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液相色譜衍生化技術(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
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摘 要：液相色譜衍生化技術(shù)是色譜分析中常用的輔助手段。衍生化技術(shù)可以解決目標(biāo)物保留性差、不穩(wěn)定、沒有檢測響應(yīng)等問題，在不增加儀器硬件成本的情況下，衍生化技術(shù)不失為一種較好的分析手段。目前衍生化技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域已有較為廣泛和成熟的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：液相色譜衍生化技術(shù);環(huán)境監(jiān)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(tuán)的衍生化試劑通過定量快速反應(yīng)，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(yīng)(例：紫外標(biāo)記、熒光標(biāo)記、電化學(xué)標(biāo)記);(3)生成穩(wěn)定的衍生化物，改善待測物的不穩(wěn)定性(例：-SH基團(tuán)易氧化的問題可通過�；瘉斫鉀Q)。[1]
一、液相色譜衍生化分類及優(yōu)缺點
根據(jù)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(yù)先將樣品制成適當(dāng)?shù)难苌�，然后再進(jìn)入色譜柱進(jìn)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(dāng)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(yīng)條件下，生成具有某種檢測特性的衍生化產(chǎn)物再進(jìn)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(jù)衍生物的性質(zhì)不同而進(jìn)行色譜分離的，后者則是先分離樣品混合物，再進(jìn)行衍生。兩種衍生化的優(yōu)缺點見表1。
表1 柱前衍生化和柱后衍生化的優(yōu)缺點
優(yōu)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(yīng)條件，反應(yīng)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(zhuǎn)變成合適的衍生物，可使分離度改進(jìn)。 (1)操作過程繁瑣，容易影響定量準(zhǔn)確性。
(2)當(dāng)一個復(fù)雜組分樣品經(jīng)過衍生化反應(yīng)后，有可能產(chǎn)生多種衍生化產(chǎn)物給色譜分離帶來困難。
柱后衍生化 (1) 操作簡便，可連續(xù)反應(yīng)以實現(xiàn)自動化分析;
(2)被分析物可以在其原有的形式下進(jìn)行分離，容易選用已有的分析方法 (1)在色譜系統(tǒng)中反應(yīng)，對流動相的選擇更嚴(yán)格，必須考慮衍生化試劑、反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度，以及它們與流動相可能發(fā)生的副反應(yīng);反應(yīng)速率必須很快(小于30s);檢測器對衍生化試劑不能有響應(yīng)。
(2)需要附加的儀器設(shè)備，如輸液泵、混合室和加熱器等，還會導(dǎo)致色譜峰展寬。
另外，衍生化根據(jù)檢測的需求也可分為紫外衍生化、熒光衍生化、電化學(xué)衍生化及手性衍生化等。衍生化試劑本身往往帶有發(fā)色團(tuán)或熒光團(tuán)，通過與目標(biāo)物的某個取代基反應(yīng)結(jié)合后，使得目標(biāo)物具有紫外或熒光響應(yīng)，從而實現(xiàn)檢測定量要求。
二、液相衍生化技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)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(qiáng)極性兩性化合物，不溶于大部分有機(jī)溶劑，且揮發(fā)性差、紫外光區(qū)無吸收，這些特性使得對它們的殘留量進(jìn)行準(zhǔn)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(yīng)的問題。
2.2 氨基甲酸酯類農(nóng)藥的測定[3]
該類農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)上的甲胺基，通過水解很易生成甲胺，且反應(yīng)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(qiáng)酸作為催化劑的條件下，與涂漬于硅膠上的DNPH反應(yīng)，按照下方反應(yīng)生成穩(wěn)定有顏色的腙類衍生物，經(jīng)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(jié)論
在實驗過程中，根據(jù)目標(biāo)化合物的性質(zhì)及實驗室硬件條件來選擇是否需要衍生化處理，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)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(yīng)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(xiàn)：
[1]李新紀(jì)，孟召昆.衍生化技術(shù)在環(huán)境分析中的應(yīng)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(huán)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(nóng)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(nèi)空氣中醛酮類物質(zhì)[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2008(3).
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