14.下列何種方法可應用於測定待測物之 pKa 數值？

(A)螢光光譜法
(B)紫外光－可見光光譜法
(C)拉曼光譜法
(D)質譜法

這題考的是分析化學/藥劑學中，如何利用光學儀器來測定藥物重要物理化學常數——解離常數（$\text{pK}_a$）的臨床與實驗室應用。

答案

(B) 紫外光－可見光光譜法（UV-Vis spectroscopy）

本題考點：你在考場上該看透的秘密

這題在考 「哪一種光譜法能敏銳捕捉到『解離態』與『不解離態』的結構變化？」

測定 $\text{pK}_a$ 的核心原理，是去觀察化合物在不同 pH 值環境下，解離形式（帶電荷）與分子形式（不帶電荷）的比例變化。

而 UV-Vis（紫外光-可見光光譜法） 最厲害的地方，就是當一個具有共軛雙鍵的藥物（例如弱酸或弱鹼）發生解離時，它的電子雲分布會改變，導致它的 UV 吸收光譜（最大吸收波長 $\lambda_{\max}$ 或吸光度）產生明顯的位移或改變。透過電位滴定結合 UV 吸光度變化，就能精準算出 $\text{pK}_a$。

你該學會的重點：測定 $\text{pK}_a$ 的三大法寶

國考非常喜歡考「某某物理常數可以用什麼方法測？」，關於 $\text{pK}_a$ 的測定，藥典與教科書認證的方法主要有以下三個：

1. 電位滴定法（Potentiometric titration）：最經典、最直接。用 pH 計記錄滴定曲線，半中和點的 $\text{pH}$ 就等於 $\text{pK}_a$。

2. 紫外光－可見光光譜法（UV-Vis，本題考點）：適用於具有生色團（Chromophore）、且解離前後吸收光譜會改變的藥物。

3. 毛細管電泳法（CE）：利用我們前面幾題考過的原理，因為不同 pH 值下藥物的解離度不同、帶電量不同，導致電泳淌度（Mobility）改變，藉此推算 $\text{pK}_a$。

選項解析

• (A) 螢光光譜法（Fluorescence spectroscopy）

  • 解析：雖然少數螢光物質的強度會受 pH 值影響，但它並不是常規用來測定藥物 $\text{pK}_a$ 的標準首選方法。螢光法主要用於超微量分析與特定發光物質的定量。

• (B) 紫外光－可見光光譜法

  • 解析：正確答案。藉由測定不同 pH 緩衝液下解離型與非解離型藥物的吸光度比值（利用 Henderson-Hasselbalch 方程式），是極為常用的光學 $\text{pK}_a$ 測定法。

• (C) 拉曼光譜法（Raman spectroscopy）

  • 解析：別的特徵考點。拉曼光譜是紅外光光譜（IR）的親戚，主要利用光散射原理來檢測分子振動與鑑定晶型（Polymorphism），不拿來測 $\text{pK}_a$。

• (D) 質譜法（Mass spectrometry, MS）

  • 解析：別的特徵考點。質譜法是在高真空下把分子打碎、游離，用來測定分子量（Mass-to-charge ratio, $m/z$）與結構碎裂圖譜，與溶液中的酸鹼解離平衡（$\text{pK}_a$）無關。

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測 $\text{pK}_a$ 的光學武器 $\rightarrow$ 唯一指名 UV-Vis（紫外光－可見光光譜法）。

原理：解離型 vs 不解離型 的電子吸光度長得不一樣！