氨基酸通常用
高效液相色譜法分析。然而,也可以使用液相色譜,在某些情況下,出于儀器可用性或運行成本的考慮,這種方法將是更好的選擇。在進行液相色譜分析之前,有必要對氨基酸的極性進行衍生。衍生化旨在使分析物更易揮發,反應性更低,從而改善其色譜行為。對于氨基酸,衍生化用非極性基團取代了OH、NH2和SH極性官能團上的活性氫。
甲硅烷基化是一種非常常見的衍生技術,可用于多種化合物。這種方法的主要缺點是對水分敏感。如果有水,可能會導致反應產率低和衍生分析物不穩定。本研究對甲硅烷化試劑N-叔丁基二甲基甲硅烷基-N-甲基三氟乙酰胺在氨基酸衍生化中的應用進行了評價。當與含有活性氫的極性官能團反應時,MTBSTFA形成叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)衍生物:
MTBFA衍生物比使用較低分子量試劑形成的衍生物更穩定,對水更不敏感,如N,O-雙(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA) 。
實驗 將含有91g/mL L-氨基酸和0.1 N HCl混合溶液的50 L等分試樣,加入100 L純MTBSTFA,然后加入100L乙腈。混合物在100加熱。持續4小時。然后,樣品用碳酸氫鈉中和,在20米 0.18毫米內徑0.18微米SLB-5質譜毛細管柱上進行氣相色譜-質譜分析。
結果 氨基酸的三丁基錫化合物衍生物的色譜圖如圖2所示。從該峰獲得的光譜數據有助于識別氨基酸衍生物。用三丁基錫化合物取代活性氫,分子量增加了114。這些衍生物的電子碰撞光譜2包含對應于衍生物分子量降低的典型片段CH3(M-15)、C4H9(M-57)、C4H9 CO (M-85)和CO-O-TBDMS (M-159)。圖3顯示了TBDMS-纈氨酸光譜中這種片段模式的例子。
在所用的反應條件下,大多數氨基酸產生一種衍生物,羥基、胺基和巰基(在半胱氨酸的情況下)中的活性氫被三丁基錫化合物取代。一些氨基酸產生各種衍生物,尤其是天冬酰胺、谷氨酰胺和色氨酸。對于上述氨基酸,反應條件的改變,如降低溫度或改變反應時間,可以防止這種情況的發生。例如,將反應時間從2小時增加到4小時會導致完全衍生的色氨酸的反應增加。盡管三丁基錫化合物衍生物比傳統的三丁基錫化合物衍生物更穩定,但其較高的分子量導致氣相色譜分析中的洗脫時間更長。為了平衡這一點,使用更短更細的毛細管柱進行分離。為了保持甘氨酸衍生物峰在溶劑中的分辨率,起始溫度不高于100。胱氨酸衍生物洗脫后,迅速升溫至360,保證色譜柱清潔,便于后續分析。
結論 研究表明,適當使用衍生化試劑,如甲基叔丁基醚,可以用氣相色譜-質譜聯用技術分析氨基酸。為了實現目標衍生物的最大響應,可能需要“調整”反應條件。衍生物可以形成用于質譜鑒定的特征片段。為了減少這些衍生物的總氣相色譜分析時間,建議使用更短和更薄的色譜柱,如20 m x 0.18 mm內徑x 0.18微米SLB-5 ms