Os primeiros equipamentos de CG foram colocados no mercado na década de 40 e 50. Desde essa época, várias melhorias foram introduzidas e hoje pode-se considerar que a CG é uma técnica “madura” da qual se espera poucos avanços tecnológicos. O acoplamento com a espectrometria de massas também já está bem consolidado, completando o nível elevado de performance da técnica. Alguns pontos de melhoria significativos são bem vindos, mas se encontram além da interface do equipamento e são o desenvolvimento de fases estacionárias mais resistentes e flexíveis e preparos de amostra mais rápidos e eficientes.
Em 1991 foi descrita a técnica de GCxGC: cromatografia a gás bidimensional abrangente, com um poder diferencial de solucionar problemas complexos de separação. O professor John B. Phillips introduziu esta técnica que desde então tem sido extensivamente explorada, mas que ainda é desconhecida por muitos.
A GCxGC é caracterizada pela utilização sequencial de duas colunas cromatográficas, uma convencional e a outra curta (do tipo de coluna usada para “fast-GC”), de forma que todo o efluente da primeira coluna ou uma parte representativa do mesmo é conduzido para a
segunda através de um modulador. O sistema de modulação entre as duas colunas causa uma compressão da banda cromatográfica que elui da primeira coluna, e esta banda é direcionada para a coluna curta, de forma que a separação na segunda coluna é extremamente rápida. Os períodos de modulação devem ser ajustados a fim de que sejam compatíveis com o tempo de separação na segunda coluna, minimizando o alargamento da banda comprimida. Desta forma, a sensibilidade é significativamente incrementada (relação
sinal/ruído aproximadamente 10 vezes maior) e a resolução aumenta de forma expressiva, se comparada à cromatografia gasosa monodimensional (1D-GC, “One-Dimensional Gas Chromatography”). A combinação de duas colunas cromatográficas com mecanismos de separação ortogonais entre si leva a um significativo aumento de seletividade.
Tais características tornam esta técnica extremamente útil para análise de amostras complexas, ou amostras que apresentem outras características que limitam sua caracterização por 1D-GC, como no caso das separações enantioméricas.
Embora a GCxGC tenha apenas 13 anos, vários moduladores já foram desenvolvidos. Inicialmente, eram utilizadas válvulas ou inserção direta na segunda coluna. Entretanto, a fim de focalizar os analitos em bandas estreitas, tornou-se necessário utilizar gradientes térmicos, seja através de temperaturas elevadas, acelerando-se a eluição do soluto dentro de uma banda estreita (abordagem de varredura térmica – “thermal sweeper”), seja através de sistemas criogênicos, retardando-se a eluição dos analitos e causando um
aprisionamento “on-column”, ou estreitamento das bandas. O primeiro sistema modulador criogênico foi chamado de sistema criogênico longitudinalmente modulado (LMCS, “Longitudinally Modulated Cryogenic System”). Outro sistema modulador deste tipo utiliza dois jatos criogênicos a fim de focalizar os compostos em duas regiões próximas da coluna
capilar, para separar os eventos de aprisionamento e remobilização da amostra. Estes dois últimos moduladores descritos são os mais utilizados atualmente.
Os resultados obtidos por GCxGC as vezes podem ser difíceis de interpretar e diferentes pesquisadores escolhem diferentes formas de representar os dados obtidos (exemplo 1). Uma opção são os gráficos de contorno, como no exemplo 2 abaixo.
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