【色谱知识】色谱中的衍生化方法

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。当检测物质不容易被检测时，如无紫外吸收等，可以将其进行处理，如加上生色团等，生成可被检测的物质。因而在仪器分析中被广泛应用。气相色谱中应用化学衍生反应是为了增加样品的挥发度或提高检测灵敏度，而高效液相色谱的化学衍生法是指在一定条件下利用某种试剂(通称化学衍生试剂或标记试剂)与样品组份进行化学反应，反应的产物有利于色谱检测或分离。

一般化学衍生法主要有以下几个目的：

提高样品检测的灵敏度；

改善样品混合物的分离度；

适合于进一步做结构鉴定，如质谱、红外或核磁共振等。

1、反应是否迅速、定量进行，反应重复性好坏，反应条件是否温和，是否容易操作。　

2、反应选择性高，最好只于目标化合物反应。　　

3、衍生化产物只有一种，反应的副产物和过量的衍生化试剂应不干扰目标化合物的分离和检测。　　

4、衍生化试剂通用性好，价廉易得。

1、柱上衍生化可能损伤色谱柱。

2、某些衍生化试剂需氮气吹干。　　

3、衍生化不完全，影响灵敏度。　　

4、衍生化试剂不当，产物分子量过大。

 　GC/MS检测中选用衍生化试剂时，除了和气相色谱法相同的准则外，还应注意衍生物的质谱特性：质量碎片特征性强，分子量适中，适合质量型检测器检测，有利于与基质干扰物的分离。

衍生化反应从是否形成共价键来说，可分为两种：标记和非标记反应。

标记反应是在反应过程中，被分析物与标记试剂之间生成共价键；所有其它类型的反应，如形成离子对、光解、氧化还原、电化学反应等都是非标记反应。

另一种区分衍生化反应是从衍生反应的场所来分，有柱前衍生化(pre-columnderivatization)，柱上衍生化(on-columnderivatization)和柱后衍生化(post-columnderivatization)三种。

从是否与仪器联机的角度来分有：在线(on-line)、离线(off-1ine)和旁线(at-line)(自动化)三种。

目前在HPLC中以离线的柱前衍生法(简称柱前衍生法)与在线的柱后衍生法(简称柱后衍生法)使用居多，旁线衍生化方法是发展方向。　

柱前衍生和柱后衍生。

柱前衍生是在经过分析柱前使分析物与衍生剂反应，反应产物在分析柱上实现分离，实际分离的是衍生产物，检测的也是衍生产物;

柱后衍生是分离物在分析柱中实现分离后，在衍生池内与衍生剂反应，在柱子中分离的是目的物，在检测器处检测的衍生产物。

柱前衍生法和柱后衍生法各有其优缺点。

柱前衍生法的优点是：

相对自由地选择反应条件；

不存在反应动力学的限制；

衍生化的副产物可进行预处理以降低或消除其干扰；

容易允许多步反应的进行；

有较多的衍生化试剂可选择；

不需要复杂的仪器设备。

缺点是：

形成的副产物可能对色谱分离造成较大困难；

在衍生化过程中，容易引入杂质或干扰峰，或使样品损失。

柱后衍生法的优点有：

（1）形成副产物不重要，反应不需要完全，产物也不需要高的稳定性，只需要有好的重复性即可；

（2）被分析物可以在其原有的形式下进行分离，容易选用已有的分析方法。

缺点是：

（1）对于一定的溶剂和有限的反应时间来说，目前只有有限的反应可供选择；

（2）需要额外的设备，反应器可造成峰展宽，降低分辨率。

在GC/MS方法分析样品时，对羟基、胺基、羧基等官能团进行衍生化有十分重要的作用，主要表现在：　

1、改善样品的气相色谱性质。如羟基、羧基等气相色谱特性不好。　　

2、改善样品的热稳定性。　　

3、改善样品的分子质量。分子量增大，有利于样品与基质的分离。　　

4、改善样品的质谱行为。　　

5、引入卤素或吸电子基团，是样品可用CI检测，提高灵敏度。　　

6、分离手性化合物。

GC/MS方法中常用的衍生化方法：硅烷化、酯化、酰化和卤化