30.以 ODS HPLC 分析 bupivacaine（pKa 8.1），移動相為乙腈/Tris buffer（pH 8.4）＝40/60，流速 1.0 mL/min，t_o 為 2.3 min，t_R 為 17.32 min。下列何種分析條件的變動可能使樣品有更長的滯留時間？
(A)乙腈的百分率提高到 60％
(B)流速更換成 0.8 mL/min
(C)升高分析溫度
(D)buffer 的 pH 值調整為 7.4

答案

(B) 流速更換成 0.8 mL/min

本題考點與選項大拆解

這題的「流速」選項是一個非常單純且絕對的物理規律，我們可以直接從它破題：

(B) 流速更換成 0.8 mL/min $\rightarrow$ 正確（最直覺的物理定律）

• 解析：管柱的長度與體積是固定的。當你把幫浦的流速從原本的 $1.0\text{ mL/min}$ 調慢成 $0.8\text{ mL/min}$ 時，移動相推著藥物往前跑的速度變慢了。這意味著不論藥物與固定相的吸附關係如何，它在管柱裡移動的時間絕對會變長，也就是滯留時間 $t_R$ 一定會增加。這是一個純粹靠物理流速改變的必然結果。

其他選項為什麼會讓滯留時間「變短」？（逆相層析的四大黃金規律）

題目問的是「誰能讓樣品有更長的滯留時間」，我們來看其他三個選項為什麼都是讓時間「縮短」的豬隊友：

(A) 乙腈的百分率提高到 60％ $\rightarrow$ 變短

• 逆相鐵律：移動相的有機溶劑（如乙腈、甲醇）比例越高，洗脫能力（Elution strength）就越強。

• 原因：當乙腈從 40% 提高到 60% 時，移動相變得更「脂溶性（非極性）」，會瘋狂把吸附在 ODS（C18）上的 bupivacaine 拉進移動相裡一起跑。藥物會提早被洗出，滯留時間會變短。

(C) 升高分析溫度 $\rightarrow$ 變短

• 逆相鐵律：分析溫度升高，滯留時間通常會變短。

• 原因：溫度升高時，移動相的黏度下降，且分子熱運動加劇，會加速物質在固定相與移動相之間的質傳（吸附與脫附）速率，通常會導致藥物在管柱裡待不住，提早被沖洗出來。

(D) buffer 的 pH 值調整為 7.4 $\rightarrow$ 變短（酸鹼解離大陷阱）

這考的是這題最漂亮的化學觀念！

1. 分析物的本質：Bupivacaine（$pKa = 8.1$）是一個弱鹼性藥物（字尾 -caine 通常是局部麻醉劑，帶有鹼性胺基）。

2. 比較 pH 值與 pKa：

   • 原本條件（pH 8.4）：此時環境的 $\text{pH} > \text{pKa}$（鹼性環境）。根據 Henderson-Hasselbalch 公式，弱鹼性藥物在比自己鹼的環境中，會傾向保持「不帶電荷的分子態（脂溶性高）」。因為是分子態，它跟非極性的 ODS（C18）超級合得來，會被緊緊吸住，所以原本的 $t_R$ 長達 $17.32\text{ min}$。

   • 更改條件（pH 7.4）：當把 pH 值調降到 7.4 時，環境變酸了（$\text{pH} < \text{pKa}$）。這時弱鹼性的 bupivacaine 會開始抓起質子，變成「帶正電的離子態（極性高、水溶性變好）」。

3. 結果：變成離子態的藥物跟非極性的 ODS（C18）合不來，反而跟移動相裡的水、buffer 稱兄道弟，於是會被移動相快速沖洗出來，滯留時間會大幅變短。

? 考場逆相（RP-HPLC）控制快譯通

想讓逆相層析的藥物留在管柱裡久一點（滯留時間變長）：

1. 流速：要調慢 (B)。

2. 有機溶劑（甲醇/乙腈）：要減少（讓水變多，把脂溶性藥物逼去吸附固定相）。

3. 溫度：要降低。

4. pH 值（對弱酸/弱鹼藥物）：要想辦法讓藥物保持「分子態」（弱鹼要在鹼性 pH、弱酸要在酸性 pH 才會留得久）。