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
統計: A(142), B(928), C(682), D(109), E(0) #3818755
詳解 (共 5 筆)
理解柱前柱後是什麼概念的馬上就知道B的敘述是錯的。
- (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 |
(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
(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
(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)
(B) Dansyl chloride
(C) Phenylisothiocyanate (PITC)
(D) Fluorescamine
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:
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柱前(Pre-column)衍生化:
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順序:樣品 $\rightarrow$ 直接加試劑反應 $\rightarrow$ 打進管柱分離 $\rightarrow$ 偵測。
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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」。
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柱後(Post-column)衍生化:
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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。
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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!
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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
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解析:
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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。
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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。
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(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
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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。
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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
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解析:這就是我們上一題剛複習過的「手性衍生化」。
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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。
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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!
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? 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。 |