液相色譜衍生化技術及其在環境監測中的應用
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摘 要：液相色譜衍生化技術是色譜分析中常用的輔助手段。衍生化技術可以解決目標物保留性差、不穩定、沒有檢測響應等問題，在不增加儀器硬件成本的情況下，衍生化技術不失為一種較好的分析手段。目前衍生化技術在環境監測領域已有較為廣泛和成熟的應用。
關鍵詞：液相色譜衍生化技術;環境監測
前言
衍生化是色譜分析中常用的一種輔助手段。衍生化的原理是待測樣品與具有特定功能基團的衍生化試劑通過定量快速反應，生成符合分析要求的衍生化物，通過檢測衍生化物的量來間接測定待測樣品的量。
液相色譜衍生化目的主要有3點：(1)改變待測物的色譜保留特性以改善分離度;(2)改變待測物的檢測特性，以增加其對檢測器的響應(例：紫外標記、熒光標記、電化學標記);(3)生成穩定的衍生化物，改善待測物的不穩定性(例：-SH基團易氧化的問題可通過酰化來解決)。[1]
一、液相色譜衍生化分類及優缺點
根據衍生化步驟的順序可分為柱前衍生化和柱后衍生化。柱前衍生化是在色譜分離前，預先將樣品制成適當的衍生物，然后再進入色譜柱進行分離檢測。柱后衍生化是將樣品先注入色譜柱，按選定的色譜條件使樣品組分得以分離，當各個組分從色譜柱流出后，分別與衍生化試劑相遇，在一定的反應條件下，生成具有某種檢測特性的衍生化產物再進入檢測器。柱前衍生和柱后衍生兩者的主要差別在于：前者是根據衍生物的性質不同而進行色譜分離的，后者則是先分離樣品混合物，再進行衍生。兩種衍生化的優缺點見表1。
表1 柱前衍生化和柱后衍生化的優缺點
優點 缺點
柱前衍生化 (1)對用作流動相的溶劑體系沒有限制;
(2)反應條件，反應速率不受限制;
(3)通過選擇合適的試劑以及萃取方法，可以消除許多干擾;
(4)轉變成合適的衍生物，可使分離度改進。 (1)操作過程繁瑣，容易影響定量準確性。
(2)當一個復雜組分樣品經過衍生化反應后，有可能產生多種衍生化產物給色譜分離帶來困難。
柱后衍生化 (1) 操作簡便，可連續反應以實現自動化分析;
(2)被分析物可以在其原有的形式下進行分離，容易選用已有的分析方法 (1)在色譜系統中反應，對流動相的選擇更嚴格，必須考慮衍生化試劑、反應產物的溶解度，以及它們與流動相可能發生的副反應;反應速率必須很快(小于30s);檢測器對衍生化試劑不能有響應。
(2)需要附加的儀器設備，如輸液泵、混合室和加熱器等，還會導致色譜峰展寬。
另外，衍生化根據檢測的需求也可分為紫外衍生化、熒光衍生化、電化學衍生化及手性衍生化等。衍生化試劑本身往往帶有發色團或熒光團，通過與目標物的某個取代基反應結合后，使得目標物具有紫外或熒光響應，從而實現檢測定量要求。
二、液相衍生化技術在環境監測中的應用實例
2.1 草甘膦和氨甲基膦酸的檢測[2]
草甘膦與氨甲基膦酸為強極性兩性化合物，不溶于大部分有機溶劑，且揮發性差、紫外光區無吸收，這些特性使得對它們的殘留量進行準確分析難度較大。采用芴甲氧羰酰氯柱前衍生-液相色譜-熒光檢測法，可以很好地解決草甘膦不保留、無響應的問題。
2.2 氨基甲酸酯類農藥的測定[3]
該類農藥的結構上的甲胺基，通過水解很易生成甲胺，且反應快速完全。而甲胺則在苯二甲醛和巰基乙醇存在的條件下，生成很有利于熒光檢測的衍生物。
2.3 醛酮類的測定[4]
使用填充了涂漬2，4-二硝基苯肼(DNPH)硅膠的填充柱采樣管采集一定體積的空氣樣品，樣品中的醛酮類化合物在強酸作為催化劑的條件下，與涂漬于硅膠上的DNPH反應，按照下方反應生成穩定有顏色的腙類衍生物，經乙腈洗脫后，使用高效液相色譜儀的紫外或二極管陣列檢測器檢測，保留時間定性，峰面積(峰高)定量。
三、結論
在實驗過程中，根據目標化合物的性質及實驗室硬件條件來選擇是否需要衍生化處理，應根據目標化合物的類別選擇合適的衍生化方式和衍生化試劑。衍生化試驗需考察：衍生化反應時間、溫度，衍生化試劑摩爾濃度、緩沖鹽濃度等多方面條件影響;衍生化實驗比較耗時耗力，對操作人員要求較高。
參考文獻：
[1]李新紀，孟召昆.衍生化技術在環境分析中的應用[J].色譜，1986(1).
[2]李建平，渠志華.馬永民.等.飲用水中草甘膦殘留量的柱前衍生-高效液相色譜測定法[J].環境與健康雜志，2012(1).
[3]蔣新明，蔡道基.華曉梅.高效液相色譜柱后衍生化法用于氨基甲酸醋類農藥的測定[J].色譜，1994(1).
[4]趙永剛，胡冠九，寧占武.等.2，4-二硝基苯肼固相吸附/高效液相色譜法測定車內空氣中醛酮類物質[J].環境監測管理與技術，2008(3).
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