29.有關逆相 HPLC 之固定相敘述,下列何者錯誤?
(A)胺丙基矽膠(aminopropyl silica gel)為中度極性固定相,可用於界面活性劑的分析
(B)氰丙基矽膠(cyanopropyl silica gel)為中度極性固定相,可提供偶極-偶極的交互作用力
(C)ODS 為常用固定相,可用於胜肽的分析
(D)辛基矽膠(C8)碳鏈長度較 ODS 短,因此分析物滯留時間一定比較長
統計: A(25), B(39), C(80), D(1763), E(0) #3818744
詳解 (共 4 筆)
答案
(D) 辛基矽膠(C8)碳鏈長度較 ODS 短,因此分析物滯留時間一定比較長
本題考點:為什麼 (D) 是錯的?(碳鏈長度與滯留時間的鐵律)
在逆相 HPLC 中,分離的底層邏輯是「疏水性交互作用(Hydrophobic interaction)」,也就是「非極性互溶」原理。
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固定相的非極性強度:
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ODS(Octadecylsilane,就是 C18):擁有長達 18 個碳的碳鏈。
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辛基矽膠(C8):只有 8 個碳的碳鏈。
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碳鏈越長,固定相的非極性(疏水性)就越強,就像一塊巨大的強力非極性磁鐵。
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對分析物滯留時間的影響:
當脂溶性(非極性)的分析物通過管柱時,C18(ODS)因為碳鏈長、非極性強,會把分析物抓得死死的,所以分析物在管柱裡待的時間最長(滯留時間長)。
相反地,C8 碳鏈較短,非極性比較弱,抓著分析物的力道變小,分析物會比較快被沖洗出來(滯留時間變短)。
? 考場更正:
C8 碳鏈較短,非極性較弱,因此分析物的滯留時間通常會比較短( elution 速度變快),而不是比較長。選項說「一定比較長」完全講反了。
其他正確選項的國考必背核心
(A) 胺丙基矽膠(aminopropyl silica gel)為中度極性固定相,可用於界面活性劑的分析 $\rightarrow$ 正確
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解析:胺丙基($-\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2$)帶有弱鹼性的胺基,屬於中度極性。它是一個著名的「雙棲管柱」,如果用非極性溶劑當移動相,它走正相(NP);如果用極性溶劑當移動相,它走逆相(RP)。因為它帶有部分極性與電荷作用力,藥典中非常常用它來分析界面活性劑、醣類(醣類分析的黃金管柱)。
(B) 氰丙基矽膠(cyanopropyl silica gel)為中度極性固定相,可提供偶極-偶極的交互作用力 $\rightarrow$ 正確
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解析:氰丙基($-\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CN}$)末端的 $-\text{C}\equiv\text{N}$ 基團具有極強的電負度差,是一個大偶極。因此它屬於中度極性固定相,可以跟分析物之間產生強烈的偶極-偶極交互作用力(Dipole-dipole interaction)。它也是一個正相/逆相都可以用的雙棲管柱。
(C) ODS 為常用固定相,可用於胜肽的分析 $\rightarrow$ 正確
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解析:ODS(C18)是全宇宙 HPLC 最常用的固定相,佔了常規分析的 80% 以上。胜肽(Peptide)雖然有極性氨基酸,但通常也含有大量的疏水性側鏈,非常適合用 ODS 搭配微酸性流動相(如加 TFA)來進行逆相層析分離。
? 考場 RP-HPLC 碳鏈長度秒殺直覺
在逆相(Reverse Phase)的世界裡,比的是誰更「脂溶性(非極性)」:
碳鏈越長($\text{C18} > \text{C8} > \text{C4}$) $\rightarrow$ 疏水性越強 $\rightarrow$ 抓藥物抓得越緊 $\rightarrow$ 滯留時間(Retention time)越長。