衍生化是一种利用化学变换把化合物转化成类似化学结构的物质。一般来说,一个特定功能的化合物参与衍生反应,溶解度,沸点,熔点,聚集态或化学成分会产生偏离。由此产生的新的化学性质可用于量化或分离。样品的衍生化的作用主要是把难于分析的物质转化为与其化学结构相似但易于分析的物质,便于量化和分离。

在液相色谱法中,紫外吸收检测器是最常见的一种选择性、高灵敏度检测器。但很多化合物在紫外可见光谱区无吸收,无法检测。将它们与带有紫外吸收基团的衍生试剂在一定条件下发生反应,由于反应产物带有发色基团而能被检测。

常用柱前衍生试剂一般需具备以下几个特点:

(1)摩尔吸光系数大;

(2)良好发光或发色性能,与被标示生物基质结合后特性不减弱;

(3)可与被标示物通过物理或化学作用结合,未结合标示剂及其水解产物易于清除或分离;

(4)与背景对比明显,以避开杂质干扰,提高检测灵敏度;

(5)标记反应条件温和,确保被标示生物基质原有化学性质不被破坏;

(6)易于合成、保存,无毒;

(7)形成衍生物在乙睛和甲醇中有足够溶解度;

(8)衍生产物稳定性强。

几种常见的衍生反应

1.硅烷化试剂

硅烷基指三甲基硅烷Si(CH3)3或称TMS。硅烷化作用是指将硅烷基引入到分了中,一般是取代活性氢。活性氢被硅烷基取代后降低了化合物的极性,减少了氢键束缚。因此所形成的硅烷化衍生物更容易挥发。同时,由于含活性氢的反应位点数目减少,化合物的稳定性也得以加强。硅烷化化合物极性减弱,被测能力增强,热稳定性提高。

硅烷化在GC分析中用途最大。许多被认为是不挥发性的或是在200~300℃热不稳定的羟基化合物经过硅烷化后成功的进行色谱分析。

硅烷化试剂作用同时受到溶剂系统和添加的催化剂的影响。催化剂的使用(如三甲基氯硅烷,吡啶)可加快硅烷化试剂的反应。确定好硅烷化反应的时间和温度至关重要。必须知道衍生化的转化速率,以实现对未知样品的定最分析。硅烷化试剂一般都对潮气敏感,应密封保存以防止其吸潮失效。这些硅烷化试剂适用于范围较广,但如果使用过最,则可能给火焰离子化检测器造成些麻烦。

三甲基硅烷是GC分析最常用的通用硅烷化基团。引入此基团可改善色谱分离,并使得特殊检测技术的应用成为可能。

硅烷化试剂还可以用于对玻璃器具(如GC的内衬管)和色谱的担体进行去活化。

硅烷化试剂主要是(氯)甲基硅烷系列。

2.酰基化试剂

酰化作用作为硅烷化的代替方法,可通过羧酸或共衍生物的作用将含有活泼氢合物(如-OH、-SH、-NH)转化为酯、硫酯或酰胺。含有卤离了的羰基基团可增强电了捕获检测器酞化作用具有很多优点:保护不稳定基团,从而增加了化合物的稳定性;可提高如糖类,氨基酸等物质的挥发性。这些物质常带有大量的极性官能团,加热时易分解;有助于混合物的分离;使用ECD检测,分析物检测下限可降低很多。常用的酰基化试剂有:乙酸酐、三氟乙酸酐、五氟丙酸酐、七氟丁酸酐、N-甲基二(三氟乙酰胺)、1-(三氟乙酰基)咪唑等。

3.烷基化试剂

烷基化作用是将烷基官能团(脂肪族或脂肪,芳香族)添加到活性官能团(H)上。以烷基基团代替氢的重要性在于生成的衍生物与原来化合物相比极胜大为下降。该试剂常用于修饰改良含有酸性氢的化合物如羧酸和苯酚。

生成的产物有醚,酯,硫醚,硫酯,正烷基胺和正烷基酰胺。弱酸性官能团(如醇)的烷基化要求有强碱催化剂(氢氧化钠,氢氧化钾)。酸性稍强的OH基团如苯酚和羧酸,弱碱催化剂(氯化氢,三氟化硼)即可。常用的烷基化试剂有重氮甲烷等。