色谱样品分析前处理中的衍生化技术
衍生化技术
6.96 6.54 8.48
10.80 13.54 13.92 15.53 17.33 18.70 20.45 16.71 19.27 19.60 21.64 22.11 23.25 23.34 24.38
2.1 衍生化试剂
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
2.1.4 HMDS
1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazane 六甲基二硅氮烷 CAS 999-97-3
2.1 衍生化试剂
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
3.1 己烯雌酚的检测
分子量： 268.36
BSTFA双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺
TMCS三甲基氯硅烷
3、实际应用
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
3.1 己烯雌酚的检测
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
2.2 不同基团的衍生方法
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
2.2.1 酸
异丙基苹果酸 (2-Isopropylmalic acid ) CAS 3237-44-3 分子量 176.17
＋
2.2 不同基团的衍生方法
国 家 食 品 添 加 剂 及 调 味 品 检 测 重 点 实 验 室
RT: 13.00 - 19.00 NL: 5.00E3
100 95 90 85 80 75 70 65 60
Relative Abundance
TIC F: - p ESI SRM ms2 390.000 [150.195-150.205, 100 168.295-168.305] MS ICIS 350mgtea_200ulNa2CO3_5mlwate 95 r5mljiachun_4mlgotoGCB_2ppbsa mple15ppb
衍生化 气相色谱 进行
衍生化气相色谱进行
衍生化-气相色谱法是一种常用的分析方法，用于分析有机化合物。
这种方法通常包括以下步骤：
1.衍生化：这个步骤是将待测化合物转化为更易于分析的衍生物，以提高检
测的灵敏度和选择性。
可以通过使用不同的衍生化试剂和反应条件来实现这一目标。
2.气相色谱：这是衍生化后样品的分离和检测步骤。
在气相色谱中，样品被
注入到一个固定相和流动相之间的柱子中。
固定相是涂在柱子上的吸附剂或固定床，而流动相是气体或液体。
当样品在柱子中移动时，不同组分会根据它们与固定相和流动相的相互作用而分离。
这些组分随后通过检测器进行检测。
在气相色谱中，常用的检测器包括电子捕获检测器（ECD）、火焰离子化检测器（FID）和质谱检测器（MSD）等。
这些检测器可以根据化合物的性质和分子结构进行选择，以提高检测的灵敏度和选择性。
通过将衍生化和气相色谱相结合，可以实现对复杂有机化合物的定性和定量分析。
这种方法在环境监测、药物分析、食品和农产品分析等领域中有着广泛的应用。
色谱分析中的样品前处理技术
环境 食品 其他 植物性 动物性 人体 土壤、固体废弃物、沉积物、污泥、 蔬 菜 、 水 果 食 鱼、肉、蛋 肌肉、骨骼、 垃圾等 用菌、米谷物 头发、指甲、 生等陆生和水 各种组织器 生植物 官 各种水体（河水、湖水、海水、生活 污水、工业废水、地下水、雨水、自 来水等） 大气和室内空气 （气体组分、 气溶胶、 大气颗粒物、挥发性金属化合物） 饮料、酒类、奶类、酱油、 醋调味品、油 食物的蒸煮、焙烤发酵香气、 恶臭气体 汗液、血液、 尿液、胆汁、 胃液
源、种类、状态和采集 时间而变化，为是导致分析复杂化的二个根源之一。 因此在设计前处理方法必须考虑： （1）样品的状态和品种
状态 固态
定义 为分离因子则如果完全分离， =1；全不分离，趋于0 =（组分：A多B少）/（组分：A少B多） 在实际中根据： •分析目的对灵敏度和准确度要求 •实验室条件 •待测物有色谱流出位置无干涉峰 •降低检测限 •减少待测物无损失（回收率）
将待测组分从样品中分离，达到仪器能检 测的状态 除去样品中的干涉杂质。使待测目标化合物达到可 检测的范围；使其溶于可进行分析的介质及转换成 可检测的形式等 保护仪器设备以及相关的分析部件，如色谱柱等
（五）食品样品的制备
3 . 罐头 水果罐头在捣碎前须清除果核；肉禽罐头应预先 清除骨头、鱼类罐头要将调味品（葱、辣椒等）去除 后再捣碎。常用的捣碎工具有高速组织捣碎机等 *制备好的样品如果需要保存，应放在密闭洁净的容器 内，置于干燥、通风、阴暗处保存，如谷物类。易腐 烂变质的样品应保存在0～ 5℃冰箱内，如水果、蔬菜。 禽肉类及鱼类样品须在 -18℃冷冻保存，同时根据样品 自身特性来规定适宜的保存期
奶
蛋
（2）样品特点
尿 大部是水，呈黄色、 PH4、 含大量无机盐有机酸 和含氮硫代谢物尿素 嘌呤酸类固醇等 水占 90-93% ，其他成 分较尿液复杂，可溶 性蛋白质、脂肪、糖 类、氨基酸、酶 样品中药物浓 度受生成量和 肾功能影响变 化较大。 与组织浓度相 关性差 除脂肪随日粮 量有关外，其 他理化成分性 质与组织液相 似，比较稳定， 调节PH、 水解代谢物的 轭合态
气相色谱中的衍生化技术PPT
GC中的衍生化
这类衍生反应条件温和,反应迅速,反应混合物可直接用于气相色谱分析。关 于环状硼酸酯的质谱，特征突出，与其他衍生物不同，它具有强丰度的 M+·和（M+1）+离子。硼的同位素比也有利于质谱解析。因此，硼酸酯衍 生物已广泛用于GC-MS分析检测。
总结与展望
通过以上的简介可见，衍生化技术在色谱的关键领域—GC 色谱中应用广泛，扩大了GC分析技术的应用范围，解决了 诸多实际问题。但应当看到的是，分析技术作为一门辅助 学科，其根本任务就是解决不断发展，不断出现的新问题， 这就要求其相应所用的技术也应不断创新，为解决复杂问 题提供更好的解决途径。衍生化技术作为其中之一，也应 该有更广阔的应用发展。
在气相色谱中，可以进一步拓展现有试剂的应用范围，建 立现有试剂新的衍生方法，开发合成具有特异性的新试剂， 如手性衍生试剂，适于质谱检测的衍生试剂等；建立和完 善用于气相色谱-质谱检测的衍生物的计算机谱库。
希望衍生化技术的发展会进一步推进GC色谱的发展！！
GC衍生化试剂分类
进行气相衍生化所需的主要衍生化试剂有硅烷化试剂、烷基化试剂 (包括酯化试剂)、酰基化试剂等 。
GC中的衍生化
硅烷化
适用化合物：
含羟基、羧基、巯基、氨基及亚氨基的活泼氢化合物,衍生 产物是硅醚或硅酯。几乎所有含这些活泼氢的化合物都能 与硅烷化试剂发生衍生反应,活性顺序为:醇>酚>羧酸>胺> 酰胺。反应通式为：
引入低分离的基团，能增加M+·的丰度，提供准确分子量。
新的官能团将具备能导致化合物碎裂，使产生具有取代位置特征的 强碎片离子。
引入甲基、乙基、甲氧基、卤素、TMS（或其他基团）有分子后， 导致特定的碎片离子在质谱中发生相应的位移，有助于确定该分子 的一些结构单元。
高效液相色谱分析中衍生化剂的研发与应用
高效液相色谱分析中衍生化剂的研发与应用高效液相色谱（HPLC）是现代化学分析中应用广泛、有效的一种分离和分析技术。
一般情况下，物质分子间的相似性很高，因此需要使用一些化学试剂将它们转换成具有不同性质的衍生化物，以便更好地进行分析。
这些化学试剂称为衍生化剂，通过引入它们，可以提高化学物质在HPLC中的检测灵敏度、分离度和选择性，从而达到更精确的分析结果。
一、衍生化剂种类在HPLC分析中，常用的衍生化剂种类包括酸衍生化剂、酯衍生化剂、酮衍生化剂、亚胺衍生化剂、氨基酸衍生化剂、硫醇衍生化剂等等。
其中，酸衍生化剂是最常见的一种，可以将一些不易分离的物质变成易于分离和检测的化合物。
例如，酸碱指示剂柠檬酸，可以与氨基酸发生缩酮反应，形成比氨基酸本身更易于检测的分子。
二、衍生化剂研发随着科技的不断进步，越来越多的新型衍生化剂被研发出来并应用于HPLC分析中。
比如，针对脂溶性化合物，研究人员开发了新型烷基化剂；而对于亲水性化合物，则应用丙酮中活泼地氢原子实现官能团转移。
此外，还有一些功能化磁珠、金纳米粒子等材料也被应用于化学衍生化反应，改善检测灵敏度和分离度。
研发新型衍生化剂的过程需要对化学原理有深刻的理解，同时需要进行大量实验验证和分析，以获得更好的创新成果。
三、衍生化剂的应用衍生化剂在HPLC分析中的应用范围非常广泛，可以应用于各种物质的分析。
例如，在药物代谢动力学、体内药物监测、环境检测、食品安全等方面都有应用。
举个例子，在医药研究中，利用衍生化剂可以将血浆样品中的药物代谢产物转化为易于分离和检测的形式，从而提高药物代谢产物的分析精度和灵敏度。
在环保方面，可以使用叶绿素衍生化剂来分析水体中的蓝藻，提高检测灵敏度和准确性。
在食品安全方面，可以通过氨基酸衍生化剂等对食品中的营养物质等进行分析。
总之，衍生化剂在HPLC分析中具有非常重要的作用，可以提高分析数据的准确性和稳定性。
随着科技的不断发展，衍生化剂的种类和质量也得到不断提高，将为更广泛的HPLC应用提供更好的支持。
柱前衍生-反相高效液相色谱法
柱前衍生-反相高效液相色谱法1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍柱前衍生-反相高效液相色谱法的背景和意义。
下面是一个概述的范例：正如我们所知，液相色谱法是一种常用的分离和检测分析技术，在化学、药学、环境科学等领域具有广泛的应用。
然而，传统的液相色谱法在某些情况下可能面临一些挑战，如分离效果不理想、分析时间较长等。
为了克服这些问题，柱前衍生-反相高效液相色谱法被提出并逐渐受到关注。
柱前衍生是指在样品处理中，在样品中引入适当的衍生试剂，通过与目标分析物发生化学反应，使其在色谱分析中具有更好的分离性能和检测灵敏度。
反相高效液相色谱法是基于分离样品中不同化学性质的分子在反相色谱柱上的亲水作用，达到分离和定量分析的目的。
柱前衍生-反相高效液相色谱法不仅可以提高色谱分析的分离效果，还能够提高检测灵敏度和减少分析时间。
这对于复杂样品的分析具有重要意义，例如药物代谢产物、环境污染物等。
通过引入适当的衍生试剂，可以有效地改善样品的分离性能，同时提高对目标分析物的响应，从而实现快速、灵敏的定量分析。
本文将对柱前衍生-反相高效液相色谱法的原理、方法和应用进行详细介绍。
首先，我们将阐述柱前衍生的基本原理和常用的衍生试剂。
然后，重点介绍反相高效液相色谱法的步骤和关键参数。
最后，我们将通过实例和应用案例来阐述柱前衍生-反相高效液相色谱法在药物分析、环境监测等领域的应用前景。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解柱前衍生-反相高效液相色谱法的原理和实践，为他们的研究和实验工作提供参考和指导。
文章结构部分应包括以下内容：本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。
具体结构如下：1. 引言1.1 概述本部分将简要介绍柱前衍生-反相高效液相色谱法的研究背景和意义。
首先，说明柱前衍生技术在分析化学领域的重要性，该技术可以通过将样品与特定试剂反应生成易于分析的化合物，从而提高液相色谱分析的敏感性和选择性。
其次，介绍反相高效液相色谱法在分析化学中的广泛应用，包括药物分析、环境监测和食品安全等领域。
单糖pmp衍生化
单糖pmp衍生化
单糖的PMP（1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮）衍生化是一种常用的化学方法，用于将单糖转化为适合于色谱分析或质谱分析的衍生物。
以下是单糖PMP衍生化的基本步骤：
1. 准备样品：确保单糖样品纯净，并准确称量。
2. 溶解样品：将单糖样品溶解在适量的溶剂中，通常使用水或甲醇。
3. 添加PMP试剂：将适量的PMP试剂加入单糖溶液中，并混合均匀。
4. 衍生化反应：在PMP试剂的存在下，单糖发生衍生化反应，生成PMP衍生物。
这个反应通常需要在一定的温度和酸度下进行一段时间，以确保反应完全。
5. 纯化衍生物：通过适当的色谱分离方法（如柱色谱或薄层色谱）或沉淀法，将生成的PMP衍生物从反应液中分离出来。
6. 干燥和存储：将纯化的PMP衍生物进行干燥处理，并存储在干燥、避光的地方。
在进行单糖的PMP衍生化时，需要注意以下几点：
1. 确保所使用的试剂和溶剂是分析纯的，以避免杂质干扰。
2. 控制好衍生化反应的条件，如温度、时间、酸度等，以确保反应完全且产物稳定。
3. 在进行色谱分离时，选择合适的色谱条件，以便有效地分离出单糖的PMP衍生物。
4. 在纯化衍生物时，避免过度干燥或暴露于空气，以免损失样品。
5. 在存储衍生物时，注意保持干燥、避光，以避免样品变质。
总之，单糖的PMP衍生化是一种有效的化学方法，用于将单糖转化为适合于分析检测的衍生物。
通过控制好反应条件和纯化方法，可以获得高纯度、高稳定性的单糖PMP衍生物，用于后续的分析检测或质谱研究。
环境样品前处理-第6章衍生化
• 酶的固定化可分为化学和物理两种方法，化学 法是指在酶和载体之间生成共价键，并保留其 生物活性，而物理方法仅是吸附在固体表面。
2. 固定化酶
•对载体的要求：对酶应有较高的亲和力和较大的容量、易 再生。一般大孔径、大表面积的载体容量大，而容量越大 ，固定化酶的活性越高，寿命越长。 •硅球、玻璃微球、氧化铝、聚丙烯酰胺、葡聚糖凝胶、琼 脂糖凝胶和纤维素等都可以作为载体。如纤维素或葡聚糖 凝胶与溴化氰反应，然后用酶处理 ：
记 录 仪
衍生化试剂泵
•柱后反应器
1. 毛细管式 2. 空气分割式 3. 填充柱式
P143图6-2
1. 固相化学反应剂
6.2.4 固相化学衍生化法
（1）还原型固相反应剂
2. 固定化酶
6.2.4 固相化学衍生化法
• 酶是一种具有特殊三度空间构象的蛋白质，能 够催化某一底物进行特异性化学反应，生成特 定的反应产物。
•P135表6-1
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R3Si—R` + H—X
2. 酯化衍生化方法
大多数 有机酸 挥发性、热稳定性差。在 GC分析之前衍生为相应的酯。 ① 甲醇法
酯化 反应
② 重氮甲烷法 ③ 三氟乙酸酐法
① 甲醇法
甲醇法：有机酸与甲醇在催化剂的存在下加 热，可以发生酯化反应，生成有机酸甲酯
催化剂 RCOOH + CH3OH △ 催化剂 RCOOCH3 + H2O
其它类
9-(2-羟乙基)-吖啶酮 HEA 4-氨甲基-6，7-二甲基香豆素 (ADMC)
（3）电化学衍生化反应
• 样品与某些试剂反应，生成具有电化学活 性的衍生物，以便在电化学检测器上有较 高的响应。 • 环境介质对电化学反应有很大影响，如离
气相色谱中的衍生化技术PPT
GC中的衍生化
由于篇幅限制，在此仅介绍一例：形成环状衍生物 对含多个官能团的化合物,如很多生物来源的有机化合物—氨 基酸、碳水化合物，皮质甾酮，前列腺素等一般都具有两个 或两个以上的极性官能团。某些特定的衍生试剂能同时与两 个反应性近似的基团反应生成环状衍生物。最常见的一类环 状衍生物是硼酸与顺式1,2-和1,3-位二醇反应生成的环状硼酸 酯。其它化合物如B-酮胺、羟基酸等也能发生类似的反应。
除了广泛使用的三甲硅烷化试剂外,还有其它烷基取代的甲硅烷化试剂。 如：二甲硅烷化衍生物(DMS)，特丁基二甲硅烷基(TBDMS)衍生物， N-甲基-N-特丁基二甲硅烷基三氟乙酰胺(MTBSTFA)等。
GC中的衍生化
烷基化
适用化合物：含羧酸、磺酸、酚、烯醇等含酸性OH和-NH化合物。
烷基化试剂主要由重氮烷烃、烷基卤、季胺盐、醇类、烷基 氯甲酸酯等。重氮甲烷应用最为广泛。三甲硅基重氮甲烷是 一种在安全性上优于重氮甲烷的试剂,该试剂已被用于多种基 质中苯氧基乙酸的快速,高效衍生,GC-MS测定。五氟苯基重 氮甲烷用于前列腺素类化合物的衍生,用ECD和GC-NICl-MS （阴离子化学电离质谱）检测,灵敏度高。烷基卤化物主要是 低分子量的脂肪卤化物(如CH3-、C2H5-、n-C3H7-、iC3H7--etc.)、苄基和取代苄基溴化物。其中以五氟苄基溴的 应用最多。
GC中的衍生化
硅烷化
适用化合物：
含羟基、羧基、巯基、氨基及亚氨基的活泼氢化合物,衍生 产物是硅醚或硅酯。几乎所有含这些活泼氢的化合物都能 与硅烷化试剂发生衍生反应,活性顺序为:醇>酚>羧酸>胺> 酰胺。反应通式为：
衍生化气相色谱法在食品分析中的应用研究进展
衍生化气相色谱法在食品分析中的应用研究进展衍生化气相色谱法（Derivatization Gas Chromatography，Derivatization GC）是一种在食品分析中广泛应用的分析技术，其通过化学衍生化反应，将非挥发性或不易挥发的化合物转化为易挥发的衍生物，从而提高其气相色谱分析的灵敏度和选择性。
衍生化气相色谱法在食品成分分析、添加剂检测、农药残留等方面具有重要的应用价值。
本文将从衍生化气相色谱法的基本原理、常用的衍生化试剂、在食品分析中的应用及研究进展等方面进行综述。
一、衍生化气相色谱法的基本原理衍生化气相色谱法是指在气相色谱仪上采用衍生试剂对食品样品中的目标化合物进行化学衍生化处理，将其转化为易于气相色谱仪检测的衍生物。
在气相色谱仪分析中，许多食品中的化合物由于极性较大或者极性较小，其挥发性并不高，导致在气相色谱仪上无法进行有效的分离和检测。
而采用衍生化处理可以通过改变化合物的化学性质，增加其挥发性和稳定性，从而提高气相色谱法的灵敏度和选择性。
1. 改变化合物的挥发性：通过衍生化反应将不易挥发的化合物转化为易挥发的衍生物，从而增加其气相色谱分析的灵敏度。
2. 增加化合物的稳定性：一些化合物在分析过程中容易发生分解或者裂解，采用衍生化处理可以增加化合物的稳定性，减少其在分析过程中的分解情况。
3. 提高化合物对气相色谱柱的亲和性：通过衍生化反应可以改变化合物的极性和亲和性，使其在气相色谱柱上更容易被分离和检测。
二、常用的衍生化试剂在衍生化气相色谱法的分析过程中，常用的衍生化试剂包括酰化试剂、硅化试剂、硫化试剂、甲基化试剂等。
不同的衍生化试剂适用于不同类型的化合物，可根据分析目标的不同选择合适的衍生化试剂。
1. 酰化试剂：酰化试剂主要用于氨基化合物的衍生化处理，如氨基酸、氨基酚、氨基酮等。
常用的酰化试剂包括二甲基甲酰胺（DMF）和乙酰氧化胺（Ac2O）等。
2. 硅化试剂：硅化试剂主要用于羟基化合物的衍生化处理，如醇类、酚类等。
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在色谱分析检测中（GC&HPLC），我们经常要使用到衍生化技术手段来达到对目标物质的定性定量分析，按照衍生化发生在色谱分析前后，分为柱前衍生和柱后衍生，今天我们就和小编一起学习衍生化目的、原理、分类和应用等。
一衍生化的目的
衍生化包括分析物与衍生化试剂之间发生的化学反应，其目的是改变该分析物的理化性质，主要有以下几个目的：
➤提高检测性能
➤改变分析物的分子结构或极性以获得更出色的色谱分离
➤增加挥发性
➤改变基质性质以实现更好的分离
➤稳定分析物
二常用的衍生化试剂
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子中，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，增强了挥发性和稳定性；
•对于不挥发或者200-300℃的稳定性，可以使用硅烷化试剂衍生；
•硅烷化试剂容易吸潮失效，因此在使用过程中需要对样品和试剂脱水。
2.酰基化衍生试剂
•酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，减小色谱峰拖尾，增强挥发性；
•能增强某些容易氧化的化合物（如：儿茶酚胺）的稳定性；
•引入含有卤离子的酰基，可以提高电子捕获检测器（ECD）的灵敏度。
3.紫外衍生试剂
紫外衍生化试剂主要是给一些没有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物分子引入强紫外吸收的基团，使得目标物能被紫外检测器检测。
4.荧光衍生化试剂
液相色谱检测中荧光检测器的灵敏度要比紫外检测的灵敏度高出几个数量级，但是大多数化合物没有荧光，通过荧光衍生化试剂将目标物上接上能发出荧光的生色基团，以达到荧光检测的目的，由于荧光衍生物的激发波长与发射波长与衍生化试剂不同，即使衍生化试剂过量或者有副反应，也不干扰荧光衍生物的检测。
5.电化学衍生化试剂
电化学检测器（ECD）是根据电化学原理和物质的电化学性质进行检测的，在液相色谱中常用来检测无紫外和无荧光的，但是有电活性的化合物，其检测灵敏度高，选择性强，对于没有电活性的化合物，与电化学衍生试剂反应，生成具
有电化学活性的衍生物就可以使用ECD检测，由于硝基具有电化学活性，因此常用来作为电化学衍生试剂，常见电化学衍生试剂化如下：
三衍生化在HPLC及GC中的应用案例分享
HPLC中的应用案例-氨基甲酸酯农药检测（GB23200.112-2018）甲奈威和克百威属于氨基甲酸酯一类的广谱杀虫剂，常用于水稻和玉米作物，其本身无荧光，通过高温碱性条件下，将其水解为甲基胺，再与邻苯二甲醛(OPA) 和2-巯基乙醇(RSH) 反应，生成具有强荧光性的异吲哚衍生物，可用于荧光检测，检测级别可到达ppt级别。
GB23200.112-2018中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物的柱后衍生谱图
GC中的应用案例-氯丙醇及其脂肪酸脂的检测（GB5009.191-2016）：酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，改善这些化合物的色谱性能（减少峰拖尾），并能提高这些化合物的挥发性，也能增强某些容易氧化的化合物的稳定性，当酰基化时引入了含有卤素离子的酰基时，还能提高使用ECD检测的灵敏度。
GBGB5009.191-2016中，采用七氟丁酰咪唑作为衍生化试剂，在温和的条件下将羟基钝化反应生成具较好稳定性、良好挥发性和强电负性的衍生物，并使用GCMS检测。