1．概論
氣相色譜作為復(fù)雜混合物的分離工具，已對揮發(fā)性化合物的分離分析發(fā)揮了很大的作用。目前使用的大多數(shù)儀器為一維色譜, 使用一根柱子，適合于含幾十~幾百個物質(zhì)的樣品分析. 當(dāng)樣品更復(fù)雜時，就要用到多維色譜技術(shù)[1]。全二維氣相色譜（Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography, GC×GC)是多維色譜的一種，但它不同于通常的二維色譜(GC+GC)。GC+GC一般采用中心切割法，從第一支色譜柱預(yù)分離后的部分餾分，被再次進(jìn)樣到第二支色譜柱，作進(jìn)一步的分離，樣品中的其它組分或被放空或也被中心切割。盡管可通過增加中心切割的次數(shù)來實(shí)現(xiàn)對感興趣組分的分離，但由于流出柱1進(jìn)到柱2時組分的譜帶已較寬，因此，第二維的分辨率會受到損失。這種方法第二維的分析速度一般較慢，不能完全利用二維氣相色譜的峰容量，它只是把第一支色譜柱流出的部分餾分轉(zhuǎn)移到第二支色譜柱上，進(jìn)行進(jìn)一步的分離。
全二維氣相色譜(GC×GC) [2-3]是把分離機(jī)理不同而又互相獨(dú)立的兩支色譜柱以串聯(lián)方式結(jié)合成二維氣相色譜，在這兩支色譜柱之間裝有一個調(diào)制器，起捕集再傳送的作用，經(jīng)第一支色譜柱分離后的每一個餾分，都需先進(jìn)入調(diào)制器，進(jìn)行聚焦后再以脈沖方式送到第二支色譜柱進(jìn)行進(jìn)一步的分離，所有組分從第二支色譜柱進(jìn)入檢測器，信號經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，得到以柱1保留時間為第一橫坐標(biāo)，柱2保留時間為第二橫坐標(biāo)，信號強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的三維色譜圖，或二維輪廓圖[4]。這個技術(shù)自90年代初出現(xiàn)以來，已得到很大發(fā)展，深受石油、環(huán)保等領(lǐng)域的重視，本文綜述其最新發(fā)展。

2．全二維氣相色譜的發(fā)展歷史和特點(diǎn)
傳統(tǒng)的多維氣相色譜發(fā)展到今天，無論在理論上還是應(yīng)用上，均已相當(dāng)成熟，而全二維氣相色譜則是90年代初出現(xiàn)的新方法。首先，Jorgenson等[5]于1990年提出全二維液相色譜-毛細(xì)管電泳聯(lián)用的方法, 強(qiáng)調(diào)二維正交分離的重要性. 其后，Liu 和Phillips利用他們以前在快速氣相色譜中使用的在線熱解析調(diào)制器開發(fā)出全二維氣相色譜法[2，6]。在該方法中，柱1為非極性柱，柱2為極性柱， 通過極性和溫度的改變實(shí)現(xiàn)氣相色譜分離特性的正交化。在柱1上流出的組分按保留大小依次進(jìn)入調(diào)制器進(jìn)行聚焦，然后通過快速加熱的方法把聚焦后的組分快速發(fā)送到柱2中進(jìn)行再分離[7]。由于發(fā)送頻率很高，從外觀來看，好象是從第一根柱流出的峰被剁碎成一個一個的碎片，聚焦后再往第二根柱發(fā)送。連接柱1和柱2的橋梁可以是一支厚膜毛細(xì)管，也可以是一支冷阱控制的空毛細(xì)管。這個技術(shù)的關(guān)鍵部件是調(diào)制器。
從Phillips1991年開始GC×GC研究至目前為止，包括作者實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的很多實(shí)驗(yàn)室正在參與此技術(shù)的研究開發(fā)，由Phillips和Zoex公司合作于1999年正式實(shí)現(xiàn)了儀器的商品化。該儀器有如下特點(diǎn)
1)、分辨率高、峰容量大。其峰容量為組成它的二根柱子各自峰容量的乘積，分辨率為二柱各自分辨率平方加和的平方根。美國Southern Illinois大學(xué)已成功地用此技術(shù)一次進(jìn)樣從煤油中分出一萬多個峰[8]。
2)、靈敏度高, 可比通常的一維色譜提高20~50倍[9,10]。
3)、分析時間短。由于樣品更容易分開，總分析時間反而比一維色譜短。
4)、定性可靠性大大增強(qiáng)。三個因素對此起作用，第一，大多數(shù)目標(biāo)化合物和化合物組可基線分離，減少了干擾。第二，峰被分離成容易識別的模式（圖1）。第三，一個峰相對于同族的其它成員來說，在每次運(yùn)行中其位置是穩(wěn)定的。
5)、由于系統(tǒng)能提供的高峰容量和好的分辨率，一個方法可覆蓋原來要幾個ASTM方法才能做的任務(wù)。比如，為用ASTM方法定量汽油中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯（BTEX）及總芳，需要三臺儀器。而一臺簡單的GC×GC可基線分辨ASTM限定的所有目標(biāo)化合物和族，甲基叔丁基醚(MTBE)也被分開(圖1)[24]。
可以說，GC×GC 是氣相色譜技術(shù)的一次革命性突破（關(guān)鍵部件是調(diào)制器），將在復(fù)雜樣品分離中發(fā)揮積極作用，是一種十分誘人的分離分析工具。