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普考申論題 106年 [食品衛生檢驗] 食品分析與檢驗概要

第 四 題

📖 題組:
對於高效能液相層析儀(high performance liquid chromatograph),請說明:(每小題 10 分,共 40 分) (一)正相(normal phase)層析及逆相(reversed phase)層析。 (二)隔板理論(plate theory)。 (三)等位沖提(isocratic elution)及梯度沖提(gradient elution)。 (四)分配性層析(partition chromatography)原理。
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (四)

分配性層析(partition chromatography)原理。

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看到「分配層析原理」,首先聯想「分配係數(Partition Coefficient)」的核心概念,即溶質在互不相溶的兩相(固定相與流動相)之間的溶解度差異。接著說明分離機制:溶質因分配係數不同導致移動速度產生差異,進而分離,並可點出其在 HPLC 中的實際應用(如正相與逆相皆屬此類)。

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【破題】 分配性層析(Partition Chromatography)是基於溶質在互不相溶的兩相(流動相與固定相)間的「分配係數(Partition Coefficient, K)」差異,而達到分離目的的一種層析技術。 【論述】

小題 (一)

正相(normal phase)層析及逆相(reversed phase)層析。

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看到正相與逆相層析,應直覺聯想「固定相與流動相的極性差異」及「分析物沖提順序」。解題時需明確對比兩者固定相/流動相的相對極性,並依據『同類相溶』或『極性相吸』原理說明極性與非極性物質何者會先被沖提出來。

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【破題】高效能液相層析(HPLC)依固定相與流動相的相對極性差異,主要分為正相層析(NP)與逆相層析(RP),兩者適用於分離不同極性特徵之食品成分或分析物。 【論述】 一、正相層析(Normal Phase Chromatography)

小題 (二)

隔板理論(plate theory)。

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看到「隔板理論」,應立刻聯想到層析管柱效能的評估指標。答題重點需涵蓋其假想平衡區段的定義,並列出關鍵參數(理論隔板數 N 與理論隔板高度 H)的公式與意義,最後說明其對管柱分離效能的影響。

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【破題】 隔板理論(Plate theory)是將連續的層析分離過程,假想為無數個不連續的靜態平衡階梯,藉此量化評估管柱層析效能與波峰擴展(Peak broadening)的理論模型。 【論述】

小題 (三)

等位沖提(isocratic elution)及梯度沖提(gradient elution)。

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看到「等位沖提」與「梯度沖提」,首先應聯想到 HPLC 中「移動相(mobile phase)組成比例」隨時間的變化與否。接著條列兩者的定義、優缺點(如分析時間、波峰形狀、儀器需求)及應用場景(單純樣品 vs. 複雜樣品),以突顯層析條件最佳化的邏輯。

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【破題】 等位沖提與梯度沖提為高效能液相層析(HPLC)中兩種不同的移動相(mobile phase)給液模式,核心差異在於分析過程中移動相組成比例是否隨時間發生變化。 【論述】

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