液相色谱峰的拖尾问题

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。

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同学们，今天的拖尾峰相关问题

不知大家还有没有更多的理解和建议呢？

欢迎大家踊跃留言哦~