1．概论
气相色谱作为复杂混合物的分离工具，已对挥发性化合物的分离分析发挥了很大的作用。目前使用的大多数仪器为一维色谱, 使用一根柱子，适合于含几十~几百个物质的样品分析. 当样品更复杂时，就要用到多维色谱技术[1]。全二维气相色谱（Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography, GC×GC)是多维色谱的一种，但它不同于通常的二维色谱(GC+GC)。GC+GC一般采用中心切割法，从第一支色谱柱预分离后的部分馏分，被再次进样到第二支色谱柱，作进一步的分离，样品中的其它组分或被放空或也被中心切割。尽管可通过增加中心切割的次数来实现对感兴趣组分的分离，但由于流出柱1进到柱2时组分的谱带已较宽，因此，第二维的分辨率会受到损失。这种方法第二维的分析速度一般较慢，不能完全利用二维气相色谱的峰容量，它只是把第一支色谱柱流出的部分馏分转移到第二支色谱柱上，进行进一步的分离。
全二维气相色谱(GC×GC) [2-3]是把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联方式结合成二维气相色谱，在这两支色谱柱之间装有一个调制器，起捕集再传送的作用，经第一支色谱柱分离后的每一个馏分，都需先进入调制器，进行聚焦后再以脉冲方式送到第二支色谱柱进行进一步的分离，所有组分从第二支色谱柱进入检测器，信号经数据处理系统处理，得到以柱1保留时间为第一横坐标，柱2保留时间为第二横坐标，信号强度为纵坐标的三维色谱图，或二维轮廓图[4]。这个技术自90年代初出现以来，已得到很大发展，深受石油、环保等领域的重视，本文综述其最新发展。

2．全二维气相色谱的发展历史和特点
传统的多维气相色谱发展到今天，无论在理论上还是应用上，均已相当成熟，而全二维气相色谱则是90年代初出现的新方法。首先，Jorgenson等[5]于1990年提出全二维液相色谱-毛细管电泳联用的方法, 强调二维正交分离的重要性. 其后，Liu 和Phillips利用他们以前在快速气相色谱中使用的在线热解析调制器开发出全二维气相色谱法[2，6]。在该方法中，柱1为非极性柱，柱2为极性柱， 通过极性和温度的改变实现气相色谱分离特性的正交化。在柱1上流出的组分按保留大小依次进入调制器进行聚焦，然后通过快速加热的方法把聚焦后的组分快速发送到柱2中进行再分离[7]。由于发送频率很高，从外观来看，好象是从第一根柱流出的峰被剁碎成一个一个的碎片，聚焦后再往第二根柱发送。连接柱1和柱2的桥梁可以是一支厚膜毛细管，也可以是一支冷阱控制的空毛细管。这个技术的关键部件是调制器。
从Phillips1991年开始GC×GC研究至目前为止，包括作者实验室在内的很多实验室正在参与此技术的研究开发，由Phillips和Zoex公司合作于1999年正式实现了仪器的商品化。该仪器有如下特点
1)、分辨率高、峰容量大。其峰容量为组成它的二根柱子各自峰容量的乘积，分辨率为二柱各自分辨率平方加和的平方根。美国Southern Illinois大学已成功地用此技术一次进样从煤油中分出一万多个峰[8]。
2)、灵敏度高, 可比通常的一维色谱提高20~50倍[9,10]。
3)、分析时间短。由于样品更容易分开，总分析时间反而比一维色谱短。
4)、定性可靠性大大增强。三个因素对此起作用，第一，大多数目标化合物和化合物组可基线分离，减少了干扰。第二，峰被分离成容易识别的模式（图1）。第三，一个峰相对于同族的其它成员来说，在每次运行中其位置是稳定的。
5)、由于系统能提供的高峰容量和好的分辨率，一个方法可覆盖原来要几个ASTM方法才能做的任务。比如，为用ASTM方法定量汽油中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯（BTEX）及总芳，需要三台仪器。而一台简单的GC×GC可基线分辨ASTM限定的所有目标化合物和族，甲基叔丁基醚(MTBE)也被分开(图1)[24]。
可以说，GC×GC 是气相色谱技术的一次革命性突破（关键部件是调制器），将在复杂样品分离中发挥积极作用，是一种十分诱人的分离分析工具。