專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)111 年第 29 題單選題
關於HPLC層析管柱的敘述,下列何者錯誤?
A利用封端(endcapped)方法,可增加充填物對高pH溶液的穩定性
B相較於矽石,以有機聚合物為核心的充填物在高pH下有更好的穩定性
C相較於矽石,以有機聚合物為核心的充填物對高親脂性移動相有更好的穩定性正確答案
D將矽石顆粒表面的羥基置換成烷基可增加其穩定性
C正確答案
聚合物管柱(Polymer)耐極端pH值,但在高親脂性有機溶劑中容易膨潤變形;矽石管柱(Silica)耐有機溶劑,但怕高pH值(易溶解)。
為什麼答案是 C
錯誤敘述,為本題正解。有機聚合物管柱的致命傷在於:遇到高親脂性(非極性)的有機溶劑時,容易發生「膨潤(swelling)」或收縮現象,導致管柱床破壞或壓力異常升高,因此對高親脂性移動相的穩定性反而不如矽石。
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完整詳解
Pro · 無限重點 聚合物管柱(Polymer)耐極端pH值,但在高親脂性有機溶劑中容易膨潤變形;矽石管柱(Silica)耐有機溶劑,但怕高pH值(易溶解)。
看到「聚合物」配「高親脂性移動相穩定」,直接抓錯!聚合物碰到強有機溶劑會發生膨潤(swelling)導致管柱損壞。
逐選項分析
A✕
正確敘述。封端(Endcapping)是利用短鏈矽烷(如TMS)將未反應的矽醇基(-OH)封閉,除了能減少鹼性藥物的拖尾現象,也能提供立體障礙,稍微增加充填物對高pH溶液的化學穩定性。
B✕
正確敘述。以有機聚合物(如PS-DVB)為核心的管柱,最大的優勢就是化學穩定性極佳,可耐受極端的酸鹼值(pH 1-14),而傳統矽石管柱通常只能耐受 pH 2-8。
C✓ 正確
錯誤敘述,為本題正解。有機聚合物管柱的致命傷在於:遇到高親脂性(非極性)的有機溶劑時,容易發生「膨潤(swelling)」或收縮現象,導致管柱床破壞或壓力異常升高,因此對高親脂性移動相的穩定性反而不如矽石。
D✕
正確敘述。將矽石表面的矽醇基(羥基,-OH)置換鍵結成烷基(如C18、C8),形成化學鍵結相,這層疏水性的烷基能保護底層的矽石骨架,減少溶劑侵蝕,從而增加其穩定性。
HPLC 矽石管柱 vs 聚合物管柱比較
| 特性 | 矽石管柱 (Silica) | 有機聚合物管柱 (Polymer) |
|---|
| pH 耐受度 | 較差 (通常 pH 2-8) | 極佳 (pH 1-14) |
| 有機溶劑耐受度 | 極佳 (不膨潤) | 較差 (遇高親脂性溶劑易膨潤) |
| 機械強度 (耐壓) | 高 | 較低 |
| 表面修飾 | 需鍵結相與封端處理 | 本身具疏水性,不需封端 |
考生容易誤以為「有機聚合物」既然能耐極端pH,就代表它在所有條件下都比矽石穩定。實際上,聚合物的物理結構在強有機溶劑中會像海綿吸水一樣膨潤,這是它最大的弱點。