氣相色譜儀柱前衍生化一般方法介紹

概述

衍生化技術是通過化學反應將樣品中難于分析檢測的目標化合物定量的轉化為另一種易于分析檢測的化合物，通過后者的分析檢測可以對目標化合物進行定性和定量分析。

衍生化在色譜分析上應用比較廣泛的應該算是柱前衍生化了。本文主要說明關于柱前衍生化的條件和一般方法。

一、柱前衍生化的條件

首先，如果要是想在色譜中使用柱前衍生化，其衍生化反應應該滿足以下幾個條件：

1、反應能迅速、定量的進行，反應重復性好，反應條件不苛刻，容易操作；

2、反應的選擇性高，最好只與目標化合物反應，即反應具有專一性；

3、衍生化反應產物只有一種，反應的副產物和過量衍生化試劑不干擾目標化合物的分離與檢測；

4、衍生化試劑方便易得，通用性好。

二、氣相色譜常見的衍生化反應

了解了柱前衍生化反應的條件，我們就來詳細說說用于氣相色譜儀的幾種常見的衍生化反應。

1、酯化衍生化方法

最為大家所熟知的就是酯化衍生化方法，多用于有機酸的氣相色譜測定。因為有機酸的極性較強，易產生嚴重的拖尾現象，而且大多數有機酸的揮發性差，熱穩定性也較低，所以有機酸特別是長碳鏈的有機酸在進行氣相色譜分析之前要衍生化為其相應的酯，常見的酯化方法有以下幾種：

（1）甲醇法：有機酸與甲醇在催化劑條件下加熱，發生酯化反應，生成有機酸甲酯。一般采用三氟化硼作催化劑，通常將三氟化硼通入甲醇配制酯化劑，因為配置過程中以放熱，有一定的危險性，現在也有商品化的三氟化硼甲醇溶液可直接購買使用。

（2）重氮甲烷法：重氮甲烷可以與有機酸反應生成有機酸甲酯放出氮氣。此法簡便有效，反應速度快，轉化率高，較少副反應，不引入雜質，但是反應要在非水介質中進行。雖然反應條件溫和，但是重氮甲烷不穩定，有爆炸性、有毒，制備與使用時要特別小心。另外，酚羥基在常溫下可以與重氮甲烷反應，但在0℃下可以避免酚羥基反應。

（3）三氟乙酸酐法：  在三氟乙酸酐的存在下有機酸和酸可以反應生成酯，比較適合空間位阻較大的有機酸和醇或酚的酯化。

（4）其他酯化法：有時為了提高方法的靈敏度和選擇性，需要制備甲酯之外的酯，方法與甲酯化方法類似，可以用重氮乙烷、重氮丙烷、重氮甲苯代替重氮甲烷以制得相應的酯，且這些實際的穩定性好、爆炸性小。用三氟化硼的丙醇、丁醇或戊醇溶液與有機酸反應也可以制得相應的丙酯、丁酯或戊酯。

2、酰化衍生化方法

另外，比較常用的氣相色譜柱前衍生化方法則是酰化衍生化方法。

酰化能降低羥基、氨基、巰基的極性，改善這些化合物的色譜性能，并提高這些化合物的揮發性，增加某些易氧化化合物的穩定性。當酰化時引入含有鹵離子的酰基時，還可以提高使用ECD檢測器的靈敏度。常用的酰化試劑有酰鹵、酸酐和反應活性的酰化物。

（1）乙酰化法：標準乙酰化法是將樣品溶于氯仿中，與乙酸酐和乙酸在50℃反應2-6h，真空出去剩余試劑。還可以乙酸鈉為堿性催化劑，以乙酸酐為乙酰化試劑進行乙酰化反應，用于糖類分析。吡啶、三甲胺、甲基咪唑也可以作為堿性催化劑。乙酰化反應通常在非水介質中進行，但是胺類和酚類化合物乙酰化時可在水溶液中進行。

（2）多氟酰化法：常用的多氟化試劑是三氟乙酰（TFA）、五氟丙酰（PFP）和七氟丁酰（HFB），其活性是TFA>PFP>HFB。TFA和PFP的衍生物揮發性較強，而HFB的衍生物ECD靈敏度較高。多氟酰化反應時間除了取決于多氟酰化試劑的活性，還取決于目標化合物的活性。多數情況下氟酰化反應不需溶劑，但有些情況下也是需要溶劑的，此外有時還需要加堿性催化劑。

3、鹵化衍生化法

最后一種常見的衍生化方法為鹵化衍生化法。

在目標化合物中引入鹵原子后可使用ECD檢測器，提高檢測的靈敏度，同時可以改善揮發性和穩定性，常用的鹵化衍生化方法如下：

（1）鹵素法：用鹵素直接作為衍生化試劑處理樣品，鹵素的作用是加成或取代

（2）鹵化氫法：常用HCl和HBr為衍生化試劑與不飽和鏈發生加成反應或與羥基發生置換反應

（3）N-溴代丁二酰亞胺（NBS）法：NBS是選擇性很強的鹵化衍生試劑，可使烯丙位的氫原子發生溴代反應

（內容來源氣相色譜之家）