1．概論
氣相色譜作為復雜混合物的分離工具，已對揮發性化合物的分離分析發揮了很大的作用。目前使用的大多數儀器為一維色譜, 使用一根柱子，適合于含幾十~幾百個物質的樣品分析. 當樣品更復雜時，就要用到多維色譜技術[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，從第一支色譜柱預分離后的部分餾分，被再次進樣到第二支色譜柱，作進一步的分離，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來實現對感興趣組分的分離，但由于流出柱1進到柱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移到第二支色譜柱上，進行進一步的分離。
全二維氣相色譜(GC×GC) [2-3]是把分離機理不同而又互相獨立的兩支色譜柱以串聯方式結合成二維氣相色譜，在這兩支色譜柱之間裝有一個調制器，起捕集再傳送的作用，經第一支色譜柱分離后的每一個餾分，都需先進入調制器，進行聚焦后再以脈沖方式送到第二支色譜柱進行進一步的分離，所有組分從第二支色譜柱進入檢測器，信號經數據處理系統處理，得到以柱1保留時間為第一橫坐標，柱2保留時間為第二橫坐標，信號強度為縱坐標的三維色譜圖，或二維輪廓圖[4]。這個技術自90年代初出現以來，已得到很大發展，深受石油、環保等領域的重視，本文綜述其最新發展。

2．全二維氣相色譜的發展歷史和特點
傳統的多維氣相色譜發展到今天，無論在理論上還是應用上，均已相當成熟，而全二維氣相色譜則是90年代初出現的新方法。首先，Jorgenson等[5]于1990年提出全二維液相色譜-毛細管電泳聯用的方法, 強調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制器開發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現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入調制器進行聚焦，然后通過快速加熱的方法把聚焦后的組分快速發送到柱2中進行再分離[7]。由于發送頻率很高，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送。連接柱1和柱2的橋梁可以是一支厚膜毛細管，也可以是一支冷阱控制的空毛細管。這個技術的關鍵部件是調制器。
從Phillips1991年開始GC×GC研究至目前為止，包括作者實驗室在內的很多實驗室正在參與此技術的研究開發，由Phillips和Zoex公司合作于1999年正式實現了儀器的商品化。該儀器有如下特點
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大學已成功地用此技術一次進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。三個因素對此起作用，第一，大多數目標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，在每次運行中其位置是穩定的。
5)、由于系統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。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 是氣相色譜技術的一次革命性突破（關鍵部件是調制器），將在復雜樣品分離中發揮積極作用，是一種十分誘人的分離分析工具。