衍生化-气相色谱法
武汉泰特仪器产品涵盖气相色谱仪、气相色谱配套、样品处理设备、柱后衍生系统等,是国内气相色谱仪生产厂家。 GC2030系列气相色谱仪是武汉泰特沃斯科技有限公司最新推出的新一代气相色谱仪,技术先进,性能可靠。如有这方面的检测分析要求,请直接电话与公司工作人员取得联系,我们将为您制定详细的色谱整体分析方案。
气相色谱技术诞生于20世纪50年代,集分离与分析于一体的一项分析技术。样品经进样口高温瞬间气化,由惰性气体(氮气、氦气)带入色谱柱,通过色谱柱的固定液对样品中组分进行分离,样品中不同组分在不同的时间进入检测器,通过检测器对检测信号进行收集,通过组分保留时间和峰面积对化合物进行定性和定量分析。20世纪90年代毛细管色谱柱的发明与使用,使气相色谱技术的应用又上了一个崭新的台阶。由于其具有分离性能高、灵敏度高和准确高等特点,现已广泛应用在石化分析、药物分析、环境分析和食品安全分析等领域。但当目标物为高沸点,热不稳定性、强极性时,传统的气相色谱分析无法对目标物进行准确的定性和定量分析。为解决此类分析难题,衍生化-气相色谱技术应运而生。
1衍生化技术主要的方法
衍生化法种类较多多,用于气相色谱分析的衍生化法主要有:烷基化法,硅烷化法,酰化法,酯化法,卤化法,醚化法,环化法和离子化,成肟或腙等。
1.1硅烷化法
硅烷化反应是用硅烷基对目标物中活泼氢进行取代,如羟基、羧基、氨基、巯基、磷酸盐,常用的硅烷化试剂有:三甲基氯硅烷、六甲基二硅氨烷、N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)、二甲基硅烷、二甲基氯硅烷、N,O-双三甲基硅基乙酰胺(BTA)、特丁基二甲基硅烷基等,其中三甲基硅烷和六甲基二硅氨烷应用最广。硅烷化通常是指将硅烷基取代目标物分了中活泼氢,目标物中活泼氢被硅烷基取代,降低了整个目标物的极性,从而使得目标物沸点降低,另外活泼氢被取代,其反应位点数目减少,使目标物更加稳定。许多被认为是难挥发的物质和热不稳定化合物经过硅烷化衍生后,都能成功的对其衍生产物进行色谱分析。
1.2烷基化法
烷基化反应是将衍生试剂中的烷基移到目标物分子中的过程,使得目标物中引入烷基的反应。衍生试剂分子中烷基取代化合物中的活泼氢。
1.3酯化法
酯化是指醇与羧酸或与含氧无机酸生成酯和水。主要用于含羧基或者羟基的化合物,所得到衍生产物一般为低脂肪链的酯类,如甲酯、乙酯、丙酯和丁酯,其中甲酯化合物最常见。在酯化衍生法中,常用的酯化试剂有:硫酸-甲醇、盐酸-甲醇、重氮甲烷、三氯化硼-醇类(C1~C4醇)、氢氧化四甲铵等。
1.4酰化法
酰化反应为有机分子中氮、氧、碳等原子上引入脂肪酰基-芳香族酰基的反应,主要用于羟基、巯基和氨基等酰化衍生物制备。
在酰化衍生法中,常用的酰化试剂有:酰卤,酸酐、酰基咪唑、酰胺及烷基氯甲酸酯等。酰化反应作为硅烷化的代替方法,类似于酯化反应,可通过羧酸或共衍生物的作用将含有活泼氢(如-OH、-SH、-NH)转化为酯、硫酯或酰胺。含有卤离的羰基可增强电了捕获检测器酞化作用。此类反应可用于化合物中含有醇、酚、硫醇、胺、酰胺、磺酰胺等基团化合物的气相色谱分析。
1.5卤化法
单质或化合物分子中引入卤素原子以生产卤化物的反应过程,通常目标物中含有羟基、羧基、羰基或不饱和键等基团。在卤化衍生法中,常用的卤化试剂有:卤素、卤化氢、氯化亚硫酰、四氟化硫等。
1.6环化法
含多个极性官能团的药物可与环化试剂反应生成环状衍生物。常用的环化试剂有:烷基取代硼酸,如甲基硼酸、丁基硼酸、 苯基硼酸、 环己基硼酸,其中丁基硼酸衍生效率最好。被测药物常为顺式1,2-和1,3-位二官能团化合物。该类反应条件温和,反应迅速,反应混合物可直接用于GC分析。
1.7醛类、酮类化合物的衍生化法
醛类、酮类化合物通常不需衍生化,但由于食品中基质影响显著,为了解决食品中检测的干扰,提高方法的灵敏度,通常对此类物质进行衍生化,主要有成肟或成腙反应。
2衍生化条件的研究
对于样品我们怎样选择一种或多种适合的衍生反应,使其衍生转化成便于气相色谱分析的物质,对衍生化试剂的要求:①衍生化试剂的纯度要高,试剂中不能含有杂质,以免带到反应中。必要时将试剂精制;②试剂必须能保证生成所要求的衍生物;③试剂必须与流动相相适应;④试剂的性能要稳定。
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