115年:藥學二(第1次)
下列何者不是等梯度沖提的高效液相層析系統的組成?
A焰火離子偵測器
B層析管
C溶劑泵
D溶劑槽
詳細解析
本題觀念:
本題考查高效液相層析儀 (HPLC) 的基本構造與組件,並需區分其與氣相層析儀 (GC) 組件的差異。HPLC 的核心原理是利用高壓泵將液體流動相推動經過填充了固定相的層析管,從而分離樣品中的成分。
選項分析
- A. 焰火離子偵測器 (Flame Ionization Detector, FID):這是正確答案 (即非 HPLC 組件)。
- 分析:FID 是氣相層析 (GC) 最常用的偵測器之一。它的原理是將流出的氣體樣品在氫氣火焰中燃燒,使有機化合物離子化產生電流。
- 原因:HPLC 使用液體作為流動相 (如水、甲醇、乙腈),若直接通入火焰燃燒會導致火焰熄滅或燃燒不完全,且 HPLC 分析的樣品通常具有熱不穩定性或不易揮發,不適合 FID 的高溫燃燒原理。雖有極少數特殊介面曾嘗試連結,但在標準藥物分析考試與常規儀器配置中,FID 絕對歸類為 GC 的偵測器。
- B. 層析管 (Column):
- 分析:這是 HPLC 的心臟,內部填充固定相 (Stationary Phase),負責分離混合物中的各個成分。無論是等梯度 (Isocratic) 還是梯度 (Gradient) 沖提,層析管都是不可或缺的核心組件。
- C. 溶劑泵 (Solvent Pump):
- 分析:HPLC 需要高壓 (可達數千 psi) 來推動液體流動相通過細微顆粒填充的層析管。溶劑泵 (或稱高壓輸液泵) 是提供此壓力的動力來源,屬於 HPLC 的基本組件。
- D. 溶劑槽 (Solvent Reservoir):
- 分析:用於儲存流動相 (Mobile Phase) 的容器。在等梯度沖提 (Isocratic elution) 中,溶劑槽可能只裝有一種混合好的溶劑,或是透過比例閥混合單一溶劑,它是系統的起點,屬於基本組件。
答案解析
題目詢問何者不是 HPLC 的組成部分。 HPLC 的標準組件包含:溶劑槽 (Reservoir)、高壓泵 (Pump)、檢品注入器 (Injector)、層析管 (Column)、偵測器 (Detector) 及數據處理系統。 常見的 HPLC 偵測器有:紫外光-可見光偵測器 (UV-Vis)、光二極體陣列偵測器 (PDA/DAD)、折射率偵測器 (RI)、螢光偵測器 (Fluorescence)、電化學偵測器 (ECD) 及質譜儀 (MS)。
選項 A (FID) 是氣相層析 (GC) 的專用偵測器,利用火焰燃燒原理檢測揮發性有機物,不適用於以液體為載體的 HPLC 系統。
故本題答案為 A。
核心知識點
考生應熟記 HPLC 與 GC 常見偵測器的分類,這是國考常見考點:
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HPLC 常見偵測器:
- UV-Vis / PDA:最常用,適用有發色團的藥物。
- 螢光 (Fluorescence):靈敏度高,適用具螢光結構或衍生化後的藥物。
- 折射率 (RI):通用型 (Universal),但靈敏度低,且不適用於梯度沖提 (Gradient elution),僅能用於等梯度 (Isocratic)。
- 電化學 (Electrochemical):適用於易氧化還原物質 (如 Catecholamines)。
- 蒸發光散射 (ELSD):通用型,適用無紫外吸收的物質 (如糖類、脂質)。
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GC 常見偵測器:
- 火焰離子化 (FID):最常用,適用含碳有機化合物,燃燒破壞性檢測。
- 熱導度 (TCD):通用型,非破壞性,靈敏度較低。
- 電子捕捉 (ECD):對含鹵素、電負度高物質 (如農藥) 極靈敏。
- 氮磷偵測器 (NPD):對含氮、磷化合物靈敏。