDñdetektorelektrÛnovÈhoz·chytu,FPDñplameÚovofotometrick˝ detektor,SCDñ chemiluminiscenËn˝(Sñ sÌra)detektor,AED ñ atÛmov˝ emisn˝detektor,IRñinfraËerven˝detektor TabuækaV Aplik·cie d·vkovania veæk˝ch objemov cezsluËkuv GC a LC-GC anal˝ze AnalytVzorkaPrÌpravavzorkya ObjemRozmeryGC/LCb Detektorc MedzaCit. d·vkovan˝LC kolÛny[µl]detekcie doLC[mm◊ mmi.d.][µg.lñ1 ] [µl] α-,β-,γ-,δ-podzemn·on-lineLLE10ml vodyññ100ECD0,136 -HexachlÛrocyclohex·nvodaizookt·nom Acinatrin, pyretroidn˝ovocieextrakciaovocia20100◊2,1280ñ420ECDñ37 insekticÌdLichrosorb Diol, 5µm β-Blok·tory (metoprolol,moËfiltr·cia,on-lineRPLCËistenie20◊ 2,1 C18,420FIDñ38 oxpremolol, propranolol,alebo LLE,silaniz·cia5µm timolol)a kodeÌn Mono-,di-,rastlinn˝off-lineacetyl·cia, on-line20100◊2silica1000FIDñ39 triacylglycerolyolej,dieslovÈNPLC-GCSpherisorbS5W, palivo5µm AlifatickÈalkoholyolivov˝olejoff-linetransesterifik·cia10200◊21HypersilalkoholyFIDñ40 asterolysilica,5µm250 a steroly 450 HexachlÛrobutadiÈn,povrchov·Ñin-vialìextrakcia 1 mlvzorky,ññ140MS-SIM0,00641 hexachlÛrobenzÈnvoda1 mlpent·n OrganochlÛrovanÈpodzemn·on-lineLLE10ml vzorkyññ100,250ECD/FID0,1ñ1042 pesticÌdy/NCC-Ètervoda/testydoizookt·nu aACC-Èterak˙tnej toxicity srybami ablchami 535
TabuækaVñpokraËovanie AnalytVzorkaPrÌpravavzorkya ObjemRozmeryGC/LCb Detektorc MedzaCit. d·vkovan˝LC kolÛny[µl]detekcie doLC[mm◊ mmi.d.][µg.lñ1 ] [µl] PolycyklickÈaromatickÈnafta, Ëasticeoff-lineLLE,SFE20100◊2Spherisorb,500/350MS/AEDñ18 zl˙Ëeniny(PAU,(mestskÈho5µm heterocyklickÈ-,nitro-,vzduchu oxy-polyarom·ty)az v˝fukov dieslov˝ch motorov); uhoænÈdechty Nas˝tenÈ a aromatickÈdieslovÈzriedenie1:1000 pent·nom2,5220◊2,1silica260FIDñ20 uhæovodÌkypaliv·5µm a amino- -bondedsilica, 5µm PCBskrvn·plazmaoff-lineextrakciaa Ëistenie125ñ175100◊3dinitro-1000MS-SIMñ43 anilinopropylsilica, 5µm 2,6-DichlÛrobenzÈnnitril,podzemn·on-lineLLEññ100AED10ñ50044 tetradifon, tetrasul, lind·nvoda ChlÛrovanÈ fenolyvodaacetyl·cia, offline/on-line SPE220010◊2PLRP-S,110/85FID0,126 pre on-lineSPE 31OrganofosforeËn˝chvodaon-lineSPE200010◊2PLRP-S,500sko-NPD0,01ñ0,1745 adusÌkat˝ch pesticÌdov15ñ25µm-solventom OrganochlÛrovanÈvodaoff-lineLLEññ200ECD0,004ñ0,3e ,46 apyretroidnÈpesticÌdy0,05ñ0,1f PAUËastice250◊1aminosil·n/350FIDñ47 zv˝fukovsilica v sÈrii dieslov˝ch motorov PAUmazacÌolejzriedenie200600◊61000FID20048 kerosÈn,350◊0,3250sko-MSñ49 surov˝olejDNPMP-silica-solventom PAUkomÌnovÈsadzesoxhletextrakcia10250◊2aminosil·n500FIDñ50 a NPLCñkvapalinov·chromatografiananorm·lnychf·zach;RPLCñkvapalinov·chromatografianareverzn˝chf·zach,b GC/LCvizc vtabIV,d ostatnÈpouûitÈskratky akov tab.IV,e pre organochlorovanÈpesticÌdy,f pre pyretroidy 536
»elo zaplavenej zÛny sa mÙûe nach·dzaù blÌzko SVE, kde je takmer atmosferick˝ tlak. Teda medzi vstupom do predkolÛny a Ëelomzaplavenej zÛny existuje pokles tlaku, v dÙsleku ktorÈho doch·dza k zmen·m v procese vyparovania solven- tu6,7.
Aplik·cie
ÑOn-columnì techniky d·vkovania s˙ vhodnÈ hlavne pri nal˝ze termolabiln˝ch a prchav˝ch analytov. VyuûÌvaj˙
sa predovöetk˝mna sp·janie LC-GC, on-line extrakcie kva- palinañkvapalinañGC alebo on-line extrakcie na tuhej f·ze (SPE)ñGC. Ich nev˝hodou je menöia robustnosù v porovnanÌ s in˝mi technikami pri n·streku vzoriek s vysokou koncentr·- ciou vysoko vr˙cich neËistÙt (humÌnovÈ kyseliny v environ- ment·lnych vzork·ch, tuky a oleje v biologickom materi·li a potravin·ch) alebo rozp˙öùadiel obsahuj˙cich stopy vody, prÌpadne inÈ agresÌvne l·tky. Doch·dza k deaktiv·cii predko- lÛny a k vzniku adsorpËn˝ch miest. ÑOn-columnì techniky s˙
takisto nevhodnÈ pre priamu anal˝zu vodn˝ch vzoriek. Voda a jej zmesi s in˝mi rozp˙öùadlami nemaj˙ schopnosù zm·Ëaù steny predkolÛny, teda nemaj˙ schopnosù vytv·raù s˙visl˙
vrstvu kvapaliny. Pre takÈto vzorky sa v˝razne zniûuje zadr- ûiavacia kapacita predkolÛny a neuplatÚuj˙ sa efekty solventu, teda rekoncentr·cia prchav˝ch l·tok a zm·Ëanie stacion·rnej f·zy v zadrûiavacej predkolÛne, alebo v separaËnej kolÛne. Pre silne zneËistenÈ a agresÌvne vzorky sa vyuûÌva d·vkovanie do odparovacej komÙrky. PrÌklady aplik·ciÌ GC anal˝zy, alebo LC-GC anal˝zy s vyuûitÌmÑon-columnì technÌk pre d·vko- vanie veæk˝ch objemov s˙ uvedenÈ v tabuæke IV.
3 . 2 . D · v k o v a n i e c e z s l u Ë k u
Druh˝ spÙsob, ak˝m moûno d·vkovaù veækÈ objemy vzor- ky, je cez sluËku s ˙pln˝modparenÌmsolventu (obr. 6). Tento spÙsob bol pÙvodne vyvinut˝ pre on-line kombin·ciu LC-GC.
Vzorka sa d·vkuje cez sluËku, ktor· je s˙Ëasùou 10-kan·lovÈ- ho ventilu34. œalöÌmi kan·lmi je k nemu pripojen· eöte sluËka pre vn˙torn˝ ötandard alebo prem˝vacÌ solvent, prÌvod nosnÈ- ho plynu a predkolÛna. Po naplnenÌ obidvoch sluËiek a otoËenÌ ventilu sa vzorka vytlaËÌ nosn˝mplynomzo sluËky do pred- kolÛny. Na rozdiel od d·vkovania Ñon-columnì technikou je teplota termostatu mierne nad teplotou varu solventu. Vöetok solvent sa okamûite vyparuje a tlak vytvoren˝ odparuj˙cim sa solventomzabraÚuje, aby kvapalina prenikala hlböie do pred- kolÛny. Na jej sten·ch sa teda nevytv·ra ûiadna s˙visl· vrstva kvapaliny, ktor· by mohla zachyt·vaù prchavÈ l·tky. Tie sa odparuj˙ spolu so solventom. D·vkovanie prebieha za pod- mienok ˙plnÈho s˙ËasnÈho odparovania solventu (fully con- current solvent evaporation) (obr. 7). T·to metÛda je preto vhodn· len na anal˝zu l·tok s relatÌvne vysok˝mi GC eluËn˝- mi teplotami, tj. len pre zl˙Ëeniny, ktorÈ eluuj˙ pri teplote aspoÚ o 100ñ120 ∞C vyööej, ako je teplota poËas d·vkovania.
Z toho istÈho dÙvodu (absencia zaplavenej zÛny) postaËuj˙ aj veæmi kr·tke predkolÛny (1ñ2 m). Pary solventu a prchavÈ l·tky sa eliminuj˙ buÔ cez kolÛnu a detektor, alebo r˝chlejöie cez SVE. Za podmienok ˙plnÈho s˙ËasnÈho odparovania roz- p˙öùadla mÙûu byù v relatÌvne kr·tkom Ëase d·vkovanÈ obje- my aû niekoæko mililitrov. Doposiaæ zaznamenanÈ maximum bolo 20 ml za menej ako 20 min˙t35. Zaostrovanie poËiatoË- n˝ch zÛn analytov sa uskutoËÚuje len v dÙsledku rozdielnych
pomerov stacion·rnych f·z v predkolÛne (bez stacion·rnej f·zy) a v separaËnej kolÛne.
V podstate je potrebnÈ optimalizovaù jedin˝ parameter, a t˝mje poËiatoËn· teplota, pri ktorej sa d·vkuje vzorka. PrÌliö nÌzka teplota spÙsobuje neûiad˙cu op‰tovn˙ kondenz·ciu sol- ventu na sten·ch predkolÛny. Kondenzovan· kvapalina mÙûe prenikn˙ù aû do separaËnej kolÛny, Ëo vedie k öirok˝ma de- formovan˝m pÌkom. Na druhej strane, prÌliö vysok· poËiatoË- n· teplota vedie k nadmern˝m strat·m prchavejöÌch analytov, Ëo eöte viacej zuûuje aplikaËn˝ rozsah metÛdy. Na znÌûenie str·t niûöie vr˙cich analytov sa k hlavnÈmu solventu prid·va ko-solvent. Ko-solvent musÌ maù vyööiu teplotu varu ako hlavn˝ solvent, musÌ sa s nÌm mieöaù a dobre zm·Ëaù predko- lÛnu. Zatiaæ Ëo sa hlavn˝ solvent poËas d·vkovania okamûite odparuje, ko-solvent vytv·ra na sten·ch predkolÛny tenk˝
film, ktor˝ sl˙ûi ako doËasn· stacion·rna f·za zachyt·vaj˙- ca prchavÈ analyty. Moûnosti pouûitia tejto techniky v GC a v kombin·cii LC-GC s˙ zhrnutÈ v tabuæke V.
Obr. 6. SchÈma d·vkovania veæk˝ch objemov cez sluËku; 1 ñ nosn˝
plyn, 2 ñ sluËka pre vn˙torn˝ ötandard alebo prem˝vacÌ solvent, 3 ñ sluËka na zachytenie LC frakcie, 4 ñ predkolÛna, 5 ñ stena GC
Obr. 7. D·vkovanie za podmienok ˙plnÈho s˙ËasnÈho odparova- nia solventu (FCSE); na sten·ch predkolÛny sa nevytv·ra kvapaln˝
film a prchavÈ l·tky unikaj˙ spolu so solventom nosn˝
plyn 1
tlak p·r
odparuj˙ci sa solvent a prchavÈ l·tky LC eluent stena GC termostatu ukladanie
vysokovr˙cich l·tok 2
3
4
5
migr·cia analytov z HPLC
predkolÛna
prchavÈ l·tky a solvent
separaËn· kolÛna stacion·rna f·za stena GC termostatu
neprchavÈ l·tky
3 . 3 . D · v k o v a n i e d o o d p a r o v a c e j k o m Ù r k y
Vzorky obsahuj˙ce neprchavÈ interferuj˙ce l·tky, alebo vzorky rozpustenÈ v solventoch s obmedzen˝mi zm·ËacÌmi schopnosùami (zmes organick˝ch rozp˙öùadiel s vodou) sa musia d·vkovaù do odparovacej komÙrky. Vzorka sa d·vkuje do studenÈho injektora (pri teplote pod teplotou varu rozp˙ö- ùadla), alebo do hor˙ceho injektora. K odparovaniu solventu a k separ·cii analytov od solventu doch·dza buÔ v tej istej Ëasti injektora, alebo s˙ jednotlivÈ kroky od seba priestorovo odde- lenÈ. Odparovacia komÙrka mÙûe byù plnen· vhodn˝m sor- bentomna zv˝öenie jej zadrûiavacej kapacity pre kvapalinu.
RÙzny dizajn odparovacÌch komÙriek, pouûitie rÙznej poËia- toËnej teploty injektora pri d·vkovanÌ, rÙzne spÙsoby odstr·- nenia solventu a separovania solventu od analytov umoûÚuj˙
rÙzne kombin·cie pre n·strek veæk˝ch objemov, s nomenkla- t˙rou, ktor· zdanlivo eöte zv‰Ëöuje tento poËet a zvyöuje ich neprehæadnosù51.
4. Z·ver
D·vkovanie veæk˝ch objemov vzorky v kapil·rnej GC umoûÚuje znÌûiù medze detekcie v stopovej anal˝ze alebo eliminovaù zakoncentrovacÌ krok odparovanÌm, Ëo z·roveÚ umoûÚuje skr·tenie a zjednoduöenie prÌpravy vzorky pri do- siahnutÌ tej istej medze detekcie ako s pouûitÌm samostatnÈho obohacovacieho stupÚa. Medzi z·kladnÈ techniky d·vkovania veæk˝ch objemov patrÌ d·vkovanie do Ñon-columnì injektora, d·vkovanie cez sluËku a d·vkovanie do odparovacej komÙrky.
D·vkovanie do Ñon-columnì injektora je vhodnÈ pre relatÌvne ËistÈ vzorky a pre prchavÈ analyty. Objemy do 50µl je moûnÈ d·vkovaù klasickou Ñon-columnì technikou, pri d·vkovanÌ v‰ËöÌch objemov je nutnÈ eliminovaù pary solventu cez ventil pre elimin·ciu p·r solventu. Optimaliz·cia parametrov je po- merne n·roËn·, kritick˝ parameter, ktor˝ ovplyvÚuje straty prchav˝ch l·tok a kvalitu chromatografickej separ·cie, je mo- ment zatvorenia ventilu. Pri d·vkovanÌ cez sluËku je potrebnÈ optimalizovaù jedin˝ parameter, a to teplotu GC termostatu poËas prenosu vzorky zo sluËky do predkolÛny. T·to technika je vhodn· najm‰ pre vyööie vr˙ce analyty, jej rozsah pouûitia sa d· rozöÌriù na prchavejöie l·tky pouûitÌmko-solventu s tep- lotou varu vyööou ako m· hlavn˝ solvent. D·vkovanie do odparovacej komÙrky je vhodnÈ pre matrice obsahuj˙ce ne- prchavÈ ruöivÈ l·tky.
LITERAT⁄RA
1. Grob K., Biedermann M.: J. Chromatogr., A 750, 11 (1996).
2. Boselli E., Grob K., Lercker G.: J. High Resolut. Chro- matogr. 22, 327 (1999).
3. Vreuls R. J. J.: PhD Thesis. Free University of Amster- dam, Amsterdam 1993.
4. Boselli E., Grolimund B., Grob K., Lercker G.: J. High Resolut. Chromatogr. 22, 149 (1999).
5. Mol H. G. J., Janssen H. G. M., Cramers C. A., Vreuls R.
J. J., Brinkman U. A. T.: J. Chromatogr., A 703, 277 (1995).
6. Boselli E., Grolimund B., Grob K., Lercker G., Amadò R.: J. High Resolut. Chromatogr. 21, 355 (1998).
7. Grolimund B., Boselli E., Grob K., AmadòR., Lercker G.: J. High Resolut. Chromatogr. 21, 378 (1998).
8. Magni P., Munari F., Trisciani A., Trestianu S.: 20th International Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda 1998.
9. Catalina M.I., Dall¸ge J., Vreuls R. J. J., Brinkman U. A.
T.: J. Chromatogr., A 877, 153 (2000).
10. Vreuls R. J. J, Cuppen W. J. G. M., De Jong G. J., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 13, 157 (1990).
11. Goosens E. C., Broekman M. H., Wolters M. H., Strijker R. E., De Jong D., De Jong G. J., Brinkman U. A. T.: J.
High Resolut. Chromatogr. 15, 242 (1992).
12. Jongenotter G. A., Kerkhoff M. A. T., van der Knaap H.
C. M., Vandeginste B. G. M.: J. High Resolut. Chroma- togr. 22, 17 (1999).
13. Morabito P. L., McCabe T., Hiller J. F., Zakett D.: J. High Resolut. Chromatogr. 16, 90 (1993).
14. Termonia A., Termonia M.: J. High Resolut. Chromatogr.
20, 447 (1997).
15. van der Hoff G. R., Baumann R. A., van Zoonen P., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 222 (1997).
16. Gort S. M., van der Hoff R., Baumann A., van Zoonen P., Martin-Moreno J. M., vanít Veer P.: J. High Resolut.
Chromatogr. 20, 138 (1997).
17. Beens J., Tijssen R.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 131 (1997).
18. Lewis A. C., Askey S. A., Holden K. M., Bartle K. D., Pilling M. J.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 109 (1997).
19. Tamilarasan R., Morabito P. L., Lamparski L., Hazel- wood P., Butt A.: J. High Resolut. Chromatogr. 17, 689 (1994).
20. Trisciani A., Munari F.: J. High Resolut. Chromatogr. 17, 452 (1994).
21. Mondello L., Bartle K. D., Dugo G., Dugo P.: J. High Resolut. Chromatogr. 17, 312 (1994).
22. Andersson T., Hyˆtyl‰inen T., Riekkola M. L.: J. High Resolut. Chromatogr. 22, 261 (1999).
23. Ramalho S., Hankemeier T., De Jong M., Brinkman U.
A. T.: J. Microcol. Sep. 7, 383 (1995).
24. Beltran J., LÛpez F.J., Forcada M., Hern·ndez F.: Anal.
Chim. Acta 356, 125 (1997).
25. Dall¸ge J., Hankemeier T., Vreuls R. J. J, Brinkman U.
A. T.: J. Chromatogr., A 830, 377 (1999).
26. Louter A. J. H., Jones P. A., Jorritsma J. D., Vreuls R. J.
J., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 363 (1997).
27. Hankemeier T., Hooijschuur E., Vreuls R. J. J., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 21, 341 (1998).
28. Hankemeier T., Steketee P. C., Vreuls R. J. J., Brinkman U. A. T.: J. Chromatogr., A 750, 161 (1996).
29. Munari F., Trisciani A., Mapelli G., Trestianu S., Grob K., Colin J. M.: J. High Resolut. Chromatogr., Chroma- togr. Commun. 8, 601 (1985).
30. Cortes H. J., Richter B. E., Pfeiffer C. D., Jensen D. E.:
J. Chromatogr. Commun. 11, 706 (1988).
31. Cortes H. J., Pfeiffer C. D., Richter B. E.: J. High Resolut.
Chromatogr. 8, 469 (1985).
32. Kelly G. W., Bartle K. D., Clifford A. A., Robinson R.
E.: J. High Resolut. Chromatogr. 15, 526 (1992).
33. Kelly G. W., Bartle K. D., Clifford A. A., Scammells D.:
J. Chromatogr. Sci. 31, 73 (1993).
34. Kelly G. W., Bartle K. D.: J. High Resolut. Chromatogr.
17, 390 (1994).
35. Grob K., Schmarr H.-G., Mosandl A.: J. High Resolut.
Chromatogr. 12, 375 (1989).
36. Goosens E. C., Bunschoten R. G., Engelen V., De Jong D., van den Berg J. H. M.: J. High Resolut. Chromatogr.
13, 438 (1990).
37. Modeste F., Caude M., Devaux P.: J. High Resolut.
Chromatogr. 19, 535 (1996).
38. Hyˆtyl‰inen T., Pilviˆ R., Riekkola M. L.: J. High Reso- lut. Chromatogr. 19, 439 (1996).
39. Lechner M., Bauer-Plank Ch., Lorbeer E.: J. High Reso- lut. Chromatogr. 20, 581 (1997).
40. Lanuzza F., Micali G., Calabrò G.: J. High Resolut.
Chromatogr. 19, 444 (1996).
41. Venema A., Jelink J. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 19, 234 (1996).
42. Goosens E. C., De Jong D., De Jong G. J., Brinkman U.
A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 352 (1997).
43. Grimvall E., ÷stman C., Nilsson U.: J. High Resolut.
Chromatogr. 18, 685 (1995).
44. Goosens E. C., De Jong D., De Jong G. J., Rinkema F.
D., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chromatogr. 18, 38 (1995).
45. Noij T. H. M., van der Kooi M. M. E.: J. High Resolut.
Chromatogr. 18, 535 (1995).
46. van der Hoff G. R., Gort S. M., Baumann R. A., van Zoonen P., Brinkman U. A. T.: J. High Resolut. Chroma- togr. 14, 465 (1991).
47. Kelly G. W., Bartle K. D., Breen D. G., Clifford A. A.:
Proceedings of the 15thInternational Symposium on Ca- pillary Chromatography, Riva del Garda, May 1993.
48. Ostman C., Bemgard A., Colmsjo A.: J. High Resolut.
Chromatogr. 15, 437 (1992).
49. Welch K. J., Hoffman N. E.: J. High Resolut. Chroma- togr. 15, 170 (1992).
50. Heo G. S., Suh J. K.: J. High Resolut. Chromatogr. 13, 748 (1990).
51. Engewald W., Teske J., Efer J.: J. Chromatogr., A 842, 143 (1999).
E. Korenkov·a, E. Matisov·b, and J. SlobodnÌka(aEn- vironmental Institute, Koö, bDepartment of Analytical Che- mistry, Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak Technical University, Bratislava, Slovak Republic): Large- -Volume Injection in Capillary Gas Chromatography
The review deals with large-volume injection techniques in capillary GC. Basic principles, advantages and limitations of cool on-column injection in standard setup and with the use of solvent vapour exit, as well as of loop-type injection are described. An overview of applications is summarized.
