液相色谱衍生化技术及其在环境监测中的应用
摘 要：液相色谱衍生化技术是色谱分析中常用的辅助手段。衍生化技术可以解决目标物保留性差、不稳定、没有检测响应等问题，在不增加仪器硬件成本的情况下，衍生化技术不失为一种较好的分析手段。目前衍生化技术在环境监测领域已有较为广泛和成熟的应用。
关键词：液相色谱衍生化技术;环境监测
前言
衍生化是色谱分析中常用的一种辅助手段。衍生化的原理是待测样品与具有特定功能基团的衍生化试剂通过定量快速反应，生成符合分析要求的衍生化物，通过检测衍生化物的量来间接测定待测样品的量。
液相色谱衍生化目的主要有3点：(1)改变待测物的色谱保留特性以改善分离度;(2)改变待测物的检测特性，以增加其对检测器的响应(例：紫外标记、荧光标记、电化学标记);(3)生成稳定的衍生化物，改善待测物的不稳定性(例：-SH基团易氧化的问题可通过酰化来解决)。[1]
一、液相色谱衍生化分类及优缺点
根据衍生化步骤的顺序可分为柱前衍生化和柱后衍生化。柱前衍生化是在色谱分离前，预先将样品制成适当的衍生物，然后再进入色谱柱进行分离检测。柱后衍生化是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再进入检测器。柱前衍生和柱后衍生两者的主要差别在于：前者是根据衍生物的性质不同而进行色谱分离的，后者则是先分离样品混合物，再进行衍生。两种衍生化的优缺点见表1。
表1 柱前衍生化和柱后衍生化的优缺点
优点 缺点
柱前衍生化 (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，可以消除许多干扰;
(4)转变成合适的衍生物，可使分离度改进。 (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。
柱后衍生化 (1) 操作简便，可连续反应以实现自动化分析;
(2)被分析物可以在其原有的形式下进行分离，容易选用已有的分析方法 (1)在色谱系统中反应，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;反应速率必须很快(小于30s);检测器对衍生化试剂不能有响应。
(2)需要附加的仪器设备，如输液泵、混合室和加热器等，还会导致色谱峰展宽。
另外，衍生化根据检测的需求也可分为紫外衍生化、荧光衍生化、电化学衍生化及手性衍生化等。衍生化试剂本身往往带有发色团或荧光团，通过与目标物的`某个取代基反应结合后，使得目标物具有紫外或荧光响应，从而实现检测定量要求。
二、液相衍生化技术在环境监测中的应用实例
2.1 草甘膦和氨甲基膦酸的检测[2]
草甘膦与氨甲基膦酸为强极性两性化合物，不溶于大部分有机溶剂，且挥发性差、紫外光区无吸收，这些特性使得对它们的残留量进行准确分析难度较大。采用芴甲氧羰酰氯柱前衍生-液相色谱-荧光检测法，可以很好地解决草甘膦不保留、无响应的问题。
2.2 氨基甲酸酯类农药的测定[3]
该类农药的结构上的甲胺基，通过水解很易生成甲胺，且反应快速完全。而甲胺则在苯二甲醛和巯基乙醇存在的条件下，生成很有利于荧光检测的衍生物。
2.3 醛酮类的测定[4]
使用填充了涂渍2，4-二硝基苯肼(DNPH)硅胶的填充柱采样管采集一定体积的空气样品，样品中的醛酮类化合物在强酸作为催化剂的条件下，与涂渍于硅胶上的DNPH反应，按照下方反应生成稳定有颜色的腙类衍生物，经乙腈洗脱后，使用高效液相色谱仪的紫外或二极管阵列检测器检测，保留时间定性，峰面积(峰高)定量。
三、结论
在实验过程中，根据目标化合物的性质及实验室硬件条件来选择是否需要衍生化处理，应根据目标化合物的类别选择合适的衍生化方式和衍生化试剂。衍生化试验需考察：衍生化反应时间、温度，衍生化试剂摩尔浓度、缓冲盐浓度等多方面条件影响;衍生化实验比较耗时耗力，对操作人员要求较高。
参考文献：
[1]李新纪，孟召昆.衍生化技术在环境分析中的应用[J].色谱，1986(1).
[2]李建平，渠志华.马永民.等.饮用水中草甘膦残留量的柱前衍生-高效液相色谱测定法[J].环境与健康杂志，2012(1).
[3]蒋新明，蔡道基.华晓梅.高效液相色谱柱后衍生化法用于氨基甲酸醋类农药的测定[J].色谱，1994(1).
[4]赵永刚，胡冠九，宁占武.等.2，4-二硝基苯肼固相吸附/高效液相色谱法测定车内空气中醛酮类物质[J].环境监测管理与技术，2008(3).
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