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纯干货！关于液相色谱峰的拖尾问题

吕梁山

2018/04/11

同学们如果仔细查看色谱图，
就会发现几乎每一个色谱峰
都有一定程度的拖尾现象。

这本不是问题，
但是当拖尾严重到一定程度，
就会影响我们的分析结果，
所以今天就让我们来谈一谈
关于液相色谱峰的拖尾问题吧！
什么是拖尾峰
前沿陡峭，
后沿较前沿平缓的不对称峰，
称为拖尾峰。
下图就是一个拖尾峰，

我们会发现这个峰的右半边峰宽
是大于左半边峰宽的，
尤其在基线处更加明显。

那如何评价色谱峰的拖尾呢？
绝大多数情况下
制药行业的从业人员
会选择用美国药典（USP）中拖尾因子(Tf)来评价

而其余的分析行业内人员
则会选择用对称因子（As）来评价，
关于这两个因子的计算
我们之前就有相关的视频介绍
大家可以回顾一下：
拖尾因子和对称因子到底什么关系？
其中，拖尾因子Tf=(a+b)/2a
其中a和b分别是5%峰高处的左右半峰宽
对称因子As=c/d
其中c和d分别是10%峰高处的左右半峰宽
如果a=b，c=d
那么拖尾因子和对称因子的数值都等于1，
也就是该峰不拖尾。
实际工作中，
当拖尾因子和对称因子小于2时，
这两个值是非常接近的，
如下图所示。

拖尾峰会对工作造成什么影响？
1. 影响峰高的计算
先来看看第一个峰（Tf=1.0）和最后一个峰(Tf=3.5)，
它们的峰面积虽然是相同的，
但是由于最后一个峰拖尾很严重，
所以它们的峰高相差三倍。
当我们使用峰高来计算最低检出限时
拖尾峰的负面影响就会比较明显。
2. 影响峰面积的计算
当我们对色谱峰进行积分来计算峰面积时，
峰的起点和终点通常情况下
通过色谱峰的斜率来确定。
色谱峰越拖尾，
它的尾部基线越平缓
终点就越难确认。
这一点在基线波动较大时
体现的更加突出，
那么它就会影响我们积分得到的峰面积。
3. 影响对某些痕量组分的确认
在药典计算有关物质的相关要求中会提到
峰面积达到主峰面积0.1%的组分都要参与计算。

那么当一些小峰和前面的峰分离度不是很好时
就会容易被隐藏在前面峰的拖尾处
从而无法参与计算。
综上所述，
拖尾峰会对色谱分析的定性定量结果都会产生影响。
产生拖尾峰的原因是什么？
01
拖尾峰的形成是因为在色谱分离时
出现了一种以上的保留机制，
并且其中一种保留机制是超负荷的。
在日常分析中大多数情况下会使用反相色谱。
以常用的C18柱为例，
C18是被键合在载体硅胶表面的，
而硅胶是由硅和氧聚合而成的，
所以它的表面会出现各种形态的硅羟基

虽然理想的状态是
流动相中的样品只和固定相C18发生作用。
而实际上一半以上的硅胶表面
并没有被键合上C18，
所以硅胶表面会裸露出大量的硅羟基（Si-OH）。

而单独的自由硅羟基会和流动相中的样品发生作用，
形成拖尾。
于是在最近的十几年中，
色谱柱供应商致力于生产出高纯度的硅胶载体
由于新型硅胶在无金属离子环境下制造
所以表面不会残留金属离子也会减少拖尾
另外，硅胶表面尽可能减少自由的硅羟基，
未与固定相键合的硅羟基尽可能形成螯合或聚合状态，
用来减少拖尾峰的产生。
02
当色谱柱经历过高温、强酸，
或者一些极端使用方法导致固定相流失较多后，
色谱柱中的自由硅羟基也会变得越来越多
从而更加容易造成拖尾峰
03
拖尾峰的形成也有可能是因为柱外的死体积较多，
导致样品在死体积处发生了滞留和扩散。

04
当样品中出现了碱性化合物，
碱性基团更容易与色谱柱中的
硅羟基发生作用形成拖尾峰。
如何改善拖尾峰
01
对于过去的自由硅羟基较多的色谱柱，
建议在流动相中加入三乙胺来抑制拖尾。
实验表明三乙胺有非常好的拖尾抑制效果。
另外，由于三乙胺呈碱性
需要大家在使用时考虑色谱柱的ph值耐受范围，
某些情况可能需要加入酸性调节剂。
对于新型的表面以耦合和聚合硅胶为主的硅胶载体，
我们就很少使用三乙胺来抑制拖尾，
而是通过调整流动相的ph<3来抑制硅胶的离子化。
02
当色谱柱柱效降低导致拖尾峰时建议更换色谱柱。
03
建议在液相色谱中正确安装并且使用
与您的仪器匹配的管线接头，
以减少死体积的产生。
摘自微信公众号《色谱学堂》

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mengzhaocheng

第1楼2018/04/24

应助达人

第一张图拖尾还不算严重。

0

PAEs

第2楼2018/05/15

应助达人

拖尾严重影响实验结果

0

dahua1981

第3楼2018/05/21

应助达人

第一张图应该没问题吧

0

wsy18

第4楼2018/05/21

这个帖子图文并茂不枯燥易看懂、

0

qc1号

第5楼2018/10/09

这个总结必须得给个赞啊，非常有用

0

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