峰拖尾的原因

在傳統C18色譜柱中，硅膠表面會有一部分未發生封端的區域，這使得暴露的硅醇基團得以留存。這些基團可能與堿性物質發生相互作用，進而導致色譜峰出現不對稱形態。盡管現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活性，尤其在特定條件下更為明顯。這些硅醇基團會與樣品（尤其是堿性物質）發生相互作用，最終導致不對稱峰形的產生。

硅膠表面的硅醇基團可呈現不同構型。其中，游離硅醇的酸性強于締合硅醇。游離硅醇酸性的增強會使其與分析物（尤其是堿性化合物）的相互作用更強，進而導致峰拖尾。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，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，這類色譜柱對堿性化合物通常會表現出明顯的峰拖尾現象。

硅膠基質中存在的鐵、鋁等痕量金屬，可能成為離子交換位點，或從硅醇基團中奪取電子。這會增強硅醇的酸性，使其與分析物的相互作用能力提升，進而加劇峰拖尾現象。

長期使用色譜柱，樣品中的強保留物質（如蛋白質、脂類）會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℃），可能導致硅膠骨架溶解或鍵合相脫落，直接破壞填料結構，引發色譜柱填料塌陷。

若樣品未經濾膜過濾，其中的微小顆粒物就會直接堆積在柱頭篩板上，阻礙流動相正常通過。此外，若流動相中的緩沖鹽未溶解或久置后析出結晶，也會卡在篩板孔隙中，進一步加劇堵塞，造成峰拖尾。

柱外效應（即進樣閥、色譜柱及檢測器間的管路過長、直徑過粗、管路接頭不匹配、有死體積，流通池或進樣閥體積過大）是指色譜柱之外的造成色譜峰展寬的成因。

尤其是堿性物質在過載時會出現拖尾現象，這意味著需要稀釋樣品或減少進樣量。

為何峰拖尾是個問題？

與面積相同的對稱峰相比，拖尾峰的峰高顯著更低。峰高的這種降低會影響定量下限，使得準確定量檢測痕量分析物變得困難。拖尾峰還影響峰純度和定量準確性，可能導致測量面積出現波動，從而降低結果的可靠性和重復性。

在主峰旁還存在次要峰（例如代謝物或雜質峰）的分析實驗中，拖尾現象可能導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。這種掩蓋會使得次要組分無法被檢測到，也無法對其進行準確報告。

拖尾峰會產生不對稱性和基線干擾，降低色譜圖的整體質量。這種質量下降會增加色譜數據的解讀難度，并可能掩蓋洗脫時間相近化合物的分離效果。

如何減少峰拖尾現象？

高效液相色譜（HPLC）中的峰拖尾是一個常見問題，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相互作用有關。解決該問題需結合色譜柱選擇、流動相優化及儀器參數調整。以下是減少峰拖尾的一些方法：

傳統硅膠色譜柱需要三乙胺這類抑拖尾化合物，簡稱“掃尾劑"。硅膠基質色譜柱表面殘留硅羥基，這些位點帶負電，易與堿性分析物（如胺類）發生靜電吸附，導致拖尾。三乙胺是堿性化合物，可優先與硅羥基結合，封閉活性位點，避免分析物吸附。

使用低 pH 值流動相（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調至高于其pKa 2個單位，且選用耐堿色譜柱。

有機聚合物、氧化鋯等非硅膠載體可消除峰拖尾，同時產出更尖銳、對稱性更佳的色譜峰，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硅氧烷材料復合而成，不僅具備更優的pH穩定性，還能降低硅羥基活性，是解決復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，進而進一步減少峰拖尾、改善峰對稱性，在可電離化合物的分離中效果尤為顯著。

Q&A