40.於高效液相層析法中,有關檢品衍生化之敘述,下列何者錯誤?
(A)柱前(pre-column)衍生化可容許的反應時間比柱後(post-column)長
(B)柱後(post-column)衍生化易受樣品中污染物的影響
(C)在柱後(post-column)衍生化中,如生成多種衍生物亦不影響檢品之定性分析
(D)將鏡像異構物衍生化成非鏡像異構物後,可使用無光學活性的層析管柱分析

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統計: A(142), B(928), C(682), D(109), E(0) #3818755

詳解 (共 5 筆)

#7291048
(B) post-column柱後衍生化...

(共 1055 字,隱藏中)
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#7291253

理解柱前柱後是什麼概念的馬上就知道B的敘述是錯的。

層析的一大目的就是為了分離待測物跟雜質,柱後衍生應該會是減少藥品中污染物的影響。
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#7327609
  • (C)因為物理分離已經在管柱裡完成了。即使一個純物質衍生出兩種產物,它們也是從同一個波峰的時間點冒出來的,在偵測器看來,它們依然屬於同一個時間點(保留時間不變),所以不影響定性。
  • (D)考到爛掉了,鏡像異構物因為物理性質相近,單純跑HPLC得到的結果相似,可利用衍生化做出彼此差異,再跑管柱層析
  • 其餘選項概念如下
特性 柱前 (Pre-column) 柱後 (Post-column)
反應時間 較長 (可慢速反應) 極短 (必須瞬間反應),不然就進detector了
自動化 較難,多為人工預處理,off-line 容易,系統在線完成,on-line
對分離影響 可能改變極性,輔助分離 不影響原有的分離度
雜質干擾 易受干擾 較不易受干擾
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#7433423
如果大家看完詳解還是不確定自己懂了多少就來練一下題目吧~~
如果對題目有疑義可提出,希望大家喜歡  (๑╹◡╹๑)
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Q1. 有關層析法中「柱前衍生化(Pre-column)」與「柱後衍生化(Post-column)」的比較,下列敘述何者錯誤
(A) 柱前衍生化可以允許較長的化學反應時間,甚至可進行加熱
(B) 柱後衍生化是在成分分離後才與試劑反應,因此不易受到檢體中其他雜質的干擾
(C) 柱後衍生化常因增加額外的連續流動反應管線,而有導致峰形變寬(Band broadening)的風險
(D) 柱後衍生化會改變分析物在固定相與移動相之間的分配係數(Capacity factor),進而影響分離度
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答案:D
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解:柱後衍生化是分析物「已經離開管柱」之後才在線上與試劑混合反應。此時分離早已完成,因此完全不會改變分析物原本在管柱內的分配行為(如滯留時間、分離度),會改變分配行為並影響分離效果的是柱前衍生化(因為打入管柱前分子結構就被改了)。
ㅤㅤ
Q2. 臨床上常用高效液相層析法(HPLC)測定生物檢體中的氨基酸(Amino acids),因氨基酸本身多不具備強吸收光基團,常需進行衍生化。下列有關 鄰苯二醛(o-Phthalaldehyde, OPA)試劑的敘述,何者正確?
(A) 專門用於與「二級胺(Secondary amine)」反應產生螢光
(B) 與氨基酸反應時,必須在強酸(pH < 3)環境下進行才具有活性
(C) 反應速度極快,常用於「柱後衍生化」以螢光偵測器進行微量分析
(D) 反應產物具有極高的化學穩定性,放置數天其螢光強度也不會衰減
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答案:C
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解:這題我覺得有點難,但背起來也不虧呀~~
(A) OPA 只能與一級胺(Primary amine)反應,不與二級胺反應(如 Proline 就不行)
(B) OPA 反應必須在鹼性(pH 9~10)並有硫醇物質(如 2-mercaptoethanol)共存下進行
(D) OPA 的螢光衍生物不穩定,不可久放,這也是它更適合用柱後即時偵測或自動柱前衍生化的原因
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Q3. 中藥材「地黃」中含有「梓醇(Catalpol)」等親水性極強且不具紫外光吸收(UV-vis chromophore)的成分,若欲使用 HPLC 搭配柱後衍生化(Post-column)進行含量測定,下列何種檢測器最常與之搭配,且其反應機制主要是將分析物水解後進行氧化還原反應?
(A) 螢光偵測器(Fluorescence Detector)
(B) 脈衝式安培電化學偵測器(Pulsed Amperometric Detector, PAD)
(C) 示差折射偵測器(Refractive Index Detector)
(D) 蒸發光散射偵測器(Evaporative Light Scattering Detector, ELSD)
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答案:B
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解:順便複習一下生藥,梓醇(Catalpol)屬於醣類成分,不具 UV 吸收。ELSD 與 RI 都不需要化學衍生化反應,是直接利用物理性質偵測,且 RI 無法搭配梯度液相層析
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Q4. 下列哪一種衍生化試劑最常用於「柱後(Post-column)反應」,在加熱條件下與氨基酸反應生成著名的「羅曼紫(Ruhemann's purple)」,廣泛應用於氨基酸分析儀(Amino Acid Analyzer)中?
(A) Ninhydrin
(B) Dansyl chloride
(C) Phenylisothiocyanate (PITC)
(D) Fluorescamine
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答案:A (這題不解釋~~)
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#7439814

這題考的是 高效液相層析(HPLC)中的「衍生化(Derivatization)」技術。主要在比較「柱前(Pre-column)」與「柱後(Post-column)」的操作限制,以及衍生化在手性藥物分離上的應用。

出題老師在選項 (B) 裡考了一個關於「污染干擾」與「層析分離順序」的邏輯思考。

答案

(B) 柱後(post-column)衍生化易受樣品中污染物的影響

? 本題考點:為什麼 (B) 是錯的?(誰比較容易被干擾?)

這是一個標準的「實驗步驟先後順序」邏輯題:

  • 柱前(Pre-column)衍生化

    • 順序:樣品 $\rightarrow$ 直接加試劑反應 $\rightarrow$ 打進管柱分離 $\rightarrow$ 偵測。

    • 致命傷:樣品(例如血漿、中草藥粗萃液)裡面有成千上萬種雜質和污染物。當你還沒分離就直接倒進衍生化試劑時,這些雜質也會跟著一起發生衍生化反應,生成一大堆亂七八糟的副產物。最後通通打進管柱,層析圖會變得超級髒,這就叫「極易受污染物影響」。

  • 柱後(Post-column)衍生化

    • 順序:樣品 $\rightarrow$ 打進管柱完美分離 $\rightarrow$ 在管柱出口才線上混合試劑反應 $\rightarrow$ 偵測。

    • 優勢:當你的目標藥物從管柱流出來的那一刻,它已經跟大部份的污染物、雜質「分道揚鑣」了。這時候在出口才加試劑,試劑只會碰到已經被純化出來的目標藥物。因此,柱後衍生化反而「最不容易」受到樣品中污染物的干擾

所以選項 (B) 把兩者的優缺點完全講反了。

其他正確選項的國考必背核心

(A) 柱前(pre-column)衍生化可容許的反應時間比柱後(post-column)長 $\rightarrow$ 正確

  • 解析

    • 柱前:是在試管裡慢慢做反應,你要加熱半小時、一小時都可以,時間非常彈性。

    • 柱後:是液體從管柱流出、進到偵測器之間的「短短幾秒鐘管路」內要完成反應(反應太慢會導致波峰在管路裡擴散肥大)。所以柱後反應必須是「瞬間發生的超快反應」,容許時間極短。

(C) 在柱後(post-column)衍生化中,如生成多種衍生物亦不影響檢品之定性分析 $\rightarrow$ 正確

  • 解析:這點非常有趣!因為在柱後衍生化時,目標藥物已經在管柱裡被分離成「單一一個漂亮的窄波峰(一個滯留時間 $t_R$)」了。

  • 流出管柱後,就算它跟試劑反應不完全,同時生成了 A 衍生物跟 B 衍生物,因為它們都在同一時間進到檢測器,所以在層析圖上依然只會呈現出原本那個特定滯留時間的單一波峰,完全不會多冒出別的保留峰來干擾定性!

(D) 將鏡像異構物衍生化成非鏡像異構物後,可使用無光學活性的層析管柱分析 $\rightarrow$ 正確

  • 解析:這就是我們上一題剛複習過的「手性衍生化」。

    • 鏡像異構物(對映異構物)在普通的無光學活性管柱(如常規 ODS 柱)上是分不開的。

    • 但如果先用柱前衍生化,接上一個純手性試劑,把它們變成物理性質不同的「非鏡像異構物(Diastereomers)」。既然個性變不一樣了,用普通的、無光學活性的 C18 管柱就能輕輕鬆鬆把兩者分開囉!

? 考場兩大衍生化秒殺對照表

比較項目 柱前(Pre-column)衍生化 柱後(Post-column)衍生化
反應時間 可容許很長(在試管中操作) 必須極快(幾秒內在線完成)
污染干擾 極易受雜質干擾(未分離先反應) ? 不易受雜質干擾(先分離才反應)
對管柱要求 反應物可能傷管柱、副產物多。 流動相與衍生試劑必須互溶。
多產物影響 ❌ 會冒出好幾個峰,干擾定性與分離。 ? 不影響,因為時間軸($t_R$)已經固定。
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