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學習重點 毛細管電泳中，分析物的淨移動由電泳遷移（電荷泳動力）與電滲流（EOF）共同決定，毛細現象不是主要機制。 先確認電極與檢測端，再以緩衝液pH、弱酸或弱鹼的pKa、兩性物質的等電點判斷電荷。 正常極性（又稱正電壓模式、正相）且陰極端檢測時，典型順序為陽離子→中性物→陰離子。 結構與大小相近的弱鹼，在相同pH下pKa越大，質子化比例越高，向陰極的有效電泳淌度越大，出峰越早。 檢測端改在陽極時，考題以「EOF朝檢測端」為前提，順序對調為陰離子→中性物→陽離子。 核心觀念 一、遷移來源：電泳與電滲流的向量相加 電泳遷移是帶電分析物在電場中的相對運動：陽離子朝陰極，陰離子朝陽極。電滲流則是電場作用於管壁附近的電雙層，使整體溶液流動，並攜帶溶液中所有分析物（含中性物）一起前進。 分析物的觀測速度可寫成：v觀測＝（μEOF＋μep,有效）E。淌度須採相同正方向並保留正負號；μep,有效代表分析物在該pH下各解離型態加權後的有效電泳淌度。 電泳淌度受電荷量與流體阻力影響。其他條件相近時，電荷絕對值越大、有效尺寸越小，電泳淌度的絕對值越大。題目常設「分子量相同」，就是要你只比較電荷。 二、正常極性：為何是「正、中、負」？ 未修飾的熔融矽石毛細管，內壁矽醇基解離後帶負電，吸引溶液中的陽離子形成電雙層；這些陽離子在電場下朝陰極移動，帶動溶液形成朝陰極的EOF。正常極性為入口接陽極、檢測端接陰極；考題中的「正電壓模式」、「正常電極模式（normal polarity）」、「正相毛細管電泳」皆指此配置。 分析物本身電泳方向與朝陰極EOF的關係出峰位置（陰極端檢測） 陽離子朝陰極同向相加最先 中性物無本身電泳遷移僅隨EOF移動居中 陰離子朝陽極反向抵銷最後 此順序以EOF大於陰離子的反向電泳速度為前提，一般中性至鹼性緩衝液下成立。固定距離下速度越快、遷移時間越短，故「快到慢」與「遷移時間短到長」的排列相同。 三、由pH與pKa判斷解離比例 弱酸：HA ⇌ H⁺＋A⁻。pH高於pKa時，帶負電的A⁻比例增加；pH低於pKa時，以未解離的HA為主。[A⁻]／[HA]＝10的（pH－pKa）次方。 弱鹼：BH⁺ ⇌ H⁺＋B。此處pKa指共軛酸BH⁺的pKa。pH低於pKa時，帶正電的BH⁺比例增加；pH高於pKa時，中性B比例增加。[BH⁺]／[B]＝10的（pKa－pH）次方。 例：pH＝6時，pKa＝5的弱酸，陰離子：中性型＝10：1，主要帶負電；pKa＝8的弱鹼，陽離子：中性型＝100：1，主要帶正電；中性化合物不帶電。正常極性下遷移由快到慢為弱鹼→中性物→弱酸。 pH＝pKa時兩型態比例為1：1，並非全部中性，也非完全解離。酸鹼轉換遠快於分離過程，分析物以加權後的有效淌度移動，只要仍有部分帶電，就與純中性物不同速。 四、相似弱鹼的pKa排序與藥物應用 對結構、尺寸相近的單鹼性化合物，固定pH時，pKa越大，質子化帶正電比例越高，向陰極的有效電泳淌度越大，正常極性下越快出峰。 以pH 9.55緩衝液分析三環類抗憂鬱劑：desipramine（pKa 10.2）、nortriptyline（9.7）、imipramine（9.5）、amitriptyline（9.4），依pKa由大到小即為由快到慢：desipramine＞nortriptyline＞imipramine＞amitriptyline。不可把弱酸「pKa小較易帶負電」的推理誤套到弱鹼。 atenolol及其不純物的比較，先辨認官能基再判斷淨電荷：atenolol含二級胺，屬弱鹼，在pH 9.7仍有相當比例質子化而帶正電；blocker acid含羧酸基，在pH 9.7解離為陰離子；diol無可解離基團，為中性。正電壓模式下順序為atenolol→diol→blocker acid。弱鹼即使未完全質子化，只要仍有正電型態，就比中性物更早抵達。 五、中性物與界面活性劑 中性物有效電泳淌度為零，在理想CZE條件下移動速度等於EOF速度，常用作EOF標記。因此非離子界面活性劑的移動速率與EOF相同；陽離子、陰離子界面活性劑另有本身的電泳遷移，速度與EOF不同。陽離子界面活性劑還可吸附於帶負電的管壁，使EOF減弱甚至反轉，這也是改變EOF方向的常見方法。不同中性物之間在CZE中無法單靠電泳淌度彼此分離。 兩性物質要看當時pH下的淨電荷：pH＜pI偏正電，pH＞pI偏負電，pH＝pI平均淨電荷為零。兩性離子界面活性劑的速度須視條件而定，不能與非離子型直接畫上等號。 六、陽極端檢測：順序對調 檢測端設於陽極時，考題的判讀前提是EOF朝陽極（檢測端）且足以攜帶各分析物（例如以陽離子界面活性劑反轉EOF）。此時陰離子的電泳與EOF同向最先到；中性物只隨EOF居中；陽離子電泳逆向最後到。分子量相同、帶一正電、不帶電、帶一負電三者的出峰順序為帶負電→不帶電→帶正電。 通則：本身電泳方向朝檢測端者最先，中性物居中，電泳背離檢測端者最後。 常考陷阱 「分析物主要靠毛細現象移動」：錯。主要依靠電泳遷移與電滲流，兩者並列才是正確組合。 「陰離子一定不會到陰極」：錯。其電泳朝陽極，但較強的EOF仍會把它帶往陰極，只是最後抵達。 「中性物不受電場作用，所以不移動」：錯。它沒有本身電泳遷移，但會隨EOF移動，且速度等於EOF。 「陰離子或陽離子界面活性劑與EOF同速」：錯。帶電者有自身電泳；與EOF同速的是非離子界面活性劑。 「弱鹼pKa越小越快」：錯。同pH下弱鹼pKa越大，正電比例越高，正常極性下越快。 「pH 6時pKa 5的弱酸幾乎不解離」：錯。pH＞pKa，弱酸以陰離子為主，排最後。 陰極端與陽極端順序混淆：陰極檢測為正、中、負；陽極檢測為負、中、正。先看檢測端是哪一極再作答。 「遷移時間短到長」與「速度快到慢」看成相反：兩者排列相同。 記憶口訣 「先看極、再看流；判酸鹼、比電荷。」 「陰極檢測：正、中、負；陽極檢測：負、中、正。」朝檢測端電泳者最先，中性物跟著EOF走居中。 「酸遇高pH變負，鹼遇低pH變正；同pH比弱鹼，pKa大則正得多、跑得快。」 「中性非離子，速度等於EOF。」