在色譜分析檢測中（GC&HPLC），我們經(jīng)常要使用到衍生化技術(shù)手段來達(dá)到對目標(biāo)物質(zhì)的定性定量分析，按照衍生化發(fā)生在色譜分析前后，分為柱前衍生和柱后衍生，今天我們就和小編一起學(xué)習(xí)衍生化目的、原理、分類和應(yīng)用等。

一、衍生化的目的

       衍生化包括分析物與衍生化試劑之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其目的是改變該分析物的理化性質(zhì)，主要有以下幾個目的：

       ?提高檢測性能

       ?改變分析物的分子結(jié)構(gòu)或極性以獲得更出色的色譜分離

       ?增加揮發(fā)性

       ?改變基質(zhì)性質(zhì)以實現(xiàn)更好的分離

       ?穩(wěn)定分析物

二、常用的衍生化試劑


1.硅烷化試劑

?硅烷基指三甲基硅烷Si(CH3)3或稱TMS；

?硅烷化作用是指將硅烷基引入到分子中，一般是取代活性氫；

?活性氫被硅烷基取代后降低了化合物的極性，增強了揮發(fā)性和穩(wěn)定性；

?對于不揮發(fā)或者200-300℃的穩(wěn)定性，可以使用硅烷化試劑衍生；

?硅烷化試劑容易吸潮失效，因此在使用過程中需要對樣品和試劑脫水。

2.酰基化衍生試劑

??；芙档土u基、氨基、巰基的極性，減小色譜峰拖尾，增強揮發(fā)性；

?能增強某些容易氧化的化合物（如：兒茶酚胺）的穩(wěn)定性；

?引入含有鹵離子的?；?，可以提高電子捕獲檢測器（ECD）的靈敏度。

3.紫外衍生試劑

       紫外衍生化試劑主要是給一些沒有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物分子引入強紫外吸收的基團，使得目標(biāo)物能被紫外檢測器檢測。

4.熒光衍生化試劑

       液相色譜檢測中熒光檢測器的靈敏度要比紫外檢測的靈敏度高出幾個數(shù)量級，但是大多數(shù)化合物沒有熒光，通過熒光衍生化試劑將目標(biāo)物上接上能發(fā)出熒光的生色基團，以達(dá)到熒光檢測的目的，由于熒光衍生物的激發(fā)波長與發(fā)射波長與衍生化試劑不同，即使衍生化試劑過量或者有副反應(yīng)，也不干擾熒光衍生物的檢測。

5.電化學(xué)衍生化試劑

       電化學(xué)檢測器（ECD）是根據(jù)電化學(xué)原理和物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測的，在液相色譜中常用來檢測無紫外和無熒光的，但是有電活性的化合物，其檢測靈敏度高，選擇性強，對于沒有電活性的化合物，與電化學(xué)衍生試劑反應(yīng)，生成具有電化學(xué)活性的衍生物就可以使用ECD檢測，由于硝基具有電化學(xué)活性，因此常用來作為電化學(xué)衍生試劑，常見電化學(xué)衍生試劑化如下：

三、衍生化在HPLC及GC中的應(yīng)用案例分享

HPLC中的應(yīng)用案例-氨基甲酸酯農(nóng)藥檢測（GB23200.112-2018）

       甲奈威和克百威屬于氨基甲酸酯一類的廣譜殺蟲劑，常用于水稻和玉米作物，其本身無熒光，通過高溫堿性條件下，將其水解為甲基胺，再與鄰苯二甲醛(OPA) 和2-巰基乙醇(RSH) 反應(yīng)，生成具有強熒光性的異吲哚衍生物，可用于熒光檢測，檢測級別可到達(dá)ppt級別。

GB23200.112-2018中9種氨基甲酸酯類農(nóng)藥及其代謝物的柱后衍生譜圖

       GC中的應(yīng)用案例-氯丙醇及其脂肪酸脂的檢測（GB5009.191-2016）：

       ?；芙档土u基、氨基、巰基的極性，改善這些化合物的色譜性能（減少峰拖尾），并能提高這些化合物的揮發(fā)性，也能增強某些容易氧化的化合物的穩(wěn)定性，當(dāng)?；瘯r引入了含有鹵素離子的酰基時，還能提高使用ECD檢測的靈敏度。

       GBGB5009.191-2016中，采用七氟丁酰咪唑作為衍生化試劑，在溫和的條件下將羥基鈍化反應(yīng)生成具較好穩(wěn)定性、良好揮發(fā)性和強電負(fù)性的衍生物，并使用GCMS檢測。

體積排阻色譜SEC在樣品前處理中，有著獨特的作用，今天小編就帶您一起探尋一下GPC的原理，以及它在樣品前處理中的出色應(yīng)用，一起來學(xué)習(xí)吧！

1.定義

體積排阻色譜法（Size exclusion chromatography，SEC）是利用多孔凝膠固定相的獨特特性，而產(chǎn)生的一種主要依據(jù)分子尺寸大小的差異來進(jìn)行分離的方法，它又稱為空間排阻色譜法（Steric exclusion chromatography）。

2.分類

流動相：水；凝膠過濾色譜（GFC）

流動相：有機相； 凝膠滲透色譜（GPC）

3.固定相

填料：多孔凝膠（軟性凝膠和剛性凝膠）；

特點1：表面分布大小不一的小孔（如圖）

特點2：凝膠顆粒間存在空隙

4.分離

特點1：

化合物按照分子量大小，分為小分子，中等分子、大分子。

小分子： 能通過小孔、中孔、大孔、空隙；

中等分子：能通過中孔、大孔、空隙；

大分子： 被排阻在外，只能通過填料空隙。

特點2：

分子量越小，越能通過更多不同的孔徑的孔，分子量越大，只能通過一些較大孔徑的孔，分子量足夠大完全被排斥在外，而不能通過孔，只能通過填料間的空隙。

特點3：

能通過的孔越多，所走的距離越長，出峰越慢；能通過的孔越少，所走的距離越短出峰越快。

5.原理

基于分配理論：

6.確定分子量大小

如同色譜質(zhì)譜的定量分析一樣，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法來定量未知樣品的分析物質(zhì)的濃度。在GPC中組分從柱中的洗脫體積（Ve）與分子量（M）存在對應(yīng)關(guān)系lgM- Ve，我們可先通過配置好的已知分子量的化合物分子，進(jìn)樣后，在凝膠柱上存在對應(yīng)的洗脫體積，來配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在相同色譜條件下，未知的物的分子量，可以通過其洗脫體積，在準(zhǔn)曲線上找到對應(yīng)的分子量。

A: 分子量為10⁶， 對應(yīng)洗脫體積為V₀

B：分子量為10³ , 對應(yīng)洗脫體積為V₀+V_P

X: 未知物，對應(yīng)的洗脫體積為V_x， 可求得其分子量大小

7.兩個極限

極限一：排阻極限

如果要分離的物質(zhì)，分子量足夠大，比填料的ZD孔徑都大，所有分子都將被排斥。

極限二：滲透極限

如果要分離的物質(zhì)，分子量足夠小，比填料的最小孔徑都小，所有分子都被滲透。

結(jié)論：體積排阻色譜只能分離凝膠柱處于滲透極限對應(yīng)化合物分子量A和處于排阻極限對應(yīng)化合物分子量B之間的物質(zhì)。

8.舉個例子（土壤中的多環(huán)芳烴的分離）

圖中的藍(lán)色為為土壤萃取物的紫外吸收曲線，可以發(fā)現(xiàn)，色譜峰型較寬，只出現(xiàn)一個混雜的色譜峰，如不處理，將難以進(jìn)行定量分析，黑色線為經(jīng)過SEC處理的土壤提取物，當(dāng)?shù)弥喹h(huán)芳烴流出的時間后（收集點），在其流出時間處收集（紅色部位），將收集物在反相液相色譜上分析，得到如下色譜圖：

經(jīng)過SEC處理的收集物（多環(huán)芳烴），在HPLC上 得到了好的分離，干擾性雜質(zhì)（玉米油、DEHP等）也得到了很好的去除效果。另外GPC得一個典型的應(yīng)用，就是在農(nóng)藥殘留分析中，去除油脂，大分子蛋白、色素。SEC提供了常規(guī)SPE和LLE難以分離處理的復(fù)雜基質(zhì)樣品的前處理手段。

卡爾費休法是1935年由Karl Fischer提出的測定水分的分析方法，適用于測定所有類型的物質(zhì)：化學(xué)品、油品、藥品和食品等等。目前卡爾費休滴定法已經(jīng)發(fā)展成為世界性廣泛使用的一種水分分析方法。

對于一些難測樣品，我們經(jīng)常會覺得無從下手，今天就給大家?guī)韽?fù)雜樣品中的卡爾費休水分檢測。

難溶樣品

在日常樣品的水分檢測時，經(jīng)常會遇到一些樣品很難溶解或者溶解性較差而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的測得樣品水分含量。通常遇到難溶樣品，我們可以采用加入助溶劑來提高樣品的溶解性，進(jìn)一步測得樣品中的水含量。

如何選擇一款合適的助溶劑？

1.不會與KF試劑產(chǎn)生副反應(yīng)；

2.不會YZKF反應(yīng)速度；

3.助溶劑水含量較低；

4.大大增加樣品的溶解性，使樣品充分溶解；

氯仿：

可以提高長鏈羧酸、醚、烴類的溶解性，適合脂肪、油類、長鏈烴等在甲醇溶劑中溶解性比較差的樣品。

1-己醇（1-戊醇等長鏈醇）：

可以增加長鏈羧酸、醚、烴類的溶解性。

甲酰胺：

1.提高甲醇中極性物質(zhì)的溶解性；

2.有助于提高糖類、蛋白質(zhì)和無機鹽等的溶解性；

3.可以提高KF反應(yīng)速度；

4.不適用于庫侖法有隔膜體系。

會產(chǎn)生副反應(yīng)的樣品

在檢測醛酮、苯胺、硅醇、過氧化物、酚類、青霉素等等樣品時，無法測得其中的水分含量，經(jīng)常會發(fā)生滴定無法到達(dá)終點、滴定時間過長、過滴定等問題，問題發(fā)生的原因就在于這些樣品很容易與KF試劑中的組分（甲醇、二氧化硫、碘）發(fā)生副反應(yīng)。

解決方案：

1.醛酮類樣品

可以采取無甲醛體系的醛酮專用KF試劑，適用于可能會與甲醇發(fā)生副反應(yīng)的樣品；

2.調(diào)節(jié)KF反應(yīng)系統(tǒng)的pH

KF反應(yīng)ZJpH為5-7，可以通過調(diào)節(jié)pH來YZ副反應(yīng)，pH越低，KF反應(yīng)速度下降，同時YZ了副反應(yīng)，可以通過向KF反應(yīng)池中添加苯甲酸或水楊酸來實現(xiàn)；

3.降低KF反應(yīng)系統(tǒng)的溫度

溫度降低可以有效YZ副反應(yīng)的產(chǎn)生，而KF反應(yīng)可以順利緩慢進(jìn)行；

4.使用卡式爐

卡式爐可以避免樣品與KF試劑直接接觸，從而避免副反應(yīng)產(chǎn)生。

過酸過堿樣品

KF反應(yīng)的ZJpH為5-7。pH值過高，會產(chǎn)生副反應(yīng)，副反應(yīng)會消耗一定量的碘，使碘和水不是按照1：1的比例進(jìn)行反應(yīng)；pH值過低，會使KF反應(yīng)常數(shù)下降，導(dǎo)致反應(yīng)速度變慢。

因此，當(dāng)遇到強酸或者強堿性樣品時，會使KF反應(yīng)體系pH值偏小或偏大，此時需要向系統(tǒng)中添加弱堿（咪唑）或弱酸（水楊酸、苯甲酸等）等來保持反應(yīng)體系pH保持在5-7之間，以達(dá)到KF反應(yīng)的ZJ速率。

pH的測定：使用玻璃注射器從反應(yīng)池中取出一部分工作介質(zhì)，可以用玻璃電極測pH值，也可以直接使用pH試紙測定。

凍干粉樣品

凍干粉樣品通常很容易吸收空氣中的水分，導(dǎo)致水分含量過高。因此，通常需要將凍干粉樣品直接溶解，避免接觸空氣的情況下轉(zhuǎn)移至滴定池中，進(jìn)行水分測試。

對于凍干粉樣品可以選擇以下三種方式進(jìn)行水分測定：

1.用帶長針頭的玻璃注射器吸取KF溶劑，注入到含樣品的密封樣品瓶中，充分溶解后加入到KF反應(yīng)池中進(jìn)行測定；

2.用帶長針頭的玻璃注射器吸取已經(jīng)預(yù)滴定的KF反應(yīng)池中溶液，通過凍干塞子注入樣品瓶中，樣品充分溶解后，用注射器將整個溶液注入到滴定杯中進(jìn)行測定；

3.采用卡式爐進(jìn)行測定。

本章主要提供關(guān)于濕法測量和干法測量樣品準(zhǔn)備的信息。

概述
  在粒度測試前樣品的準(zhǔn)備是很重要的，測量中遇到的多數(shù)問題是由樣品準(zhǔn)備不充分引起的，比如樣品結(jié)塊、溶解、浮在表面或沒得到典型樣品，結(jié)果就會出現(xiàn)錯誤。因此要找到有效的方法來確保樣品充分準(zhǔn)備。一旦找到了合適的分散技術(shù)，那么就要規(guī)范程序，以便對兩種樣品進(jìn)行比較。
典型抽樣
  測量提取樣品時，要確保使用的樣品是有代表性的。如果是從瓶子或容器中提取的樣品，必須保證樣品是充分混勻的，如果樣品是粉狀，大顆粒易浮于容器表面，小顆粒易沉于底部。
大多數(shù)樣品都會有一些大顆粒，還會有一些小顆粒，但是大多數(shù)在兩個極端中間，從容器表面提取樣品，測量的大多是大顆粒，如果和從容器中間提取的樣品來對比測量，結(jié)果會明顯不同。
  如果樣品儲存在容器中，測量前樣品應(yīng)充分混合。不要搖晃容器，這樣會加速顆粒分離。相反，用兩只手握著容器，輕輕滾轉(zhuǎn)，不停更換方向20秒，當(dāng)容器是半滿時，這種方法會更好。液體樣品存在容器中也可能被分離，大顆粒沉入底部。提取典型樣品應(yīng)將樣品充分混合。應(yīng)當(dāng)注意磁性攪拌器混合液體樣品時，由于離心分離，大顆粒易移到容器外面，這易導(dǎo)致樣品偏差。

干樣品應(yīng)注意的問題
    首次測量樣品的*步就是決定在濕狀態(tài)下還是在干狀態(tài)下分析樣品。這是由*終使用什么樣品來決定的。如果以干燥形勢來使用或儲存樣品，用干燥分析方法較好。
  一些樣品易和濕分散劑起反應(yīng)，比如可能溶解或和液體接觸時膨脹，所以只能在干燥狀態(tài)下測量。
  另一考慮問題就是物質(zhì)在干燥狀態(tài)能否自由流動，良好的表現(xiàn)為不粘連干燥粉狀樣品，可以在進(jìn)料器中充分分解，而高粘性物質(zhì)卻易粘結(jié)，使測量出現(xiàn)偏差。
  樣品結(jié)塊只需要在烘箱中干燥一下即可。但精細(xì)的物質(zhì)在烘箱中干燥時，樣品會受到破壞，為了去潮，應(yīng)將烘箱調(diào)到*溫度，但不要高于樣品熔點。
  如果烘箱對樣品有明顯影響，可用干燥器。沒有在空氣中受潮的新樣品是很好用的，常有很好的效果。吸潮樣品應(yīng)將樣品盡快封裝入袋，以免吸潮。

濕樣品應(yīng)注意的問題
    以上考慮的問題是分析干燥樣品，在濕狀態(tài)下分析樣品時更應(yīng)小心，因為有更多選擇，這一章的后面部分是濕樣品準(zhǔn)備時應(yīng)注意的問題。

分散劑的選擇和準(zhǔn)備
  *個選擇是測量濕樣品時對懸浮介質(zhì)（分散劑）的選擇。初次分析樣品時*預(yù)先檢查分散情況，將選擇好的分散劑（初期測量通常用水）加入裝有少許樣品的燒杯中并觀察結(jié)果。樣品可能溶解，這可以觀察到，如果不確定，可以對樣品進(jìn)行分析并觀察遮光度，如果觀察到遮光度降低，說明樣品正在溶解。如果分散劑自身含有雜質(zhì)或顆粒，這是值得注意的。測量后安全處理樣品的問題也必須考慮，遵照當(dāng)?shù)卣卟⒉捎谜_的程序來處理樣品和分散劑，大多地方法規(guī)都禁止危險的樣品和分散劑排放到水域中去。

表面活化劑和混合劑

  當(dāng)遇到像樣品飄浮在分散劑表面這樣的問題時，加入表面活化劑和混合劑是有用的，下一部分簡要地解釋這種添加物的用處。

表面活化劑
  添加表面活化劑可幫助樣品準(zhǔn)備，表面活化劑可以轉(zhuǎn)移掉作用于樣品使樣品浮于表面或結(jié)團的電荷效應(yīng)。用少量添加法來添加活化劑，標(biāo)準(zhǔn)是每升一滴。如果加入太多，攪拌或抽取樣品時會產(chǎn)生泡沫，在系統(tǒng)中泡沫可能被看作顆粒，這會影響測試結(jié)果。

超聲波使用
  除了上述過程外，無論是否含有表面活化劑都可以用超聲波來幫助分散。在懸浮介質(zhì)中混合樣品時，可以用肉眼觀察是否需要超聲波。如果燒杯底部有大量顆粒結(jié)塊，將裝有樣品的燒杯放入超聲波槽里分散兩分鐘，效果會非常明顯。如果需要，當(dāng)樣品加入樣品池時也可以使用超聲波，這將阻止重新結(jié)塊。

注意
  對易碎顆粒使用超聲波時要小心，因為超聲波可能會使顆粒分離。如果對使用超聲波前后的效果有疑義，則可用顯微鏡進(jìn)行觀測。

展會回顧

SPC2023 云南省樣品前處理創(chuàng)新大會

2023年8月4日，SPC2023云南省樣品前處理技術(shù)創(chuàng)新大會云南昆明圓滿落幕，本次大會以“樣品前處理創(chuàng)新理念”為主題，邀請了來自全國的前處理領(lǐng)域研究專家，質(zhì)檢、食品、環(huán)監(jiān)、疾控、生物醫(yī)藥等監(jiān)管、檢測機構(gòu)以及高校、科研院所等分析測試管理者及技術(shù)人員。

ASHMAR作為實驗室前處理設(shè)備生產(chǎn)商受邀參加本次大會，在會議現(xiàn)場展示了我們的設(shè)備，并與行業(yè)人員共同交流探討了實驗室前處理過程中遇到的相關(guān)問題以及實驗室前處理設(shè)備解決方案，受到了廣泛認(rèn)可。

大會議程

關(guān)于我們

ASHMAR在現(xiàn)場

現(xiàn)場照片

產(chǎn)品介紹

全自動固相萃取儀QuickTrace S系列

QuickTrace S系列全自動固相萃取儀，采用固相萃取技術(shù)，利用固體吸附劑有選擇性將樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾物分離。它主要的功能是對樣品進(jìn)行富集和凈化。儀器運行過程，全自動化無人值守、機械式重復(fù)運行模式流、流量精確控制。結(jié)構(gòu)緊密，可以完全放置于通風(fēng)柜內(nèi)，避免運行過程中產(chǎn)生的溶劑蒸汽散發(fā)到工作環(huán)境中，危害實驗人員的身體健康。

以用戶為導(dǎo)向的設(shè)計特點

● 透明窗口創(chuàng)造性實現(xiàn)了樣品萃取過程的可視性

● 大尺寸屏幕、照明系統(tǒng)方便用戶查看以及操作

● 主機配屏幕操控、PC有線操控、PC無線操控等多種方式操作

● 具有即插式進(jìn)氣口、即插式排廢口等特點

靈活的配置

● 多種通道滿足不同應(yīng)用

● 多種試管架和樣品管配置

● 0.6ml-20L上樣體積配置

● 適配VortexVap/FSE/VacuuoVap等儀器

《干貨丨樣品稱量準(zhǔn)確度影響——溫度篇》里針對電子天平準(zhǔn)確度的影響，我們從環(huán)境因素分析溫度對樣品稱量準(zhǔn)確度的影響。這期我們將繼續(xù)從環(huán)境因素分析靜電作用對樣品稱量準(zhǔn)確度的影響。

靜電現(xiàn)象在我們的日常生產(chǎn)、生活中無處不在。若稱量容器上帶有靜電，會導(dǎo)致電子天平的顯示值長時間波動，無法穩(wěn)定顯示準(zhǔn)確的稱量結(jié)果，影響樣品稱量準(zhǔn)確度。在稱量過程中，經(jīng)過摩擦的稱量樣品、稱量容器及實驗人員的衣物上等都可能帶有靜電。而且，樣品的帶電量也會隨著實驗人員的具體操作以及實驗人員與電子天平之間距離的遠(yuǎn)近而變化。如：對沒有靜電屏蔽功能的電子天平加載、卸載稱量樣品的操作和與秤盤或桌面的接觸，樣品的帶電量都會實時發(fā)生變化，看似完全相同的操作，卻毫無規(guī)律可言；實驗人員身上所帶的靜電，隨著實驗人員身體距離天平的遠(yuǎn)近變化，也會造成數(shù)值的變化，使得樣品稱量準(zhǔn)確度受到影響。

如何避免靜電對稱量準(zhǔn)確度的影響？

1 控制稱量環(huán)境濕度在40% - 70%之間

在這個濕度范圍內(nèi)，物體表面會形成一層極微薄的導(dǎo)電水層，使其電阻率大大降低，電荷快速轉(zhuǎn)移，靜電作用減弱；

2 稱量容器盡量選用金屬或玻璃材質(zhì)

避免使用塑料材質(zhì)的稱量容器。塑料常規(guī)情況都是絕緣體，電荷集聚在其表面無法流動就變成了靜電聚集體，使得靜電作用增強；

3 電子天平安裝專門的消除靜電裝置

安裝專門的消除靜電裝置并將秤盤接地，可以有效降低靜電作用；

4 zui好穿著棉質(zhì)實驗服或防靜電面料的衣物

操作人員在做稱量的過程中，zui好穿著棉質(zhì)實驗服或防靜電面料的衣物，必要時操作人員同時帶防靜電手環(huán)，避免因為人員移動而產(chǎn)生靜電。

實驗室樣品稱量操作中影響準(zhǔn)確度的因素有很多，其中靜電是不容小覷的一個因素。針對上述分析靜電產(chǎn)生的原因及應(yīng)對措施，可以有效減少靜電作用對稱量操作的影響，提高稱量準(zhǔn)確度。

對于ICP-OES和ICP-MS的樣品分析，樣品前處理對結(jié)果的影響與儀器一樣重要，鋼研納克在提供專業(yè)分析儀器的同時，也提供專業(yè)的實驗室應(yīng)用解決方案，本文為廣大實驗室工作者整理了前處理實驗中會遇到的知識點和注意事項，干貨滿滿，速速收藏！