在色谱及质谱检验的过程中，检验工作者很多时候会遇到目标物色谱行为差，响应低的情况。尤其对于基质复杂的样品，杂峰的影响以及基质效应等情况，会导致目标峰的定性定量结果出现较大的偏差。在多数情况下，我们会在前处理手段中改进净化方式，或增大进样量，但如果想获得一个满意的分析结果，尽管这会使得前处理变得繁琐，我们也许应该考虑前处理衍生。
在柱前衍生、柱后衍生和在线衍生等技术中，相对应用较为广泛的，非柱前衍生莫属。虽然这会使前处理步骤增多，但衍生实验可控因素多，反应条件选择范围广。而且重复性强，我们可以通过这种手段来获得稳定的化合物。
具体柱前衍生是如何改变目标物在检测器中的响应值，从而提高检出限的，作者总结为以下几点，并结合作者已经发表的论文作为例子进行解释[1]。
第一点：色谱行为
很多极性较大的化合物，在反相色谱系统中，由于流动相极性较大，因此出峰时间短，且容易在流动相中扩散，导致峰形较宽，从而在峰面积不变的情况下，峰高较低。
例如作者在论文中所测定的化合物——烷基胺，虽然烷基为疏水基团，但是胺基的亲水性会导致其出峰时间短。如果使用二极管阵列、荧光、示差等光学检测器进行检测，分离难度较大，也可能需要使用离子对试剂。而衍生的目的则是为了通过降低化合物的极性，改善其色谱行为，除了使其组分分离，也是为了减少目标物在流动相中扩散，导致峰高变低。
第二点：显色基团及离子化基团
以烷基胺举例：由于烷基胺化合物本身并没有共轭结构，因此在二极管阵列、荧光等检测器上是没有吸收的，这使得我们不得不用质谱进行检测。但在不衍生的情况下，还是出现老问题，色谱行为上分离难度大。
实际上，如果我们使用质谱直接测定的方法也是可以的，毕竟就算色谱不能有效分离，四极杆也可以分离。但这也是全凭运气，因为我们测定的烷基胺化合物并没有存在同分异构体，同时其结构上也具有胺基这类亲核基团。在质谱中能形成较稳定的[M+H]+母离子，这确实会使得测定过程变得简单。
另外，不得不提到的是，如果样品中出现与目标物互为同分异构体的物质，那么在色谱没有完全分析的情况下，我们就没法通过保留时间这一维度进行定性，这会使得假阳性有可能出现。同时，我们通过建立衍生实验，也给烷基胺化合物引入了共轭结构，这不仅能改善色谱行为，也使得二极管阵列、荧光等光学检测器的测定成为可能。
第三点：降低极性
上面说到衍生的目的除了引入发色基团（共轭结构）以外，还有降低极性，改善色谱行为的作用。在这里，我们还需要提到容易被忽略的一点是，降低极性对离子化效率的好处，这种情况在质谱检测器的使用过程中会更加明显。
在使用光学检测器的检测情况下，当检测器的采集频率固定时，我们通常会发现一个有趣的现象：极性低的化合物响应会更高，哪怕是对于共轭结构相同，只是相差一个甲基的同系化合物，响应也要更高（峰高更高，且峰面积更大）。这是由于极性更低的化合物，出峰时间更慢，这意味着化合物通过检测器时的速度更低，这使得检测器在某一时刻能更加精确地测定，但这个差异的大小确实往往令人容易忽略。
如果使用的是质谱检测器，如三重四极杆，衍生降低极性后，对目标物响应的改变就要相对明显得多了。这是由于在电喷雾电离源电离的过程中，含有目标物的液滴首先会在泰勒锥中分散成更小的液滴，我们称之为簇团。由于流动相是高极性的，因此目标物因为衍生而降低极性后，在簇团中会更容易因为疏水性而集中在表面，则表面活性更强。那么这类化合物在进入第一级四极杆之前，会更容易被离子化，从而增加响应。另外，衍生也会增大分子质量，对于分子量较小的化合物，如硝基呋喃及其代谢物等，此类化合物则需要衍生后才能测定。
总结
本文从多个角度解释了衍生前处理技术对某些化合物的分析结果的好处及原理，对于不同的化合物，我们理应优先根据检测原理选择合适的仪器，而对于极性较大且没有发色基团及可离子化基团，同时样品含量也较低的化合物，我们可以寻找新的思路对其进行衍生再测定，这对获得准确的定性定量结果会有意想不到的帮助。
[1]区硕俊, 岑建斌, 梁俊发, 等. 酰胺化衍生-高效液相色谱-四极杆-高分辨飞行时间质谱法测定食品接触塑料材料中7种烷基胺[J]. 分析化学, 2020, 48(03):413-422.
作者：区硕俊（广东）
排版：赵林
审核：朱晗斐
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