衍生反應(yīng)在日常食品和飲用水檢測中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對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，建立快速準確的食品檢測方法對食品安全監(jiān)控有著重要意義。衍生化技術(shù)是利用衍生化反應(yīng)使得待測物質(zhì)與相應(yīng)的衍生化試劑生成衍生物，以改變待測物的化學(xué)和物理性質(zhì)，使得其更好地被分離或檢測。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)在日常檢測中的應(yīng)用，為日常樣品檢測提供技術(shù)支持。

醇類化合物、酚類化合物

醇類化合物、酚類化合物一般修飾其苯環(huán)上的羥基，其中硅烷化和酸酐酰化是最常用的方式，廣泛應(yīng)用于日常的檢測任務(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衍生法測定。但采用的硅烷化衍生試劑價格一般比較昂貴，穩(wěn)定性比較差，因此，采用?；噭┭苌哂幸欢ǖ膬?yōu)勢。

?；苌?。?；苌ㄒ话悴捎靡宜狒?、三氟乙酸酐、七氟丁酸酐等對羥基進行衍生。《生活飲用水標(biāo)準檢驗方法 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行衍生后氣相色譜法測定。醬油中氯丙醇測定時，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。羥基作為一個親核試劑，能夠進行親核反應(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-氟代吡啶鎓鹽進行衍生，反應(yīng)式如下圖所示。在液相質(zhì)譜法測定時，羥基化合物還能利用氧化劑氧化成羧酸測定，例如高錳酸鉀等。

羥基化合物磺?；苌彩且粋€重要的手段，例如丹磺酰氯衍生測定，其中應(yīng)用的例子是食品中生物胺的測定。

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、硫醇類化合物

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)、磺酰化反應(yīng)。胺類物質(zhì)還能與吡喃鎓離子發(fā)生反應(yīng)進行衍生，反應(yīng)式如下：

硫醇類化合物的親核進攻能力比胺類化合物等物質(zhì)都強，因此，其能夠與4-乙烯基吡啶發(fā)生親核進攻，從而達到衍生化效果，反應(yīng)式如下圖所示。同時，硫醇也可以與環(huán)氧、氮丙環(huán)等發(fā)生反應(yīng)，進而進行測定。

醛酮類化合物

羥胺衍生法、肼衍生法是檢測醛酮化合物常用的方法，主要的產(chǎn)物為肟、腙，機理是氨基進攻缺電子的羰基，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，需要盡快測定或者添加內(nèi)標(biāo)。

羧酸

氯乙酸是飲用水對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。衍生法是測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的選擇。

醇酸衍生法。京誠檢測公司采用甲醇、濃硫酸催化衍生氯乙酸，氣相色譜法測定，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。

烯烴與炔烴

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)進行衍生。利用物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)，能夠把待測物質(zhì)轉(zhuǎn)換成為可以方便檢測的物質(zhì)，能夠有效地降低檢測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、有機錫良好的烷基化試劑，衍生后的金屬烷基化合物能夠進行氣相色譜測定。測定氨基酸時，采用鄰苯二甲醛與巰基乙醇衍生生成吲哚型物質(zhì)，常用于測定食品中的氨基酸等。