硅烷化試劑主要是（氯）甲基硅烷系列。 4、衍生化試劑通用性好，價(jià)廉易得。 4、衍生化試劑不當(dāng)，產(chǎn)物分子量過(guò)大。
簡(jiǎn)介
衍生化是一種利用化學(xué)變換把化合物轉(zhuǎn)化成類似化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)特定功能的化合物參與衍生反應(yīng)，溶解度，沸點(diǎn)，熔點(diǎn)，聚集態(tài)或化學(xué)成分會(huì)產(chǎn)生偏離。由此產(chǎn)生的新的化學(xué)性質(zhì)可用于量化或分離。樣品的衍生化的作用主要是把難于分析的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相似但易于分析的物質(zhì)，便于量化和分離。當(dāng)檢測(cè)物質(zhì)不容易被檢測(cè)時(shí)，如無(wú)紫外吸收等，可以將其進(jìn)行處理，如加上生色團(tuán)等，生成可被檢測(cè)的物質(zhì)。在儀器分析中被廣泛應(yīng)用。氣相色譜中應(yīng)用化學(xué)衍生反應(yīng)是為了增加樣品的揮發(fā)度或提高檢測(cè)靈敏度，而高效液相色譜的化學(xué)衍生法是指在一定條件下利用某種試劑(通稱化學(xué)衍生試劑或標(biāo)記試劑)與樣品組份進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物有利于色譜檢測(cè)或分離。一般化學(xué)衍生法主要有以下幾個(gè)目的：提高樣品檢測(cè)的靈敏度；改善樣品混合物的分離度；適合于進(jìn)一步做結(jié)構(gòu)鑒定，如質(zhì)譜、紅外或核磁共振等。進(jìn)行化學(xué)衍生反應(yīng)應(yīng)該滿足如下要求：對(duì)反應(yīng)條件要求不苛刻，且能迅速、定量地進(jìn)行；對(duì)樣品中的某個(gè)組份只生成一種衍生物，反應(yīng)副產(chǎn)物及過(guò)量的衍生試劑不于擾被測(cè)樣品的分離和檢測(cè)；化學(xué)衍生試劑方便易得，通用性好。
我們一般是遇到極性基團(tuán)，才進(jìn)行衍生化，改善色譜行為
一般加TFA
一般加TMS
分類
分衍生化常用的反應(yīng)有化、化、基化、硅烷化、硼烷化、環(huán)化和離子化等。雖然氣相色譜已有許多衍生化方法，但它有一個(gè)致命的缺點(diǎn)是不能用于熱不穩(wěn)定化合物。此外，對(duì)于一些有復(fù)雜基質(zhì)的實(shí)際樣品，除分離上的困難外，還容易污染進(jìn)樣器和損壞柱子。
衍生化反應(yīng)從是否形成共價(jià)鍵來(lái)說(shuō)，可分為兩種：標(biāo)記和非標(biāo)記反應(yīng)。標(biāo)記反應(yīng)是在反應(yīng)過(guò)程中，被分析物與標(biāo)記試劑之間生成共價(jià)鍵；所有其它類型的反應(yīng)，如形成離子對(duì)、光解、氧化還原、電化學(xué)反應(yīng)等都是非標(biāo)記反應(yīng)。另一種區(qū)分衍生化反應(yīng)是從衍生反應(yīng)的場(chǎng)所來(lái)分，有柱前衍生化(pre-columnderivatization)，柱上衍生化(on-columnderivatization)和柱后衍生化(post-columnderivatization)三種。從是否與儀器聯(lián)機(jī)的角度來(lái)分有：在線(on-line)、離線(off-line)和旁線(at-line)(自動(dòng)化)三種。目前在HPLC中以離線的柱前衍生法(簡(jiǎn)稱柱前衍生法)與在線的柱后衍生法(簡(jiǎn)稱柱后衍生法)使用居多，旁線衍生化方法是發(fā)展方向。
柱前衍生法和柱后衍生法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。柱前衍生法的優(yōu)點(diǎn)是：相對(duì)自由地選擇反應(yīng)條件；不存在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的限制；衍生化的副產(chǎn)物可進(jìn)行預(yù)處理以降低或消除其干擾；容易允許多步反應(yīng)的進(jìn)行；有較多的衍生化試劑可選擇；不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備。缺點(diǎn)是：形成的副產(chǎn)物可能對(duì)色譜分離造成較大困難；在衍生化過(guò)程中，容易引入雜質(zhì)或干擾峰，或使樣品損失。柱后衍生法的優(yōu)點(diǎn)有：（1）形成副產(chǎn)物不重要，反應(yīng)不需要完全，產(chǎn)物也不需要高的穩(wěn)定性，只需要有好的重復(fù)性即可；（2）被分析物可以在其原有的形式下進(jìn)行分離，容易選用已有的分析方法。缺點(diǎn)是：（1）對(duì)于一定的溶劑和有限的反應(yīng)時(shí)間來(lái)說(shuō)，目前只有有限的反應(yīng)可供選擇；（2）需要額外的設(shè)備，反應(yīng)器可造成峰展寬，降低分辨率。
衍生化試劑
衍生化試劑很多，簡(jiǎn)單的說(shuō)：它能幫你將不能分析的樣品通過(guò)衍生化試劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可分析的化合物。衍生化試劑比如有：烷基化試劑、硅烷化試劑、酰化試劑類、熒光衍生化試劑、紫外衍生化試劑、苯甲酰氯衍生化試劑、羥基衍生化試劑、手性衍生化試劑、氨基衍生化試劑、氣相色譜和液相色譜中常用的柱前衍生化方法、固相化學(xué)衍生化法。高效液相色譜法有甲醛與2，4－2,4-二硝基苯肼（）反應(yīng)生成，衍生化產(chǎn)物醛腙用有機(jī)溶劑萃取富集后，在一定溫度下蒸發(fā)、濃縮，再以甲醇或乙腈溶解或稀釋，最后進(jìn)行色譜測(cè)定。
雖然已有許多的衍生化試劑被使用，但是目前開(kāi)發(fā)新的衍生化試劑仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，其主要目的是不斷提高靈敏度和選擇性以及擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
1. 硅烷化試劑
硅烷基指三甲基硅烷或稱TMS。硅烷化作用是指將硅烷基引入到分了中，一般是取代活性氫。活性氫被硅烷基取代后降低了化合物的極性，減少了氫鍵束縛。因此所形成的硅烷化衍生物更容易揮發(fā)。同時(shí)，由于含活性氫的反應(yīng)位點(diǎn)數(shù)目減少，化合物的穩(wěn)定性也得以加強(qiáng)。硅烷化化合物極性減弱，被測(cè)能力增強(qiáng)，熱穩(wěn)定性提高。
硅烷化在GC分析中用途最大。許多被認(rèn)為是不揮發(fā)性的或是在熱不穩(wěn)定的羥基化合物經(jīng)過(guò)硅烷化后成功的進(jìn)行色譜分析。
硅烷化試劑作用同時(shí)受到溶劑系統(tǒng)和添加的催化劑的影響。催化劑的使用(如三甲基一氯硅烷，吡啶)可加快硅烷化試劑的反應(yīng)。確定好硅烷化反應(yīng)的時(shí)間和溫度至關(guān)重要。必須知道衍生化的轉(zhuǎn)化速率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品的定最分析。硅烷化試劑一般都對(duì)潮氣敏感，應(yīng)密封保存以防止其吸潮失效。這些硅烷化試劑適用于范圍較廣，但如果使用過(guò)最，則可能給火焰離子化檢測(cè)器造成些麻煩。
三甲基硅烷是GC分析最常用的通用硅烷化基團(tuán)。引入此基團(tuán)可改善色譜分離，并使得特殊檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用成為可能。
硅烷化試劑還可以用于對(duì)玻璃器具（如GC的內(nèi)襯管）和色譜的擔(dān)體進(jìn)行去活化。
硅烷化試劑主要是（氯）甲基硅烷系列。見(jiàn)下：
N,O-二（三甲基硅烷）乙酰胺——（BSA）
雙（三甲基硅烷基）三乙酰胺——（BSTFA）
二甲基二氧硅烷——（DMDCS）
六甲基二硅胺——（HMDS）
1,1,1,3,3,3六甲基硅氮烷——（HMDS）
N-(叔丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺——(MTBSTFA)
N-甲基三氟乙酰胺——(MTBSTFA)
三氟乙酸——（TFA）
三甲基一氯硅烷——（TMCS）
二甲基二氯硅烷——（DMDCS）
2. 酰基化試劑
酰化作用作為硅烷化的代替方法，可通過(guò)羧酸或共衍生物的作用將含有活潑氫合物（如）轉(zhuǎn)化為酯、硫代酸酯或酰胺。含有鹵離了的基基團(tuán)可增強(qiáng)電了捕獲檢測(cè)器酞化作用具有很多優(yōu)點(diǎn)：
保護(hù)不穩(wěn)定基團(tuán)，從而增加了化合物的穩(wěn)定性；
可提高如糖類，氨基酸等物質(zhì)的揮發(fā)性。這些物質(zhì)常帶有大量的極性官能團(tuán)，加熱時(shí)易分解；
有助于混合物的分離；
使用ECD檢測(cè)，分析物檢測(cè)下限可降低很多。
常用的酰基化試劑有：乙酸酐（AA）、三氟乙酸酐（TFAA）、五氟丙酸酐（PFPA）、七氟丁酸酐（HFBA）、N-甲基雙（三氟乙酸酐）咪唑（MBTFA）、1-(三氟乙酰)咪唑（TFAI）等。
3. 烷基化試劑
烷基化作用是將烷基官能團(tuán)(脂肪族或脂肪，芳香族)添加到活性官能團(tuán)(H)上。以烷基基團(tuán)代替氫的重要性在于生成的衍生物與原來(lái)化合物相比極勝大為下降。該試劑常用于修飾改良含有酸性氫的化合物如羧酸和苯酚。
生成的產(chǎn)物有醚，酯，硫醚，硫代酸酯，正烷基胺和正烷基酰胺。弱酸性官能團(tuán)(如醇)的烷基化要求有強(qiáng)堿催化劑（氫氧化鈉，氫氧化鉀）。酸性稍強(qiáng)的OH基團(tuán)如苯酚和羧酸，弱堿催化劑(氯化氫，三氟化硼)即可。
常用的烷基化試劑有重氮甲烷、2,2二甲基丙烷（DMP）、18-冠醚6、硼酸正丁酯（NBB）、O-鹽酸甲氧基胺、五氟溴化芐（PFBBr）、N-甲基N-亞硝基化合物對(duì)甲苯磺酰胺（Diazald）、N,N-二甲基甲酰胺二縮叔乙醛（DMF-DBA）、N,N-二甲基甲酰胺二縮乙醛（DMF-DEA）、N,N-二甲基甲酰胺二縮甲醛（DMF-DMA）、N,N-二甲基甲酰胺二縮丙醛（DMF-DPA）、1-甲基-3-硝基-1-亞硝基胍（MNNG,97%） 、三甲基苯胺——（TMAH）等。
4.用于改善檢測(cè)性能的衍生化試劑分類
常用紫外衍生化試劑
⑴2,4-二硝基氟苯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑵ 對(duì)硝基苯甲酰氯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑶ 對(duì)甲苯磺酰氯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑷ 異硫氰酸苯酯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑸ 對(duì)1-溴-2-硝基苯基溴（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù) ）
⑹ 對(duì)溴代苯甲酰甲基溴（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑺ 酰溴甲烷（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑻N(yùn),N對(duì)硝基基異丙基異(最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑼3,5二硝基苯甲酰氯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑽ 對(duì)甲氧基苯甲酰氯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑾2,4二硝基苯（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑿ 對(duì)1-溴-2-硝基苯甲氧胺鹽酸鹽（最大吸收波長(zhǎng)，摩爾吸收系數(shù)）
⑴ 丹磺酰（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑵ 丹磺酰肼（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑶ 熒光胺（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑷ 鄰苯二甲醛（激發(fā)波長(zhǎng)340nm，發(fā)射波長(zhǎng)455nm）
⑸4-溴甲基7-甲氧基香豆素（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑹ 芴代甲氧基酰氯（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑺ 熒光素異硫酸酯（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
⑻4-氯-7-1-溴-2-硝基苯一氧二氮雜茂（激發(fā)波長(zhǎng)，發(fā)射波長(zhǎng)）
GC/MS中的衍生化
作用
在GC/MS方法分析樣品時(shí)，對(duì)羥基、胺基、羧基等官能團(tuán)進(jìn)行衍生化有十分重要的作用，主要表現(xiàn)在：
1、改善樣品的氣相色譜性質(zhì)。如羥基、羧基等氣相色譜特性不好。
2、改善樣品的熱穩(wěn)定性。
3、改善樣品的分子質(zhì)量。分子量增大，有利于樣品與基質(zhì)的分離。
4、改善樣品的質(zhì)譜行為。
5、引入鹵素或吸電子基團(tuán)，是樣品可用CI檢測(cè)，提高靈敏度。
6、分離手性化合物。
GC/MS方法中常用的衍生化方法
1、硅烷化(silylation)
2、酰化(acylation)
3、烷基化(alkylation)
判斷衍生化反應(yīng)的指標(biāo)
1、反應(yīng)是否迅速、定量進(jìn)行，反應(yīng)重復(fù)性好壞，反應(yīng)條件是否溫和，是否容易操作。
2、反應(yīng)選擇性高，最好只于目標(biāo)化合物反應(yīng)。
3、衍生化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的副產(chǎn)物和過(guò)量的衍生化試劑應(yīng)不干擾目標(biāo)化合物的分離和檢測(cè)。
4、衍生化試劑通用性好，價(jià)廉易得。
衍生化方法應(yīng)用不當(dāng)?shù)谋锥?/p>
1、柱上衍生化可能損傷色譜柱。
2、某些衍生化試劑需氮?dú)?/a>吹干。
3、衍生化不完全，影響靈敏度。
4、衍生化試劑不當(dāng)，產(chǎn)物分子量過(guò)大。
總之，GC/MS檢測(cè)中選用衍生化試劑時(shí)，除了和氣相色譜法相同的準(zhǔn)則外，還應(yīng)注意衍生物的質(zhì)譜特性：質(zhì)量碎片特征性強(qiáng)，分子量適中，適合質(zhì)量型檢測(cè)器檢測(cè)，有利于與基質(zhì)干擾物的分離。
硅烷化衍生化方法
是氣相色譜樣品處理中應(yīng)用最多的方法，它是利用質(zhì)子性化合物（如醇、酚、酸、胺、硫醇等）與硅烷化試劑反應(yīng)，形成揮發(fā)性的硅烷化衍生物。
常用的硅烷化試劑
硅烷化試劑中的烷基硅烷基和反應(yīng)物中的羥基或胺基上的氫發(fā)生交換，形成烷基硅烷基產(chǎn)物。常用的硅烷化試劑有：
1、N，O－雙三甲基硅基三氟乙酰胺（BSTFA）和N，O－雙三甲基硅基乙酰胺（BTA）：能衍生化胺基和羥基。常用于體內(nèi)藥物及其代謝物的檢測(cè)。
2、N－甲基叔丁基二甲基硅基三氟乙酰胺（MTBSTFA）：常用于藥物、類固醇的檢測(cè)。由于叔丁基二甲基硅基有較大的空間效應(yīng)，有些胺基較難衍生化。在質(zhì)譜檢測(cè)中，該衍生物很容易失去叔丁基形成較強(qiáng)的(M-57)+離子，有利于作為MS-MS的母離子。
3、N－甲基三甲基硅基三氟乙酰胺（MSTFA）：最常用的硅烷化試劑之一。衍生化也是引入三甲基硅基。
硅烷化的技術(shù)要點(diǎn)
常用的硅烷化試劑的一般衍生化條件：
在吹干的提取物殘?jiān)屑尤?l的MSTFA或BSTFA，加入;l的吡或乙腈，或用事先配好的衍生化試劑中加催化劑（三甲基碘硅烷TMSI或三甲基一氯硅烷TMSCI）和抗氧化劑（硫代赤蘚糖醇）。衍生化小瓶加蓋后在衍生化，或微波衍生化，視不同化合物而定。殘?jiān)蹈伤謱?duì)衍生化十分關(guān)鍵。因?yàn)檠苌噭㎝STFA和BSTFA遇水立即分解。
應(yīng)用實(shí)例
（1）硅烷化柱前衍生氣相色譜法測(cè)定氯霉素殘留：樣品經(jīng)提取，濃縮凈化、微氮吹干后，加入100μL硅烷化試劑，經(jīng)反應(yīng)。氯霉素的沸點(diǎn)降至可供氣相色譜或氣質(zhì)聯(lián)用儀分析用。采用色譜柱。
（2）氧化鉛后柱衍生—HPLC法測(cè)定孔雀石綠殘留：孔雀石綠（孔雀石 green，MG）屬于三苯甲烷類染料。無(wú)色的母體形式（leuco malachite green，LMG）是孔雀石綠在魚(yú)體及其他生物體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物和存在形式，在檢測(cè)孔雀石綠在魚(yú)體內(nèi)的殘留，應(yīng)同時(shí)檢測(cè)MG與LMG。采用C18柱色譜柱（250×4.6mm I.D.，5μm）和Celite 545氧化鉛后柱（純PbO2（1：1）， I.D）。結(jié)果在MG、LMG與甲基紫（GV）、母體結(jié)晶紫同時(shí)檢測(cè)時(shí)，保留時(shí)間分別為：MG、GV 、LMG 。使用氧化鉛后柱衍生—HPLC法測(cè)定孔雀石綠殘留，具有分離效率高、快速、重現(xiàn)性好、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是MG、LMG檢測(cè)中最常用的方法。
參考資料 >