衍生化是一种利用化学变换把化合物转化成类似化学结构的物质。一般来说，一个特定功能的化合物参与衍生反应，溶解度，沸点，熔点，聚集态或化学成分会产生偏离。由此产生的新的化学性质可用于量化或分离。 样品的衍生化的作用主要是把难于分析的物质转化为与其化学结构相似但易于分析的物质，便于量化和分离。
衍生化应用广泛，现主要用于医学、制药学和食品科学领域。衍生化试剂很多，简单的说，它能帮你将不能分析的样品通过衍生化试剂反应转化为可分析的化合物，衍生化试剂有烷基化试剂、硅烷化试剂、酰化试剂类、荧光衍生化试剂、紫外衍生化试剂、苯甲酰氯为衍生化试剂、羟基衍生化试剂、手性衍生化试剂、氨基衍生化试剂等。
衍生化的优势
● 提高色谱分辨率-增加气化-减少分子间氢键作用-分离结构相似化合物。
● 提高质谱特性-更高的质量碎片-更高的S/N (信噪比)-更多的特征质量-增加分子离子的丰度/灵敏度。
● 增加一些化合物的热稳定性- 减少热降解-更高的温度适于快速分析。
● 提升仪器和实验室的效率-可减少因峰拖尾所造成的重复进样和试验-更易于样品鉴定和定量-容易操作-惰性衍生副产物不会对毛细管柱的性能产生影响。
| 官能团 |
衍生化反应 |
衍生化试剂 |
衍生化产物 |
备注 |
| 酰胺 |
硅烷化 |
BSA |
三甲基硅基酰胺类 |
较难与受空间位阻效应的基团发生反应 |
| BSTFA |
|
| BSTFA+TMCS |
TMCS 作为反应催化剂，可提高反应活性 |
| MSTFA |
反应副产物易挥发，可减少气相色谱分析的干扰 |
| MSTFA+TMCS |
TMCS 作为反应催化剂，可提高反应活性 |
| MTBSTFA |
叔丁基二甲基硅基酰胺类 |
|
| MTBSTFA+TBDMCS |
加入TBDMCS 可提高反应活性 |
| 酰基化 |
MBTFA |
三氟乙酰胺类 |
|
| TFAA |
|
| PFAA |
五氟丙酰胺类 |
适用于ECD 检测器 |
| HFBI |
七氟丁酰胺类 |
|
| 烷基化 |
TMPAH |
甲酰胺类 |
适用于柱上衍生化反应 |
| 胺类 |
硅烷化 |
BSA |
三甲基硅烷类 |
|
| BSTFA |
|
| BSTFA+TMCS |
TMCS 作为反应催化剂，可提高反应活性 |
| MSTFA |
|
| MSTFA+TMCS |
TMCS 作为反应催化剂，可提高反应活性 |
| MTBSTFA |
叔丁基二甲基硅基酰胺类 |
|
| MTBSTFA+TBDMCS |
加入TBDMCS 可提高反应活性 |
| 酰基化 |
MBTFA |
三氟乙酰胺类 |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| TFAA |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| TFAI |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| PFAA |
五氟丙酰胺类 |
|
| PFPI |
|
| HFAA |
七氟丁酰胺类 |
|
| HFBI |
|
| 烷基化 |
TMPAH |
甲酰胺类 |
适用于柱上衍生化反应 |
| 氨基酸类 |
硅烷化 |
BSTFA |
三甲基硅烷类 |
|
| |
TMSI |
|
|
| 酰基化 |
HFBI |
七氟丁酸盐 |
|
| 烷基化 |
DMF-DMA |
酯类 |
|
| 糖类 |
硅烷化 |
MSTFA |
三甲基硅烷类 |
|
| TMSI |
|
| 酰化 |
MBTFA |
三氟乙酸盐 |
单糖、二糖、三糖的衍生化产物具有挥发性 |
| TFAI |
单糖、二糖、三糖的衍生化产物具有挥发性 |
| 羟基化合物 |
硅烷化 |
BSA |
三甲基硅烷类 |
|
| BSTFA |
衍生物具有很好的热稳定性 |
| BSTFA+TMCS |
极易水解 |
| HDMS |
HDMS 衍生化能力较弱，通常与TMCS 混合使用 |
| MSTFA |
|
| MSTFA+TMCS |
|
| TMCS |
衍生化能力较弱，通常与其他硅烷化试剂混合使用 |
| TMSI |
衍生化能力非常强，可与任意位置的羟基进行反应 |
| MTBSTFA |
叔丁基二甲基硅烷类 |
|
| MTBSTFA+TBDMCS |
|
| 酰基化 |
MBTFA |
三氟乙酸盐 |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| TFAA |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| TFAI |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| PFAA |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| HFBI |
七氟丁酸盐 |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| HFAA |
七氟丁酸盐 |
适用于ECD 痕量分析检测 |
| 烷基化 |
PFBBr |
五氟苄基醚 |
|
| 羧酸 |
硅烷化 |
BSA |
三甲基硅烷类 |
极易衍生，衍生物易水解，需快速分析 |
| BSTFA |
|
| BSTFA+TMCS |
|
| MSTFA |
|
| TMCS |
衍生化能力较弱，通常与其他硅烷化试剂混合使用 |
| TMSI |
|
| MTBSTFA |
叔丁基二甲基硅烷类 |
衍生物稳定性高于三甲基硅烷类 |
| MTBSTFA+TBDMCS |
加入TBDMCS 可提高反应活性 |
| 烷基化 |
PFBBr |
五氟苄基酯 |
适用于ECD 检测器 |
| BF3-Methanol |
酯类 |
尤其适用于脂肪酸的衍生化反应 |
| DMF-DMA |
适用于脂肪酸及氨基酸类的衍生化反应 |
| TMPAH |
适用于柱上衍生化反应 |
| PFAA+Pentafluoropropanol |
五氟丙基酯 |
|
| 无机阴离子 |
硅烷化 |
BSTFA |
三甲基硅烷类 |
|
| MTBSTFA |
叔丁基二甲基硅烷类 |
|
附：
BSA —— 双(三甲基硅烷基)乙酰胺
BSTFA —— N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺
BSTFA+TMCS —— N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺 + 三甲基氯硅烷
MSTFA —— N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺
MSTFA+TMCS —— N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺 + 三甲基氯硅烷
MTBSTFA —— N-(叔丁基二甲硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺
MTBSTFA+TBDMCS —— N-(叔丁基二甲硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺 + 叔丁基二甲基氯硅烷
MBTFA —— N-甲基双(三氟乙酸酐)咪唑
TFAA —— 三氟乙酸酐
PFAA —— 五氟丙酸酐
HFBI —— N-七氟丁酰咪唑
TMPAH —— 氢氧化三甲苯胺
TFAI —— N-三氟乙酰咪唑
PFPI —— 五氟丙酰基咪唑
HFAA —— 七氟丁酸酐
TMSI —— 三甲基硅烷咪唑
DMF-DMA —— N,N-二甲基甲酰胺二缩甲醛
HDMS —— 1,1,1,3,3,3-六甲基二硅烷
TMCS —— 三甲基氯硅烷
PFBBr —— 五氟苄基溴