TMSI - Product Specification

Význam tématu

Derivatizace silylačními činidly, jako je TMSI, je klíčová pro úpravu polárních funkčních skupin před plynulou chromatografií. Zvyšuje volatilitu, tepelnou stabilitu a redukuje polaritu vzorků, což umožňuje citlivější a reprodukovatelnou analýzu širokého spektra biologických i průmyslových látek.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument specifikuje vlastnosti, postupy a aplikační možnosti N-trimetylsilylimidazolu (TMSI) jako silného silylačního činidla pro derivatizaci hydroxylových, karboxylových i dalších aktivních vodíků. Prezentuje optimální pracovní podmínky, stabilitu a reaktivitu reagenta.

Použitá metodika

Pro analýzu se odebere 1–10 mg vzorku, případně vysušeného z vodného roztoku, do reakční lahvičky. Přidá se minimálně dvojnásobný molární přebytek TMSI, případně v rozpouštědle (např. pyridin pro zvýšení rychlosti u stericky brzděných sloučenin). Reakce probíhá za pokojové teploty až po mírné zahřátí (až 70 °C) 20–30 min, v extrémních případech až 16 h. Průběh se kontroluje odebíráním alikot.

Použitá instrumentace

• Plynový chromatograf vybavený nekontaminujícími fázemi (např. silikonové kolony SPB-1, SPB-5, SPB-1701, SP™-2250, SP-2330).
• Skleněný autosamplerský liner nebo přímá on-column injekce.
• Reakční mikroampulky (1 mL, 3 mL, 5 mL) s děrovanými víčky a septami.
• Rozpouštědla: hexan, éter, benzén, toluen, DMF, DMSO, THF.

Hlavní výsledky a diskuse

TMSI prokazuje vysokou reaktivitu vůči primárním i sekundárním alkoholům, fenolům, karboxylovým kyselinám, aminoskupinám a thiolům. Při absenci katalyzoru je dosaženo kompletní derivatizace řady sloučenin již při rozpouštění vzorku v TMSI. Přidání katalyzátorů (TMCS, pyridiniumchlorid, o-měthylhydroxylammoniumchlorid) zrychluje reakci u stericky brzděných substrátů. Vzniklé trimethylsilylderiváty vykazují zvýšenou termální stabilitu, ale jsou náchylnější k hydrolýze než původní sloučeniny.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje derivatizaci vlhkých vzorků cukrů, steroidů, aminokyselin i prostaglandinů bez nutnosti přísných bezvodých podmínek. Výsledné TMS-deriváty jsou vhodné pro citlivou plynovou chromatografii s detekcí založenou na plamenoionizačním detektoru nebo hmotnostní spektrometrii.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším rozvojem budou nové katalytické systémy pro rychlejší derivatizaci stericky brzděných látek, automatizace multiderivatizačních postupů a integrace do on-line couplingu GC-MS pro vysokopropustné analýzy v proteomice, metabolomice a kontaminantní analýze.

Závěr

N-trimetylsilylimidazol je vysoce účinné činidlo pro derivatizaci širokého spektra aktivních vodíků, nabízející jednoduchou manipulaci, vysokou reaktivitu a vhodnost pro analytické metody GC, zejména v aplikacích vyžadujících zvýšenou volatilitou a tepelnou stabilitu analyzovaných sloučenin.

Reference

• Blau, K.; Halket, J. Handbook of Derivatives for Chromatography, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, 1993.
• Knapp, D.R. Handbook of Analytical Derivatization Reactions, John Wiley & Sons, New York, 1979.
• Pierce, A.E. Silylation of Organic Compounds, Pierce Chemical Co., 1979.
• Drozd, J. Chemical Derivatisation in Gas Chromatography, Elsevier, 1981.
• Piekos, R. et al. J. Chromatogr. 116:315, 1976.
• Maruyama, Y.; Takemori, A.E. Biochem. Pharmacol. 20:1833, 1971.