學習重點 看懂比吸光度 A(1%,1 cm)或 E(1%,1 cm)的意義,掌握吸光度、濃度與光徑的關係。 使用比吸光度計算時,濃度必須以 g/100 mL 表示,並熟練換算成 mg/100 mL、mg/mL、g/1000 mL 等單位。 分清楚「測定液濃度」、「原液濃度」、「藥物總量」及「標稱含量百分比」,依序還原稀釋與取樣步驟。 能由濃度求吸光度,也能由吸光度反算濃度,並辨認分子量等不必使用的資訊。 核心觀念 一、比吸光度的定義與基本公式 比吸光度 A(1%,1 cm),也常記為 E(1%,1 cm)或 E1%;題目也可能稱為比吸光值或比吸光係數,意思相同。它是指在指定波長、指定溶劑等測定條件下,濃度為 1% w/v、光徑為 1 cm 時的吸光度。其中 1% w/v 就是每 100 mL 溶液含有 1 g 溶質。 為避免把實測吸光度與比吸光度混淆,以下以 A 表示實測吸光度,以 E 表示題目給定的比吸光度。依比耳定律,在適用的線性範圍內: A=E × c × lc=A ÷(E × l) A:實際測得的吸光度(吸收值、吸光值),沒有單位。 E:題目給定的 A(1%,1 cm)或 E(1%,1 cm)。 c:以 g/100 mL 表示的濃度數值,也就是 % w/v 的數值。 l:光徑,以 cm 表示。題目未另指定光徑時,按 1 cm 處理。 當光徑為 1 cm 時,公式簡化為c=A/E。此商數代表 g/100 mL,不能直接標成 mg/100 mL。若改用其他光徑,必須代入 l;相同濃度下,光徑加倍,吸光度也加倍。 二、濃度單位:先算 g/100 mL,再依要求換算 本單元最常失分的地方不是除法,而是計算後的單位。使用比吸光度公式時,先把答案寫成 g/100 mL,再轉換成題目指定的表示方式。 濃度表示相等的濃度 1% w/v1 g/100 mL=10 mg/mL 0.001 g/100 mL1 mg/100 mL=0.01 mg/mL 0.001 g/1000 mL1 mg/1000 mL=0.001 mg/mL c g/100 mL1000c mg/100 mL=10c mg/mL 例如,若 A/E=0.004,濃度就是 0.004 g/100 mL=4 mg/100 mL=0.04 mg/mL。若要改寫成每 1000 mL 的含量,體積增加十倍,所列的藥物質量也要增加十倍,即 0.04 g/1000 mL。 g 換成 mg 要乘 1000;每 100 mL 改成每 1000 mL,分子數值要乘 10。同一個數字若只換單位而沒有調整數值,通常就會落入錯誤選項。 三、由已知藥物量預測吸光度 若題目先給藥物質量與定容體積,先求出 g/100 mL,再代入 A=Ecl。假設將 3 mg 藥物配成 100 mL,則 c=0.003 g/100 mL;若 E=200、光徑為 1 cm,預期吸光度就是 0.6。 已提供比吸光度時,不必利用分子量換算莫耳濃度。只有改用莫耳吸光係數 ε 的公式 A=εlc 時,才以 mol/L 表示濃度。兩種係數的濃度基準不同,不可混用。 速算基準:濃度為 1 mg/100 mL(=0.001 g/100 mL)、光徑 1 cm 時,吸光度=E ÷ 1000。因此只要吸光度數字恰為 E 的千分之幾,就能立刻看出濃度是幾 mg/100 mL。例如 E=400 時,1 mg/100 mL 對應 A=0.4;測得 A=0.8,即為 2 mg/100 mL。 四、由測定液回推原注射液濃度 紫外光譜儀測得的是放入吸收槽的最終測定液。若原液先稀釋 D 倍才測定,則: 原液濃度=測定液濃度 × D=A × D ÷(E × l) 若測定液濃度以 g/100 mL 計算,乘上稀釋倍數後仍是 g/100 mL,也可直接寫成 % w/v。連續稀釋時,總稀釋倍數是各次倍數的乘積。 「稀釋 D 倍」表示最終體積為原取樣體積的 D 倍;回推原液濃度時應乘 D,不能除 D。若題目沒有稀釋步驟,則公式算出的濃度就是受測注射液或溶液本身的濃度,不需額外乘倍數。 例如,E=200,原液稀釋 100 倍後測得 A=0.4:測定液 c=0.4/200=0.002 g/100 mL,原液=0.002 × 100=0.2 g/100 mL=0.2% w/v。 五、錠劑實際含量與標稱含量 錠劑定量可依題目資料,選擇「濃度比例法」或「總量回推法」。 濃度比例法:若題目已告知依標稱含量配製後,最終測定液的預期濃度,則實際濃度與預期濃度的比值,就是實際含量與標稱含量的比值。 含量比值=實測濃度 ÷ 預期濃度標稱含量百分比=(實測濃度 ÷ 預期濃度)× 100% 兩個濃度必須使用相同單位。也可先由預期濃度計算預期吸光度,再使用「實測吸光度 ÷ 預期吸光度」求含量比值;前提是比吸光度、光徑及其他測定條件相同。例如預期 1 mg/100 mL、E=300,預期 A=0.30;實測 A=0.27,則含量為標稱的 90%。 總量回推法:先求最終測定液濃度,再乘其體積求出其中的藥物量,最後依取樣比例回推整錠含量。 藥物量(mg)=c(g/100 mL)× V(mL)× 10 例如,先將整錠配成原檢品溶液,再取十分之一的原液定容至最終體積 100 mL(即稀釋 10 倍),則這 100 mL 中只有整錠藥物量的十分之一;算出其中藥物量後,還須乘 10,才是整錠含量。最後以實際 mg 數除以標稱 mg 數,即得含量比值。 步驟做法 1. 求測定液濃度c=A/E(g/100 mL) 2. 求測定液內藥量c × 最終體積,換成 mg 3. 還原稀釋乘上稀釋倍數,得整錠實際含量 4. 與標稱比較實際 mg ÷ 標稱 mg(要百分比再 × 100%) 常考陷阱 把 A/E 當成 mg/100 mL:比吸光度以 1% w/v 為基準,商數應先寫成 g/100 mL;誤標單位會差 1000 倍。 看到百分比就再除以 100:公式中的 c 使用 g/100 mL 的數值。例如 0.004% w/v 應代入 0.004,不是 0.00004。 混淆每 100 mL 與每 1000 mL:比較選項時要連同分母體積一起看;質量數字相同而體積差十倍,濃度也差十倍。選項常同時列出「g/100 mL、g/1000 mL、mg/100 mL、mg/1000 mL」四種組合,數字都一樣,只能靠單位判斷。 小數點位數算錯:A/E 常得到 0.00X 等級的數字,選項會故意列出相差十倍的 0.3、0.03、0.003,計算後要再核對一次位數。 漏乘或重複乘稀釋倍數:回推原液要乘倍數;若已直接比較最終實測濃度與最終預期濃度,就不應再額外乘一次。題目未提稀釋時,也不要自行乘倍數。 把定容體積當成藥物總量:100 mL 只是溶液體積,必須乘上濃度才得到藥物質量;若只取部分原液測定,還要回推取樣比例。 混淆比值與百分比:含量比值 0.96 等於標稱含量的 96%;若問實際每錠含量,還要以 0.96 乘標稱 mg 數。選項給的是比值還是百分比,要看清楚題目問法。 看到分子量就強行使用:已給 E(1%,1 cm)即可用質量濃度計算,分子量只是干擾資訊。 忽略波長與測定條件:比吸光度必須與實際測定的波長及條件相符,不能將不同波長的係數任意代用。 記憶口訣 「吸光除比光,先得克百量;稀釋乘回去,含量比標量。」 光徑為 1 cm 時,以吸光度除以比吸光度,先得到 g/100 mL;再依題意還原稀釋、換算總量,最後除以標稱含量。答案要求百分比時,再乘 100%。 「一毫一百,吸光千分。」1 mg/100 mL 的吸光度=E 的千分之一,可用來快速驗算答案的位數。