怎么减少峰拖尾？教你轻松扭转峰形！

峰拖尾的原因

在传统C18色谱柱中，硅胶表面会有一部分未发生封端的区域，这使得暴露的硅醇基团得以留存。这些基团可能与碱性物质发生相互作用，进而导致色谱峰出现不对称形态。尽管现代色谱柱通过更高的键合密度和封端处理，已大幅缓解了这一问题，但仍可能观察到残留的硅醇基团活性，尤其在特定条件下更为明显。这些硅醇基团会与样品（尤其是碱性物质）发生相互作用，最终导致不对称峰形的产生。

硅胶表面的硅醇基团可呈现不同构型。其中，游离硅醇的酸性强于缔合硅醇。游离硅醇酸性的增强会使其与分析物（尤其是碱性化合物）的相互作用更强，进而导致峰拖尾。A 型硅胶色谱柱属于早期的色谱柱填料，包含所有类型的硅醇基团，包括游离硅醇、偕硅醇和缔合硅醇。由于游离硅醇含量较高且存在痕量金属，这类色谱柱对碱性化合物通常会表现出明显的峰拖尾现象。

硅胶基质中存在的铁、铝等痕量金属，可能成为离子交换位点，或从硅醇基团中夺取电子。这会增强硅醇的酸性，使其与分析物的相互作用能力提升，进而加剧峰拖尾现象。

长期使用色谱柱，样品中的强保留物质（如蛋白质、脂类）会逐渐吸附在填料表面，影响分析物正常流通。此外，若操作中频繁使用极端pH（如pH<2或>8）或高温条件（>60℃），可能导致硅胶骨架溶解或键合相脱落，直接破坏填料结构，引发色谱柱填料塌陷。

若样品未经滤膜过滤，其中的微小颗粒物就会直接堆积在柱头筛板上，阻碍流动相正常通过。此外，若流动相中的缓冲盐未完全溶解或久置后析出结晶，也会卡在筛板孔隙中，进一步加剧堵塞，造成峰拖尾。

柱外效应（即进样阀、色谱柱及检测器间的管路过长、直径过粗、管路接头不匹配、有死体积，流通池或进样阀体积过大）是指色谱柱之外的造成色谱峰展宽的成因。

尤其是碱性物质在过载时会出现拖尾现象，这意味着需要稀释样品或减少进样量。

为何峰拖尾是个问题？

与面积相同的对称峰相比，拖尾峰的峰高显著更低。峰高的这种降低会影响定量下限，使得准确定量检测痕量分析物变得困难。拖尾峰还影响峰纯度和定量准确性，可能导致测量面积出现波动，从而降低结果的可靠性和重复性。

在主峰旁还存在次要峰（例如代谢物或杂质峰）的分析实验中，拖尾现象可能导致次要峰与主峰的拖尾部分重叠，或被掩盖在主峰的拖尾下。这种掩盖会使得次要组分无法被检测到，也无法对其进行准确报告。

拖尾峰会产生不对称性和基线干扰，降低色谱图的整体质量。这种质量下降会增加色谱数据的解读难度，并可能掩盖洗脱时间相近化合物的分离效果。

如何减少峰拖尾现象？

高效液相色谱（HPLC）中的峰拖尾是一个常见问题，由多种因素引起，主要与分析物和色谱柱固定相之间的次级相互作用有关。解决该问题需结合色谱柱选择、流动相优化及仪器参数调整。以下是减少峰拖尾的一些方法：

传统硅胶色谱柱需要三乙胺这类抑拖尾化合物，简称“扫尾剂”。硅胶基质色谱柱表面残留硅羟基，这些位点带负电，易与碱性分析物（如胺类）发生静电吸附，导致拖尾。三乙胺是碱性化合物，可优先与硅羟基结合，封闭活性位点，避免分析物吸附。

使用低 pH 值流动相（pH≤3）可抑制硅羟基电离，减少分析物与色谱柱的非特异性吸附，从而改善拖尾；如果是分析碱性化合物，需将pH调至高于其pKa 2个单位，且选用耐碱色谱柱。

有机聚合物、氧化锆等非硅胶载体可消除峰拖尾，同时产出更尖锐、对称性更佳的色谱峰，从而提升液相色谱方法的可靠性。

杂化固定相由硅胶与有机硅氧烷材料复合而成，不仅具备更优的pH稳定性，还能降低硅羟基活性，是解决复杂分离难题的通用选择。

此外，表面带正电荷的固定相可抑制与碱性分析物的相互作用，进而进一步减少峰拖尾、改善峰对称性，在可电离化合物的分离中效果尤为显著。

Q&A

推荐阅读