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怎么減少峰拖尾?教你輕松扭轉(zhuǎn)峰形!
更新時(shí)間:2025-11-27
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上節(jié)中我們介紹了峰前延的原因及解決辦法(HPLC峰前延愁壞了?從原因到解決,這篇全說透),本次我們介紹下另一個(gè)液相色譜中常見的峰拖尾現(xiàn)象。
峰拖尾是高效液相色譜(HPLC)中常見的挑戰(zhàn),可能會(huì)影響分離度、定量準(zhǔn)確性和整體方法的可靠性。
理想的色譜峰具有尖銳、對(duì)稱的高斯曲線形狀,且位于平穩(wěn)的基線上。然而,色譜峰往往會(huì)以多種方式偏離理想狀態(tài),例如變得不對(duì)稱、扁平且展寬,或出現(xiàn)基線抬高的情況。
與高斯曲線形狀的一種常見偏差是,色譜峰的拖尾側(cè)下降速度較慢。如果將色譜峰沿垂直方向分為兩半,后半部分會(huì)比前半部分更寬。這種在基線附近較為明顯的現(xiàn)象被稱為峰拖尾。

01
峰拖尾的原因
有暴露的硅醇(Si-OH)基團(tuán)
在傳統(tǒng)C18色譜柱中,硅膠表面會(huì)有一部分未發(fā)生封端的區(qū)域,這使得暴露的硅醇基團(tuán)得以留存。這些基團(tuán)可能與堿性物質(zhì)發(fā)生相互作用,進(jìn)而導(dǎo)致色譜峰出現(xiàn)不對(duì)稱形態(tài)。盡管現(xiàn)代色譜柱通過更高的鍵合密度和封端處理,已大幅緩解了這一問題,但仍可能觀察到殘留的硅醇基團(tuán)活性,尤其在特定條件下更為明顯。這些硅醇基團(tuán)會(huì)與樣品(尤其是堿性物質(zhì))發(fā)生相互作用,最終導(dǎo)致不對(duì)稱峰形的產(chǎn)生。
硅醇基團(tuán)構(gòu)型
硅膠表面的硅醇基團(tuán)可呈現(xiàn)不同構(gòu)型。其中,游離硅醇的酸性強(qiáng)于締合硅醇。游離硅醇酸性的增強(qiáng)會(huì)使其與分析物(尤其是堿性化合物)的相互作用更強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致峰拖尾。A 型硅膠色譜柱屬于早期的色譜柱填料,包含所有類型的硅醇基團(tuán),包括游離硅醇、偕硅醇和締合硅醇。由于游離硅醇含量較高且存在痕量金屬,這類色譜柱對(duì)堿性化合物通常會(huì)表現(xiàn)出明顯的峰拖尾現(xiàn)象。
痕量金屬污染
硅膠基質(zhì)中存在的鐵、鋁等痕量金屬,可能成為離子交換位點(diǎn),或從硅醇基團(tuán)中奪取電子。這會(huì)增強(qiáng)硅醇的酸性,使其與分析物的相互作用能力提升,進(jìn)而加劇峰拖尾現(xiàn)象。
色譜柱內(nèi)填料污染或塌陷
長(zhǎng)期使用色譜柱,樣品中的強(qiáng)保留物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、脂類)會(huì)逐漸吸附在填料表面,影響分析物正常流通。此外,若操作中頻繁使用極-端pH(如pH<2或>8)或高溫條件(>60℃),可能導(dǎo)致硅膠骨架溶解或鍵合相脫落,直接破壞填料結(jié)構(gòu),引發(fā)色譜柱填料塌陷。
色譜柱堵塞
若樣品未經(jīng)濾膜過濾,其中的微小顆粒物就會(huì)直接堆積在柱頭篩板上,阻礙流動(dòng)相正常通過。此外,若流動(dòng)相中的緩沖鹽未溶解或久置后析出結(jié)晶,也會(huì)卡在篩板孔隙中,進(jìn)一步加劇堵塞,造成峰拖尾。
柱外因素
柱外效應(yīng)(即進(jìn)樣閥、色譜柱及檢測(cè)器間的管路過長(zhǎng)、直徑過粗、管路接頭不匹配、有死體積,流通池或進(jìn)樣閥體積過大)是指色譜柱之外的造成色譜峰展寬的成因。
樣品過載
尤其是堿性物質(zhì)在過載時(shí)會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,這意味著需要稀釋樣品或減少進(jìn)樣量。
02
為何峰拖尾是個(gè)問題?
與面積相同的對(duì)稱峰相比,拖尾峰的峰高顯著更低。峰高的這種降低會(huì)影響定量下限,使得準(zhǔn)確定量檢測(cè)痕量分析物變得困難。拖尾峰還影響峰純度和定量準(zhǔn)確性,可能導(dǎo)致測(cè)量面積出現(xiàn)波動(dòng),從而降低結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。
在主峰旁還存在次要峰(例如代謝物或雜質(zhì)峰)的分析實(shí)驗(yàn)中,拖尾現(xiàn)象可能導(dǎo)致次要峰與主峰的拖尾部分重疊,或被掩蓋在主峰的拖尾下。這種掩蓋會(huì)使得次要組分無法被檢測(cè)到,也無法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確報(bào)告。
拖尾峰會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱性和基線干擾,降低色譜圖的整體質(zhì)量。這種質(zhì)量下降會(huì)增加色譜數(shù)據(jù)的解讀難度,并可能掩蓋洗脫時(shí)間相近化合物的分離效果。
03
如何減少峰拖尾現(xiàn)象?
高效液相色譜(HPLC)中的峰拖尾是一個(gè)常見問題,由多種因素引起,主要與分析物和色譜柱固定相之間的次級(jí)相互作用有關(guān)。解決該問題需結(jié)合色譜柱選擇、流動(dòng)相優(yōu)化及儀器參數(shù)調(diào)整。以下是減少峰拖尾的一些方法:
調(diào)整流動(dòng)相
傳統(tǒng)硅膠色譜柱需要三乙胺這類抑拖尾化合物,簡(jiǎn)稱“掃尾劑"。硅膠基質(zhì)色譜柱表面殘留硅羥基,這些位點(diǎn)帶負(fù)電,易與堿性分析物(如胺類)發(fā)生靜電吸附,導(dǎo)致拖尾。三乙胺是堿性化合物,可優(yōu)先與硅羥基結(jié)合,封閉活性位點(diǎn),避免分析物吸附。
調(diào)整流動(dòng)相pH值
使用低 pH 值流動(dòng)相(pH≤3)可抑制硅羥基電離,減少分析物與色譜柱的非特異性吸附,從而改善拖尾;如果是分析堿性化合物,需將pH調(diào)至高于其pKa 2個(gè)單位,且選用耐堿色譜柱。
探索替代固定相
有機(jī)聚合物、氧化鋯等非硅膠載體可消除峰拖尾,同時(shí)產(chǎn)出更尖銳、對(duì)稱性更佳的色譜峰,從而提升液相色譜方法的可靠性。
雜化固定相由硅膠與有機(jī)硅氧烷材料復(fù)合而成,不僅具備更優(yōu)的pH穩(wěn)定性,還能降低硅羥基活性,是解決復(fù)雜分離難題的通用選擇。
此外,表面帶正電荷的固定相可抑制與堿性分析物的相互作用,進(jìn)而進(jìn)一步減少峰拖尾、改善峰對(duì)稱性,在可電離化合物的分離中效果尤為顯著。
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