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學習重點 分清實測旋光度 α與比旋光度 [α]：實測 α 隨管長與濃度改變；比旋光度已依管長與濃度標準化，所以不受貯液管長度影響。 掌握旋光計的光路與各部功能：光源（鈉燈）→起偏鏡→半影裝置→貯液管→檢偏鏡。 記熟常考數字：鈉光 D 線約 589 nm；貯液管一般用 100 mm 或 200 mm；旋光計精確度至少應達 0.02°。 影響比旋光度、須記錄的條件是溫度、光源波長、溶劑、濃度；濕度、時間、晶形、實驗室不是比旋光度的標示因子。 旋光法只適用於具光學活性的物質，可作鑑別、純度檢查與含量測定，例如葡萄糖注射液的定量。 核心觀念 一、旋光現象與正負號 平面偏振光通過光學活性物質後，其偏振面發生旋轉，旋轉角度稱為旋光度，以 α 表示，單位為度。右旋（順時針）記為＋，左旋（逆時針）記為－。正負號是實測旋光方向，不能直接由分子的 R、S 組態或糖類的 D、L 命名推定。 必須區分「產生偏振光」與「使偏振面旋轉」：起偏鏡負責使光成為平面偏振光；只有光學活性物質（具對掌性的分子）才會使偏振面旋轉。非光學活性物質不會產生旋光（極化面旋轉）現象，因此「非光學活性物質亦有極化現象」是錯誤敘述。 二、旋光計構造與各部分功能 構造功能與考試重點 光源一般以鈉燈為光源，利用鈉光 D 線，波長約 589 nm。 起偏鏡使入射光成為平面偏振光；傳統儀器使用 Nicol 稜鏡（Nicol prism）。 半影裝置（半影稜鏡）設於起偏鏡之後，藉半影效應比較相鄰視野的亮度，使操作者較容易調整、判定終點。 貯液管盛裝待測液並提供固定光程；一般採用 100 mm 或 200 mm。 檢偏鏡分析通過樣品後的偏振光，藉轉動角度讀出旋光度。 Nicol 稜鏡由方解石切成的兩個三稜鏡黏合而成，起偏鏡與檢偏鏡結構相同，只是放置位置與功能不同。 旋光度可用於鑑別光學活性藥物的真偽純雜，所用旋光計之精確度至少應達 0.02°。精確度是角度讀值的要求，勿與管長、波長的數字混淆。 三、實測旋光度與比旋光度 比旋光度是將實測旋光度依光程與濃度換算後的數值，通常寫為[α]λt，其中 t 代表測量溫度，λ 代表光源波長；標示 D 即表示使用鈉光 D 線。 當濃度 c 以 g/mL 表示，管長 l 以 dm 表示時： [α]＝α／（l × c） 若濃度 C 以 g/100 mL 表示，則公式改為： [α]＝100α／（l × C） 計算前應先確認濃度定義。管長換算：100 mm＝10 cm＝1 dm；200 mm＝20 cm＝2 dm。在比旋光度不變的條件下，管長或濃度加倍，實測旋光度的絕對值也加倍。 比較事項實測旋光度 α比旋光度 [α] 貯液管長度有影響，與管長成正比。無影響，已由公式校正。 樣品濃度有影響，在適用範圍內與濃度成正比。已作濃度標準化，但部分物質仍可能隨濃度略變，故須註明濃度。 溫度、光源波長、溶劑有影響。仍有影響，必須控制並註明。 濕度、時間、晶形、實驗室非比旋光度的標示或影響因子（考題標準）。 因此「在相同條件下，光學活性化合物的比旋光度為常數」是正確敘述；前提是溫度、波長、溶劑、濃度等條件相同。 四、測量條件與紀錄 溫度：待測液應達指定溫度後再測量，不同溫度所得結果不可直接比較。 波長：旋光度會隨光源波長改變（旋光色散），故比旋光度必須連同光源條件解讀。一般以鈉光 D 線（約 589 nm）為光源；「鈉光 330 nm」是錯誤搭配，「一般以汞燈為光源」也是錯誤敘述。 溶劑：溶劑會改變溶質的分子狀態及與溶劑的交互作用，使比旋光度大小改變，甚至改變正負方向。若實測比旋光度與文獻一正一負（如實測 –13、文獻 +20），最可能的原因是使用之溶媒種類不同；管長已被公式校正，實驗室不同也不會造成正負號相反，濃度不同一般只造成數值小幅差異，不致翻轉符號。 紀錄內容：比旋光度應記錄旋光值及旋光性（正負號）、溫度、光源（波長），並依規定記錄溶劑與濃度。化合物晶形與濕度不是記錄比旋光度的相關事項——旋光度是在溶液中測定，溶解後晶形已不存在。 實際操作：測量前以空白溶劑校正零點，保持貯液管及端面潔淨，避免氣泡、混濁與溫度不均影響讀值。 五、時間因素與應用範圍 測定光學活性物質旋光度的影響因素為溫度、濃度、光源波長、溶劑、管長；時間並非其影響因素，考題選項並列時，應選「時間」為非影響因素。 補充：葡萄糖等還原糖剛溶於水時會因異頭物互變而出現變旋光，旋光度會隨時間變化直到平衡，因此藥典對此類樣品規定須依指定方法處理、達平衡後再測定。這是特定物質的操作要求，不改變「時間不是旋光度的一般影響因素」的考試結論。 旋光法可用於光學活性藥物的鑑別、純度檢查（真偽純雜）與含量測定。 葡萄糖注射液：葡萄糖具光學活性，且注射液成分單純，最適合以旋光度測定法定量；氣相層析不適合不揮發的糖類，葡萄糖在一般紫外光區無明顯吸收，原子吸收光譜用於金屬元素分析。 異丙醇：分子結構對稱、無對掌中心，屬非光學活性物質，不能以旋光法測定其水溶液中的含量。 常考陷阱 「旋光度與貯液管長度無關」：錯。實測旋光度與管長成正比；只有「比旋光度」不受管長影響。題目問「不會影響比旋光度」時，答案正是貯液管長度。 「比旋光度已標準化，所以不必管溶劑、溫度與波長」：錯。公式只校正管長與濃度。 「＋為左旋、－為右旋」：方向顛倒，應為正右、負左。 「貯液管一般採用 100 cm」：單位陷阱，應為 100 mm（或 200 mm）。 「以鈉光 λ＝330 nm 為光源」：錯，鈉光 D 線約 589 nm。 「旋光計一般以汞燈為光源」：錯，一般以鈉燈為光源。 「非光學活性物質亦有極化（旋光）現象」：錯，只有光學活性物質會旋轉偏振面。 「可用旋光法測定異丙醇水溶液中異丙醇含量」：錯，異丙醇不具光學活性。 「濕度、時間、晶形是比旋光度的因子或紀錄事項」：錯。正確的因子為溫度、波長（光源）、溶劑、濃度，並記錄旋光性（正負號）。 比旋光度正負號與文獻相反：判斷關鍵是溶劑不同，不是實驗室、管長。 易誤判為錯誤的正確敘述：鈉光為常用光源；起偏鏡與檢偏鏡皆由兩個三稜鏡黏合、結構相同；半影稜鏡位於起偏鏡之後，便於判定終點；以 Nicol prism 作為極化元件；溫度和溶劑影響大；相同條件下比旋光度為常數；精確度至少 0.02°；旋光度可用於含量測定。 記憶口訣 「正右負左；鈉 D 五八九；管長百毫米、二百毫米；精度零點零二。」 「比旋看溫、光、溶、濃；管長已除，濕、時、晶形不算。」比旋光度須註明溫度、光源波長、溶劑與濃度；管長已由公式校正，濕度、時間與晶形都不是比旋光度的因子。 「正負翻轉找溶劑；無對掌（異丙醇）不旋光。」