108年:藥學二(第1次)

下列何離⼦最不常在電噴灑游離源( electrospray ionization )與分析物形成複合離⼦?

A鈣離⼦( Ca²⁺ )
B鈉離⼦( Na⁺)
C氫離⼦( H⁺)
D鉀離⼦( K⁺)

詳細解析

本題觀念:

電噴灑游離源(electrospray ionization, ESI)中各種陽離子與分析物形成複合離子(adduct ions)的能力比較,重點在識別哪種離子最不常形成複合離子。

選項分析

(A) 鈣離子(Ca2+\text{Ca}^{2+} ← 最不常形成複合離子(正確答案) Ca2+\text{Ca}^{2+} 是二價陽離子(divalent cation),在 ESI 中與分析物形成複合離子的頻率遠低於一價陽離子。主要原因:

  • 高電荷密度使 Ca2+\text{Ca}^{2+} 在水溶液中與水分子形成強配位殼(coordination shell),不易在脫溶劑過程中與有機分析物形成穩定的簡單加合物
  • Ca2+\text{Ca}^{2+} 傾向同時與多個配位基結合(多配位),形成的離子對在 ESI 液滴乾燥過程中結構不穩定
  • 常規 ESI-MS 譜圖中極少見 [M+Ca]2+[\text{M}+\text{Ca}]^{2+} 離子,即使在含鈣基質中

(B) 鈉離子(Na+\text{Na}^+ Na+\text{Na}^+ 是 ESI 中最常見的金屬陽離子加合物之一。食品、試劑、玻璃器皿均含微量鈉,幾乎無法避免,常見 [M+Na]+[\text{M}+\text{Na}]^+(鈉化離子)出現在 ESI 正離子模式譜圖中。

**(C) 氫離

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