利用螢光法測定注射用水中的鋁離子（ Al3+）含量，係使用下列何種反應試劑與鋁離子形成螢光錯合物？

本題觀念：

本題考查的是 藥物分析 (Pharmaceutical Analysis) 中，針對 注射用水 (Water for Injection) 或透析用水中微量金屬雜質 鋁離子 (Al³⁺) 的檢測方法。

在中華藥典 (ChP) 及 美國藥典 (USP) <206> Aluminum 中，測定鋁含量的標準方法之一是 螢光分析法 (Fluorometry)。此方法利用特定的螯合劑與鋁離子反應，生成具螢光特性的錯合物，再經由有機溶劑萃取後測定其螢光強度。

選項分析

• A. chlorphenamine (氯苯那敏)

  • 錯誤。這是一種抗組織胺藥物 (第一代 H1-blocker)，用於治療過敏症狀，並非化學分析試劑，也不會與鋁離子形成螢光錯合物。

• B. 8-hydroxyquinoline (8-羥基喹啉，又稱 Oxine)

  • 正確。這是測定鋁離子的經典試劑。
  • 原理：8-hydroxyquinoline 作為雙牙基配位基 (bidentate ligand)，能與鋁離子 (Al³⁺) 在特定 pH 值下形成 參-(8-羥基喹啉)鋁 (tris(8-hydroxyquinoline)aluminum, Alq₃) 錯合物。
  • 特性：此錯合物不溶於水，但可溶於有機溶劑 (如三氯甲烷 Chloroform)。當被萃取至有機層後，在紫外光 (通常激發波長約 392 nm) 照射下會發出強烈的 黃綠色螢光 (發射波長約 518 nm)。
  • 應用：此反應具有高靈敏度，被各國藥典 (如 USP, ChP) 採用作為注射用水或透析液中微量鋁的檢測標準方法。

• C. ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA)

  • 錯誤。EDTA 是一種強效的螯合劑 (Chelating agent)，能與多種金屬離子 (包括鋁) 形成穩定的水溶性錯合物。
  • 分析用途：EDTA 主要用於 錯合滴定法 (Complexometric titration)，而非螢光法。且 EDTA 與鋁形成的錯合物通常不具備特徵性的強螢光，甚至常被用來作為螢光淬滅劑或遮蔽劑。

• D. fluorescein (螢光素)

  • 錯誤。Fluorescein 本身即為一種強螢光物質，常作為酸鹼指示劑或吸附指示劑 (如法揚氏法 Fajan's method)。
  • 分析用途：雖然某些金屬離子可能會造成其螢光淬滅 (Quenching)，但它並不是藥典中用於與鋁離子結合產生螢光錯合物的標準試劑。

答案解析

根據藥典規範與分析化學原理，檢測注射用水中鋁離子的標準螢光法，是使用 8-hydroxyquinoline 與鋁反應生成具螢光性的 Al(C₉H₆NO)₃ 錯合物，經萃取後測定螢光強度。故正確答案為 (B) 8-hydroxyquinoline。

核心知識點

1. 鋁離子檢測法 (USP <206> / ChP)：
   • 試劑：8-hydroxyquinoline (Oxine)。
   • 產物：Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum complex。
   • 檢測原理：螢光光譜法 (Fluorometry)。
   • 激發/發射波長：Ex ≈ 392 nm / Em ≈ 518 nm (黃綠色螢光)。
   • 溶劑萃取：通常使用三氯甲烷 (Chloroform) 將錯合物萃取出來進行測量。
2. 臨床重要性：監測注射用水 (特別是血液透析用水) 中的鋁含量至關重要，因為鋁累積會導致 透析腦病變 (Dialysis Encephalopathy)、骨軟化症 (Osteomalacia) 及 小球性貧血。

參考資料

1. USP <206> Aluminum: Specifies the use of 8-hydroxyquinoline for the fluorometric determination of aluminum.
2. ChP 中華藥典: 注射用水鋁檢查法 (參照 USP 方法)。
3. Determination of Aluminium with 8-Hydroxyquinoline