Innovatieve modulator voor GC×GC bespaart ruimte en kosten

29 jun, 2018

Da Vinci Laboratory Solutions introduceert een nieuwe modulator voor GC×GC die voorzien is van een thermo-elektrische koeling in plaats van een cryogene koeling. Dat bespaart kosten en scheelt labruimte.

“Het is een slim idee en elegant door zijn eenvoud,” vindt Sjaak de Koning van Da Vinci Laboratory Solutions. Op basis van een wetenschappelijke publicatie uit 2016 in Analytical Chemistry is een thermische modulator voor een GC×GC systeem ontwikkeld die thermo-elektrisch koelt (met een Peltier-element) in plaats van met vloeibare stikstof of CO2. “Het voordeel van het vermijden van cryogene middelen is dat onze modulator, de DVLS GC2, gebruikskosten bespaart, minder onderhoud vereist en veel minder ruimte inneemt. De ruimtebesparing is mogelijk omdat je geen cryovat nodig hebt en je de DVLS GC2 modulator bovenop de GC kunt installeren. Aansluiten op een bestaande GC gaat zeer eenvoudig.”

Elegant design
Een modulator is nodig bij een GC×GC-analyse, ook wel 2D-GC of tweedimensionale GC genoemd. De modulator vangt het geëlueerde monster van de eerste-dimensiekolom op en koelt het razendsnel af. Dat gebeurt op tijdsbasis, dat wil zeggen dat er bijvoorbeeld gedurende tien seconden eluent wordt verzameld. Na het koelen en een wachttijd wordt de fractie weer opgewarmd en geïnjecteerd op de tweede-dimensiekolom voor een additionele scheiding. Met deze modulatie worden de fracties en daarmee de chromatografische pieken versmald. Dat resulteert weer in een betere scheiding en resolutie.
Maar werkt de nieuwe modulator net zo goed als de huidige beschikbare modulatoren? Sjaak de Koning bevestigt dat met een voorbeeld: “Een van de lastigste analyses is diesel. Dat bevat honderden, zo niet duizenden componenten. Wij hebben laten zien dat de scheiding en analyse van diesel met behulp van de DVLS GC2-modulator minstens net zo effectief is als met conventionele modulatoren.”

Kleine en grote moleculen
De DVLS GC2 kan moleculen met 2 tot meer dan 40 koolstofatomen (C2 tot C40+) moduleren. Dat is opvallend, want het Peltier-element kan maar tot -50 °C koelen. Omdat de temperatuur in de modulator niet laag genoeg is om de kleinste moleculen te condenseren, is nog een speciale techniek toegepast. “Het stukje kolom dat in de modulator zit en dat wordt afgekoeld en weer opgewarmd heeft een speciale stationaire fase die helpt bij het vasthouden van vluchtige componenten,”aldus De Koning.
Het koel- en verwarmsysteem zelf is ingenieus: een stukje kolom wordt met een speciale schakeling in en uit de koelkamer geduwd. Daardoor ontstaat een tweetraps modulatie: het eluent wordt opgevangen in het eerste deel van de modulator, daarna gekoeld en vervolgens weer opgewarmd in het tweede deel van de modulator. Zo wordt co-elutie (het tegelijk elueren van meerdere componenten) opgelost en een tweedimensionale scheiding bereikt.
Naast dieselanalyse is de DVLS GC2 geschikt voor onder meer voedingsmiddelanalyse, minerale oliën, VOC’s en essentiële oliën en voor zowel research als routine-analyses. Het systeem is sinds april op de markt en wordt geleverd met een eigen softwarepakket.