使用毛細管區帶電泳法（ CZE ）分析 morphine （pKa ＝7.9 ）及codeine （pKa ＝8.2 ），欲得到最好的分離效果，其背景電解質溶液之 pH 值為何？

本題觀念：

毛細管區帶電泳法（capillary zone electrophoresis, CZE）的分離原理基於帶電分析物在電場中的電泳遷移率（electrophoretic mobility）差異。對弱鹼性化合物（如嗎啡類生物鹼）而言，分子在 pH 低於其 pKa 時帶正電荷，其帶電量（進而遷移率）受 pH 影響顯著。最佳分離 pH 應使兩化合物的帶電狀態差異最大化。

Morphine pKa = 7.9；Codeine pKa = 8.2

選項分析

(A) pH 7.0 pH 7.0 明顯低於兩者 pKa（7.9 及 8.2），兩者均高度質子化（帶正電）。雖然兩者電荷量都接近 +1，差異仍小，分離效果不理想。

(B) pH 7.5 pH 7.5 低於 morphine 的 pKa（7.9）較多，低於 codeine pKa（8.2）也較多。Morphine 在此 pH 的質子化比例高於 codeine，但兩者差異仍不夠最大。

(C) pH 8.0 ✅ pH 8.0 介於 morphine（pKa = 7.9）與 codeine（pKa = 8.2）的 pKa 之間：

• Morphine：pH 8.0 > pKa 7.9，主要以非質子化（中性）形式存在，電泳遷移率低
• Codeine：pH 8.0 < pKa 8.

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