柱后衍生

2023-02-28 15:01

  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)。一般來說,一個特定功能的化合物參與衍生反應(yīng),溶解度,沸點,熔點,聚集態(tài)或化學(xué)成分會產(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)檢測物質(zhì)不容易被檢測時,如無紫外吸收等,可以將其進行處理,如加上生色團等,生成可被檢測的物質(zhì)。因而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)衍生試劑或標記試劑)與樣品組份進行化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的產(chǎn)物有利于色譜檢測或分離。

  一般化學(xué)衍生法主要有以下幾個目的:

  提高樣品檢測的靈敏度;

  改善樣品混合物的分離度;

  適合于進一步做結(jié)構(gòu)鑒定,如質(zhì)譜、紅外或核磁共振等。

  判斷衍生化反應(yīng)的指標

  1、反應(yīng)是否迅速、定量進行,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)物和過量的衍生化試劑應(yīng)不干擾目標化合物的分離和檢測。

  4、衍生化試劑通用性好,價廉易得。

  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氣吹干。

  3、衍生化不完全,影響靈敏度。

  4、衍生化試劑不當(dāng),產(chǎn)物分子量過大。

  GC/MS檢測中選用衍生化試劑時,除了和氣相色譜法相同的準則外,還應(yīng)注意衍生物的質(zhì)譜特性:質(zhì)量碎片特征性強,分子量適中,適合質(zhì)量型檢測器檢測,有利于與基質(zhì)干擾物的分離。

  

圖片


  衍生化分類:

  

圖片


  衍生化反應(yīng)從是否形成共價鍵來說,可分為兩種:標記和非標記反應(yīng)。

  標記反應(yīng)是在反應(yīng)過程中,被分析物與標記試劑之間生成共價鍵;所有其它類型的反應(yīng),如形成離子對、光解、氧化還原、電化學(xué)反應(yīng)等都是非標記反應(yīng)。

  另一種區(qū)分衍生化反應(yīng)是從衍生反應(yīng)的場所來分,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)機的角度來分有:在線(on-line)、離線(off-1ine)和旁線(at-line)(自動化)三種。

  目前在HPLC中以離線的柱前衍生法(簡稱柱前衍生法)與在線的柱后衍生法(簡稱柱后衍生法)使用居多,旁線衍生化方法是發(fā)展方向。

  柱前衍生和柱后衍生。

  柱前衍生是在經(jīng)過分析柱前使分析物與衍生劑反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物在分析柱上實現(xiàn)分離,實際分離的是衍生產(chǎn)物,檢測的也是衍生產(chǎn)物;

  柱后衍生是分離物在分析柱中實現(xiàn)分離后,在衍生池內(nèi)與衍生劑反應(yīng),在柱子中分離的是目的物,在檢測器處檢測的衍生產(chǎn)物。

  


  兩種衍生方法的優(yōu)缺點比較

  


  柱前衍生法和柱后衍生法各有其優(yōu)缺點。

  柱前衍生法的優(yōu)點是:

  相對自由地選擇反應(yīng)條件;

  不存在反應(yīng)動力學(xué)的限制;

  衍生化的副產(chǎn)物可進行預(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。

  缺點是:

  形成的副產(chǎn)物可能對色譜分離造成較大困難;

  在衍生化過程中,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行分離,容易選用已有的分析方法。

  缺點是:

  (1)對于一定的溶劑和有限的反應(yīng)時間來說,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。

  GC/MS中的衍生化

  在GC/MS方法分析樣品時,對羥基、胺基、羧基等官能團進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,是樣品可用CI檢測,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:硅烷化、酯化、酰化和鹵化