La chromatographie en phase gazeuse est une technique fantastique qui permet d'obtenir une bonne forme de pics et une résolution élevée pour un mélange complexe d'analytes, à condition qu'ils soient volatilisés. La dérivatisation permet d'analyser des composés très difficiles à volatiliser. Parmi lesquelles nous comptons des acides, des bases et des analytes neutres à haut point d'ébullition qui ont un grand nombre de groupements polaires, tels que les stérols et les sucres de petite taille. La silylation est un moyen courant et pratique de dérivation pour accomplir l'analyse GC de ces composés.
Les réactifs de silylation permettent de dériver une large gamme d'analytes, le plus souvent des sucres, phénols, acides faibles, amines, amides et thiols. En général, un réactif de silylation remplace un hydrogène "actif" d'un groupe fonctionnel polaire par un groupe TMS (triméthylsilane) non polaire. L'analyte cible dérivé au TMS aura une polarité et un point d'ébullition plus bas (plus précisément une pression de vapeur plus élevée). Il se volatilisera donc plus facilement et pourra être analysé par un gamme diversifiée de phases stationnaires GC.
Le TMSI (N-triméthylsilylimidazole) est un réactif couramment utilisé pour cibler les groupes hydroxyles et les acides carboxyliques, pour lesquels le groupe partant de l'imidazole est adapté pour piéger l'hydrogène actif. Le TMI peut aussi cibler les phénols et les thiols. Les réactifs de silylation BSA et BSTFA ont des groupes sortants plus forts, ce qui permet à ces réactifs de dériver des amines, des amides et des acides aminés en plus des analytes ciblés par le TMSI. Les réactifs de silylation courants sont adaptés pour neutraliser les hydrogènes "actifs" qui sont stériquement accessibles. Le TMSC (également abrégé en TMS-Cl) est un réactif de silylation plus petit qui peut être ajouté comme catalyseur pour d'autres réactifs de silylation afin d'améliorer la silylation des groupes stériquement encombrés. Le TMS-Cl n'est généralement pas utilisé seul lors de la dérivatisation des échantillons GC.
Les catalyseurs et les solvants aprotiques polaires sont souvent utilisés pour augmenter la probabilité de remplacer l'hydrogène "actif" ciblé par un groupe TMS, comme dans le cas de l'utilisation de la pyridine pour améliorer la capacité de sortie de l'hydrogène actif d'un phénol. Les réactions de silylation sont souvent réalisées soit "à l'état pur", soit dans un solvant aprotique (solvants organiques ne comportant pas de groupes hydroxyles). Les solvants protiques (généralement des alcools ou de l'eau) réagiront avec le réactif de silylation.
Nous vous suggérons de ne pas utiliser les phases stationnaires GC comportant des groupes hydroxyles, telles que les phases WAX, car elles vont réagir avec tout réactif de silylation inutilisé. Elles peuvent aussi potentiellement réagir avec les composés silylés eux-mêmes. Les phases à base de siloxanes de polarité faible à moyenne sont recommandées pour l'analyse des composés silylés. En ce qui concerne l'entretien de votre instrument GC, prenez en compte la volatilité du sous-produit généré par la réaction lors de la préparation d'un échantillon GC. L'imidazole (sous-produit du TMSI) est une base active et a un point d'ébullition atmosphérique de 256 °C, tandis que le N-méthyltrifluoracétamide (sous-produit du MSTFA) est un amide neutre qui a un point d'ébullition de 156 °C. Quel que soit le réactif de silylation, il faut changer le liner d'entrée et couper les premiers centimètres de la colonne GC lorsque les pics commencent à trainer et la sensibilité baisser.
Il existe de nombreux réactifs de silylation, chacun à privilégier en fonction du groupe fonctionnel à dériver. Il faut tenir compte des catalyseurs de silylation et des conditions de réaction qui sont particulièrement favorables à certains analytes, et connaître les temps de rétention des réactifs de silylation pendant l'analyse. Nous vous remercions d’avoir lu notre astuce technique, n’hésitez pas à contacter votre ingénieur support technique pour toute question.