隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平的提高,人們對(duì)食品安全越來越重視,尤其是經(jīng)過了一系列的食品安全事件之后。因此,建立快速準(zhǔn)確的食品檢測(cè)方法對(duì)食品安全監(jiān)控有著重要意義。衍生化技術(shù)是利用衍生化反應(yīng)使得待測(cè)物質(zhì)與相應(yīng)的衍生化試劑生成衍生物,以改變待測(cè)物的化學(xué)和物理性質(zhì),使得其更好地被分離或檢測(cè)。衍生化反應(yīng)一般分為柱前衍生和柱后衍生。本文綜述了衍生反應(yīng)在日常檢測(cè)中的應(yīng)用,為日常樣品檢測(cè)提供技術(shù)支持。
醇類化合物、酚類化合物一般修飾其苯環(huán)上的羥基,其中硅烷化和酸酐?;亲畛S玫姆绞?,廣泛應(yīng)用于日常的檢測(cè)任務(wù)中。
硅烷化衍生法。雙(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)、N-甲基三甲基甲硅烷基三氟乙酰胺(MSTFA)等是常用的硅烷化試劑。硅烷化的原理是把羥基上的氫原子用帶硅的官能團(tuán)取代,形成三甲基硅氧類化合物。水產(chǎn)品中的克倫特羅氣相質(zhì)譜法即采用BSTFA衍生法測(cè)定。但采用的硅烷化衍生試劑價(jià)格一般比較昂貴,穩(wěn)定性比較差,因此,采用?;噭┭苌哂幸欢ǖ膬?yōu)勢(shì)。
?;苌āu;苌ㄒ话悴捎靡宜狒?、三氟乙酸酐、七氟丁酸酐等對(duì)羥基進(jìn)行衍生?!渡铒嬘盟畼?biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 消毒副產(chǎn)物指標(biāo)》GB/T 5750.10-2006飲用水中的酚類物質(zhì)是利用乙酸酐和三氟乙酸酐進(jìn)行衍生后氣相色譜法測(cè)定。醬油中氯丙醇測(cè)定時(shí),常采用三氟乙酸酐、七氟丁酸酐或者類似的衍生試劑衍生,GB 5009.191-2016即利用該方法測(cè)定食品中的氯丙醇。
其他衍生方法。含有羥基的化合物還能進(jìn)行烷基化衍生,例如苯基三甲基氫氧化銨,硫酸二甲酯,碘甲烷等。羥基作為一個(gè)親核試劑,能夠進(jìn)行親核反應(yīng)。例如,可以采取五氟芐基溴在堿的作用下衍生,也可以采用2-氟代吡啶鎓鹽進(jìn)行衍生,反應(yīng)式如下圖所示。在液相質(zhì)譜法測(cè)定時(shí),羥基化合物還能利用氧化劑氧化成羧酸測(cè)定,例如高錳酸鉀等。
羥基化合物磺酰化衍生也是一個(gè)重要的手段,例如丹磺酰氯衍生測(cè)定,其中應(yīng)用的例子是食品中生物胺的測(cè)定。
雙羥基類型化合物,一般采用苯硼酸衍生,生成的具有五元環(huán)或者六元環(huán)的物質(zhì),例如克倫特羅、氯丙醇。
胺類化合物與醇類化合物、酚類化合物類似,都能夠發(fā)生硅烷化反應(yīng)、?;磻?yīng)、烷基化反應(yīng)、磺?;磻?yīng)。胺類物質(zhì)還能與吡喃鎓離子發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行衍生,反應(yīng)式如下:
硫醇類化合物的親核進(jìn)攻能力比胺類化合物等物質(zhì)都強(qiáng),因此,其能夠與4-乙烯基吡啶發(fā)生親核進(jìn)攻,從而達(dá)到衍生化效果,反應(yīng)式如下圖所示。同時(shí),硫醇也可以與環(huán)氧、氮丙環(huán)等發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而進(jìn)行測(cè)定。
羥胺衍生法、肼衍生法是檢測(cè)醛酮化合物常用的方法,主要的產(chǎn)物為肟、腙,機(jī)理是氨基進(jìn)攻缺電子的羰基,脫水后生成亞氨基化合物。該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),生成的亞氨基化合物一般穩(wěn)定性比較差,需要盡快測(cè)定或者添加內(nèi)標(biāo)。
氯乙酸是飲用水對(duì)人類健康危害較大的消毒產(chǎn)物之一,具有較高的致癌風(fēng)險(xiǎn)。衍生法是測(cè)定氯乙酸比較常用的方法。常見的方法有以下幾種。
重氮甲烷。重氮甲烷是一種重要的酯化試劑,可以與羧酸反應(yīng)生成羧酸甲酯。重氮甲烷比較容易與水反應(yīng),而且毒性大,容易爆炸,因此,用TsN3代替重氮甲烷成為一種不錯(cuò)的選擇。
醇酸衍生法。京誠檢測(cè)公司采用甲醇、濃硫酸催化衍生氯乙酸,氣相色譜法測(cè)定,取得良好的效果。該衍生法主要應(yīng)用于一元酸。碘甲烷、三氟化硼甲醇、乙酰氯-甲醇、硫酸二甲酯等也能夠很好地甲酯化羧酸,是比較常用的甲酯化試劑。
烯烴和炔烴能夠發(fā)生親電加成反應(yīng),RSCl是常用的加成試劑。烯烴還能與Br2發(fā)生加成反應(yīng),飲用水中的丙烯酰胺測(cè)定就是利用丙烯酰胺與溴反應(yīng)轉(zhuǎn)化成2,3-二溴丙烯酰胺后分析。烯烴的過氧化、雙羥基化也是常用的方法,常用的試劑有過氧苯甲酸、OsO4等。
根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)進(jìn)行衍生。利用物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì),能夠把待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)換成為可以方便檢測(cè)的物質(zhì),能夠有效地降低檢測(cè)難度和獲得良好的重現(xiàn)性等效果。例如甜蜜素氣相色譜法測(cè)定主要是采用硫酸、亞硝酸鹽衍生,也可以采用次氯酸鈉、硫酸衍生。四烷基硼化鈉是甲基汞、有機(jī)錫良好的烷基化試劑,衍生后的金屬烷基化合物能夠進(jìn)行氣相色譜測(cè)定。測(cè)定氨基酸時(shí),采用鄰苯二甲醛與巰基乙醇衍生生成吲哚型物質(zhì),常用于測(cè)定食品中的氨基酸等。