《环境样品前处理第章衍生化课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境样品前处理第章衍生化课件（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、环境样品前处理第章衍生化,环境样品前处理,第6章 衍生化技术,环境样品前处理第章衍生化,6.1 衍生化目的与条件,过程：化学反应定量转化适于分析,定义：借助化学反应将待测组份接上某种特定基团，从而改善其检测灵敏度和分离效果的方法。 作用：把难于分析的物质转化为易于分析的物质，通过对反应产物的检测间接分析目标化合物,环境样品前处理第章衍生化,6.1 衍生化目的与条件,柱前衍生化：衍生化反应定量生成色谱分析。 柱后衍生化：色谱柱分离衍生化反应检测,分类：柱前衍生化和柱后衍生化。 流程,环境样品前处理第章衍生化,机理,柱前衍生化 柱后衍生化,分离-衍生产物,检测-衍生产物,检测-衍生产物,分离-待测
2、物本体,衍 生 化,环境样品前处理第章衍生化,6.1.1衍生化的目的,提高目标物可检测性： LC:提高检测灵敏度与选择性 GC:改善色谱分离，通过增强目标物挥发性或者改善目标物极性 提高理化稳定性 为结构鉴定提供依据,环境样品前处理第章衍生化,6.1.2 衍生化的条件,柱前衍生化反应需满足的条件： 反应迅速、定量、重复、条件不苛刻、易操作； 选择性高、具有专一性； 反应产物只有一种，无干扰； 衍生化试剂易得、通用性好,环境样品前处理第章衍生化,6.1.2 衍生化的条件,2. 柱后衍生化反应需满足的条件： 反应迅速、定量、重复； 反应条件与色谱条件适应； 反应产物可检测,环境样品前处理第章衍生化
3、,6.2.1气相色谱柱前衍生化,1）硅烷化衍生化方法 （2）酯化衍生化方法 （3）卤化衍生化方法 （4）酰化衍生化方法,方法,6.2 衍生化方法,环境样品前处理第章衍生化,1. 硅烷化衍生化方法,本节首页,退出本章,质子性化合物如醇、酚、酸、胺等与硅烷化试剂反应，形成挥发性的硅烷衍生物,P135表6-1,环境样品前处理第章衍生化,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,甲醇法 重氮甲烷法 三氟乙酸酐法,酯化反应,环境样品前处理第章衍生化,甲醇法,本节首页,退出本章,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,硫酸、盐酸
4、-加热 三氟化硼BF3-室温,催化剂,环境样品前处理第章衍生化,重氮甲烷法,本节首页,退出本章,非水介质中CH2N2与有机酸反应，生成有机酸甲酯,重氮甲烷不稳定，有爆炸性，有毒,环境样品前处理第章衍生化,三氟乙酸酐法,本节首页,退出本章,醇或酚与有机酸反应，生成酯,适合空间位阻较大的化合物,三氟乙酸酐,环境样品前处理第章衍生化,3. 酰化衍生化方法,本节首页,退出本章,在-OH、-SH、-NH等含有活泼氢的化合物上引入酰基转化为弱极性的酯、硫酯或酰胺改善挥发性和稳定性，含有卤离子的羰基基团可增强ECD响应。 优点： 保护不稳定基团； 提高糖类，氨基酸等物质的挥发性和热稳性； 有助于混合物分离；
5、 使用ECD检测，分析物检测下限可降低很多,环境样品前处理第章衍生化,3. 酰化衍生化方法,本节首页,退出本章,1）乙酰化法：提高挥发性 试剂：乙酸酐（AA） 样品：糖类 介质：多为非水 催化剂：吡啶等碱性化合物,环境样品前处理第章衍生化,3. 酰化衍生化方法,本节首页,退出本章,2）多氟酰化法：引入卤素！ 试剂：三氟乙酸酐（TFA）、五氟丙酸酐（PFP）、七氟丁酸酐（HFB）、N-甲基双（三氟乙酸酐）咪唑（MBTFA）、1-(三氟乙酰)咪唑（TFAI） 样品：药物等大分子 介质：非水,环境样品前处理第章衍生化,4. 卤化衍生化方法,本节首页,退出本章,引入卤素ECD检测器改善挥发性和稳定性,
6、1）卤素法：加成或取代,环境样品前处理第章衍生化,4. 卤化衍生化方法,本节首页,退出本章,2）卤化氢法：加成或置换,3）NBS法：烯丙位取代,P137,环境样品前处理第章衍生化,HPLC化学衍生化分类 在线化学衍生化 是否与HPLC系统联机 离线化学衍生化 柱前衍生化 发生衍生化发应的先后 柱后衍生化,环境样品前处理第章衍生化,本节首页,退出本章,6.2.2 液相色谱柱前衍生化,1. 紫外衍生化反应,2荧光衍生化反应,3电化学衍生化反应,环境样品前处理第章衍生化,优点： （1）对用作流动相的溶剂体系没有限制； （2）反应条件，反应速率不受限制； （3）通过选择合适的试剂以及萃取方法，可以 消
7、除许多干扰； （4）过量溶剂、试剂容易除去； （5）转变成合适的衍生物，可使分离度改进,环境样品前处理第章衍生化,缺点: （1）操作过程繁琐，容易影响定量准确性。 （2）当一个复杂组分样品经过衍生化反应 后，有可能产生多种衍生化产物给色 谱分离带来困难,环境样品前处理第章衍生化,本节首页,退出本章,1）紫外衍生化反应,液相色谱法中，紫外吸收检测器是最常见的一种高灵敏度检测器 很多化合物在紫外可见光谱区无吸收 与带有紫外吸收基团的衍生试剂在一定条件下发生反应，反应产物带有发色基团而能被紫外吸收检测器检测,环境样品前处理第章衍生化,本节首页,退出本章,1）紫外衍生化反应,苯甲酰氯 + 胺、醇、酚苯
8、甲酸酯类衍生物（,1）苯甲酰化反应,环境样品前处理第章衍生化,本节首页,退出本章,1）紫外衍生化反应,2）苯甲磺酰化反应,3）DNFB与醇、胺、氨基酸反应,4）PITC与氨基酸反应,5）有机酸酯化反应,6）羰基与DNPA或PNBA反应,P139-140,更多反应：P137-138表6-2,环境样品前处理第章衍生化,2）荧光衍生化反应,定义：用含有芳香环或杂环的大基团取代被测化合物分子中的一个或几个原子，以此将荧光物标记入分子，此时被测分子的结构基本不变 特点：高选择性、高灵敏度 荧光检测器灵敏度比紫外检测器的灵敏度高10到1000倍,环境样品前处理第章衍生化,2）荧光衍生化反应,环境样品前处理
9、第章衍生化,例：福多司坦血药浓度测定方法的建立,2、半胱氨酸结构式,1、福多司坦结构式,结 构 特 点,3、结构特点： 为半胱氨酸衍生物； 没有强的紫外吸收， 没有荧光； 分子量小，极性大,羧基,伯氨基,环境样品前处理第章衍生化,衍生化产物的激发波长为338 nm，发射波长为450 nm,反应过程,参考氨基酸的测定方法，选择合适的衍生化试剂衍生化后测定,环境样品前处理第章衍生化,荧光衍生试剂,常用的荧光衍生化试剂（亦称荧光探针）有,环境样品前处理第章衍生化,荧光衍生试剂的基本构成,取代基,荧光团（试剂分子母体,反应基团,胆磺酰肼 DNS-H,环境样品前处理第章衍生化,荧光衍生化试剂亦称荧光探针
10、,P140表6-3,常用的荧光衍生试剂,环境样品前处理第章衍生化,1.丹磺酰氯（1-二甲氨基萘-5-磺酰氯,环境样品前处理第章衍生化,2.丹酰肼（1-二甲氨基萘-5-磺酰肼,环境样品前处理第章衍生化,荧光衍生化试剂的分类,一） 胺的衍生试剂 （二） 醇、酚的衍生试剂 （三） 羰基化合物的衍生试剂 （四）羧酸类化合物的衍生试剂,环境样品前处理第章衍生化,邻苯二甲醛 OPA,4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并恶二唑 NBD-Cl,荧光素异硫氰酸酯FITC,FMOC芴代甲氧基酰氯,6-氨喹啉基琥珀酰亚胺碳酸酯AQC,一）胺的衍生试剂,环境样品前处理第章衍生化,二） 醇、酚的衍生试剂,羰基氯类： FM
11、OC, CEOC 磺酰氯类: DNs-Cl 卤代三嗪类: EDTN,1-乙氧基-4-(二氯-三嗪)萘（EDTN,环境样品前处理第章衍生化,三）羰基化合物的衍生试剂,肼类 DNs-HCEOC-H 氨基类 氨基甲基芘,环境样品前处理第章衍生化,四）羧酸类化合物的衍生试剂,溴甲基类 BrMMC 哌嗪基类 DBD-Pz,7-N-哌嗪-4-二甲氨基苯并呋喃,4-溴甲基-7-甲氧基香豆素,环境样品前处理第章衍生化,四）羧酸类化合物的衍生试剂,重氮甲烷基类 ADAM 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,9-蒽重氮甲烷,环境样品前处理第章衍生化,3）电化学
12、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，如离子强度、pH值和溶剂组成等,环境样品前处理第章衍生化,常用的电化学衍生化试剂 ： （1）带硝基的芳香化合物：P141表6-4 （2）芳氨基、酚羟基等,上述试剂与羟基、氨基、羧基、羰基化合物反应生成具有电化学活性的衍生物,环境样品前处理第章衍生化,6.2.3 柱后衍生过程,将样品先注入色谱柱，按选定的色谱条件使样品组分得以分离； 当各个组分从色谱柱流出后，分别与衍生化试剂相遇，在一定的反应条件下，生成具有某种检测特性的衍生化产物 进入检测器测定,环境样品前处理第章衍
13、生化,要求： （1）对流动相的选择更严格，必须考虑衍生化 试剂、反应产物的溶解度，以及它们与流 动相可能发生的副反应； （2）在高效液相色谱中采用高流速，因此 反应速率必须很快（小于30s）； （3）检测器对衍生化试剂不能有响应,环境样品前处理第章衍生化,柱后衍生流程图,泵,进 样 阀,色 谱 柱,衍生化试剂泵,衍生化反应器,检 测 器,记 录 仪,环境样品前处理第章衍生化,柱后反应器,毛细管式 空气分割式 填充柱式,P143图6-2,环境样品前处理第章衍生化,6.2.4 固相化学衍生化法,1）还原型固相反应剂,1. 固相化学反应剂,环境样品前处理第章衍生化,6.2.4 固相化学衍生化法,酶是
14、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。 酶的催化反应具有高度的专一性 酶试剂通常在反应中是不消失的，可重复使用 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,环境样品前处理第章衍生化,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
15、酶处理,环境样品前处理第章衍生化,2. 固定化酶,酶一旦被固定，其稳定性增加。 利用酶反应的专一性完成的衍生化反应，可以改变底物的化学特性，提高色谱分析的灵敏度和选择性。P144图 6-3,环境样品前处理第章衍生化,本节首页,退出本章,制备衍生物的反应罐瓶,环境样品前处理第章衍生化,其它衍生化方法：手性衍生化 用手性试剂与外消旋体反应，在分子内导入另一手性中心，柱前衍生反应生成一对非对映异构体，两者间无镜相关系，物理化学性质不同，可用常规的色谱分离条件进行分离,环境样品前处理第章衍生化,手性衍生化分离通常基于以下原因： 不宜直接拆分，如游离胺类在手性固定相上往往呈颇弱的色谱性质，生成中性化合物则获得显著改善 添加某些基团，以增加色谱系统的对映异构选择性 提高紫外或荧光检测的效果,环境样品前处理第章衍生化,6.3 衍生化技术在环境分析中的应用,P144,环境样品前处理第章衍生化,作业,1.画出柱后衍生流程示意图。 2.用表格形式总结气相色谱柱前衍生化的方法原理和化学反应式,环境样品前处理第章衍生化,实验课,时间：5.22，5.29，6.5下午2：20 集合地点：西门-互助巷口 学习地点：礼让街23号 单位：青海出入境检验检疫局，五楼
