105年:藥學二(第2次)

某一混合物含三個化合物( A,pKa =5,弱酸;B,pKa =8.0 ,弱鹼;C,中性),使用毛細管區帶電泳法( capillary zone electrophoresis )分析此混合物,背景電解質組成為 30 mM phosphate buffer (pH =6)(正電壓模式),則其遷移快慢順序為何?

AA B C
BB C A
CC A B
DA C B

詳細解析

本題觀念:

毛細管區帶電泳法(capillary zone electrophoresis, CZE)在特定 pH 緩衝液下,弱酸、弱鹼與中性化合物的遷移速率順序

選項分析

先分析各化合物在 pH 6 的帶電狀態:

化合物 A(弱酸,pKa = 5): pH 6 > pKa 5,根據 Henderson-Hasselbalch 方程式: pH=pKa+log[A][HA]\text{pH} = \text{pKa} + \log\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]} 6=5+log[A][HA][A][HA]=106 = 5 + \log\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]} \Rightarrow \frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]} = 10 弱酸大部分(~91%)去質子化,帶負電荷

化合物 B(弱鹼,pKa = 8.0): pH 6 < pKa 8,弱鹼在低於其 pKa 的 pH 下大部分質子化: [BH+][B]=10pKapH=1086=100\frac{[\text{BH}^+]}{[\text{B}]} = 10^{\text{pKa}-\text{pH}} = 10^{8-6} = 100 弱鹼大部分(~99%)質子化,帶正電荷

化合物 C(中性): 不帶電,以電滲流(electroosmotic flow, EOF)速度移動

...(解析預覽)...