112 高普考高考三級 藥事 藥物分析與生藥學(包括中藥學) 考古題詳解
第 一 題15 分
請說明下列藥物分析學之名詞與原理。(每小題 5 分,共 15 分)
(一) 準確度(accuracy)
(二) 中間精密度(intermediate precision)
(三) 卡爾・費雪滴定法(Karl Fischer titration)
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核心觀念
準確度是分析方法測得結果與真實值或公認參考值接近的程度,反映方法是否存在系統性偏差。準確度愈高,測定結果愈接近參考值;它與精密度不同,精密度描述多次測定結果彼此接近的程度。
常以加標回收率、參考物質測定結果或與另一個已確認的方法比較來評估。加標回收率可表示為:
解題方法
回答時先指出準確度衡量的是「測定值與參考值的接近程度」,再補充常用評估方式及回收率公式。若回收率接近 ,表示測定結果接近添加量,通常支持方法具有良好準確度;允收範圍須依分析方法與樣品性質訂定。
解題技巧
可用「準確度看偏差、精密度看分散」區分兩者。測定值可以彼此很接近,卻因共同偏高或偏低而不準確。
(二)中間精密度(intermediate precision)
核心觀念
中間精密度是同一實驗室內,在較長的時間或不同操作條件下重複測定時,結果的一致程度。常見變動因子包括不同日期、分析人員、儀器或設備;其目的在評估方法於同一實驗室日常運作時的精密度。
中間精密度通常以標準差或相對標準差(RSD)表示:
其中 為測定結果的標準差, 為平均值。RSD 愈小,表示測定結果的相對分散程度愈低。
解題方法
第 二 題20 分
請參考下圖,層析管柱的理論板數為 。在下列兩個分析條件下,分析物 A 與 B 的容量因子()、選擇度()以及解析度()分別是多少?
試舉例 2 種操作方法,可以使分析條件 1 轉變成分析條件 2。
其中:
:效能
:波峰 A 的容量因子
:波峰 B 的容量因子
:選擇度
條件 1:;A 為 9.0 分鐘;B 為 10.0 分鐘。
條件 2:;A 為 11.0 分鐘;B 為 13.0 分鐘。
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題考查層析定量中的三個參數:
- 容量因子
其中 為分析物滯留時間, 為死時間。
- 選擇度
題目中波峰 B 的滯留時間較長,因此 ,且 。
- 解析度
其中:
題設理論板數:
解題方法
條件 1
已知:
1. 計算容量因子
2. 計算選擇度
3. 計算平均容量因子
4. 計算解析度
各項分別為:
因此:
條件 2
已知:
1. 計算容量因子
2. 計算選擇度
第 三 題15 分
三個固醇類化合物結構如下圖,分別進行紅外光光譜的測定得到下列數據。試辨認下列( 一)~(三)的光譜數據分屬於那一個化合物?並說明這些特徵吸收帶屬於那些官能基?(每小題 5 分,共 15 分)
化合物:Testosterone、Progesterone、Dexamethasone。
(一) 約 、、、。
(二) (寬帶),約 、、。
(三) (寬帶),約 、、。
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
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核心觀念
本題利用紅外光譜(IR)中特徵官能基的吸收位置,配合三個化合物的結構差異進行判別:
- 醇類 :約 ,通常呈寬帶。
- 脂肪族 :約 。
- 酮類羰基 :約 。
- -不飽和酮的羰基:因共軛作用,吸收頻率降低,約 。
- 烯類 :約 。
三個結構的關鍵差異如下:
- Testosterone:含一個羥基、一個酮基及一個碳碳雙鍵。
- Progesterone:不含羥基,含兩個酮基及一個碳碳雙鍵。
- Dexamethasone:含羥基、酮基及較多共軛雙鍵,且含氟原子。
解題方法
先觀察 是否有寬廣吸收帶,以判斷是否含有羥基;再觀察 附近是否有羰基吸收,最後利用 的共軛羰基與碳碳雙鍵吸收判斷結構。
其中,Progesterone 沒有羥基,因此其光譜不應出現 的寬廣 吸收帶,且含有兩個羰基,應出現兩個羰基相關吸收。
各光譜數據判讀
(一)約 、、、:Progesterone
Progesterone 的結構含有兩個酮基:
- 約 :脂肪族 伸縮振動。
- 約 :非共軛酮基的 伸縮振動。
- 約 :與雙鍵共軛的 -不飽和酮羰基吸收。
- 約 :共軛碳碳雙鍵 伸縮振動。
光譜中沒有 左右的寬廣吸收帶,符合 Progesterone 不含羥基的結構。
(二)(寬帶),約 、、:Testosterone
Testosterone 含有一個羥基、一個酮基及一個碳碳雙鍵:
- (寬帶):醇類羥基 伸縮振動。
- 約 :脂肪族 伸縮振動。
- 約 :酮基羰基 伸縮振動。
第 四 題8 分
樹膠主要用作製劑的賦形劑、懸浮劑等,請列出常見的樹膠基原及其水解後含有的酸性成分為何?(每小題 2 分,共 8 分)
(一) 西黃耆膠
(二) 梧桐膠
(三) 阿拉伯膠
(四) 車前子
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核心觀念
本題考藥用樹膠的基原植物,以及其酸性多醣經水解後可得到的糖醛酸。辨認重點是分清兩種常見酸性成分:半乳糖醛酸與葡萄糖醛酸;其餘水解產物如阿拉伯糖、木糖、半乳糖、鼠李糖等,屬於中性糖,不是題目所問的酸性成分。
解題方法
依序把每種膠與其來源植物配對,再列出水解產物中的糖醛酸:
| 藥用膠 | 基原 | 水解後的酸性成分 |
|---|---|---|
| 西黃耆膠(tragacanth) | 黃耆屬(Astragalus)植物的莖枝滲出物,常見來源包括 Astragalus gummifer | 半乳糖醛酸 |
| 梧桐膠(karaya gum) | 刺梧桐(Sterculia urens)的樹幹滲出物 | 半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸 |
| 阿拉伯膠(acacia/gum arabic) | 金合歡屬(Acacia)植物的莖枝滲出物,常見來源為 Acacia senegal | 葡萄糖醛酸 |
| 車前子(psyllium) | 車前屬(Plantago)植物的種子,常見來源包括 Plantago ovata | 半乳糖醛酸 |
各小題說明
第 五 題10 分
請說明薑黃下列相關問題。(每小題 2.5 分,共 10 分)
(一) 請寫出科名、學名及使用部位。
(二) 所含三個主要成分之結構式。
(三) 《本草綱目》記載,其具有破血行氣、通經止痛等功效,如何判別產品是「薑黃素」不是「薑黃粉」?
(四) 薑黃素體內吸收效果不佳應如何改善?
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核心觀念
本題考薑黃的生藥基原與藥用部位、主要薑黃素類成分的結構差異,以及薑黃素產品的鑑別與口服吸收改善方法。薑黃粉是薑黃根莖的粉末,含有多種植物成分;薑黃素則是其中的特定化學成分,兩者不可混為一談。
解題方法與分題作答
(一)科名、學名及使用部位
- **科名:**薑科(Zingiberaceae)
- **學名:**薑黃 Curcuma longa L.
- **使用部位:**根莖(rhizome),通常經乾燥後供藥用或製成粉末。
作答時須特別區分「根莖」與「根」;薑黃主要使用的是地下莖,而非真正的根。
(二)三個主要成分之結構式
薑黃主要的薑黃素類成分為薑黃素、去甲氧基薑黃素及雙去甲氧基薑黃素。三者共有相同的共軛七碳鏈骨架,差別在兩端芳香環上的甲氧基數目。
令 表示芳香環,三者可用下列通式骨架表示:
芳香環取代基如下:
| 成分 | 芳香環取代基(兩端) | 分子式 |
|---|---|---|
| 薑黃素(curcumin) | 兩端均為 4-hydroxy-3-methoxyphenyl | |
| 去甲氧基薑黃素(demethoxycurcumin) | 一端為 4-hydroxy-3-methoxyphenyl;另一端為 4-hydroxyphenyl | |
| 雙去甲氧基薑黃素(bisdemethoxycurcumin) | 兩端均為 4-hydroxyphenyl |
其中薑黃素的完整縮合結構名稱為 (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione。
第 六 題8 分
請寫出四種中藥化痰藥的學名及藥效成分各屬於那一類?(8 分)
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核心觀念
本題考查化痰藥代表中藥的基原植物學名,以及主要藥效成分的化學分類。作答時要將「藥材名稱—植物學名—成分類別」配對;成分類別應寫明如「異甾體生物鹼」或「三萜皂苷」,比只寫「生物鹼」或「皂苷」更精確。
解題方法
可從常見化痰、止咳藥材中選四味,逐一列出其基原學名和具代表性的有效成分類別。以下列出四種可作答的代表藥材;本題要求四種,並未限定必須是哪四味。
| 中藥 | 基原植物學名 | 主要藥效成分類別 |
|---|---|---|
| 川貝母 | Fritillaria cirrhosa D. Don | 異甾體生物鹼(isosteroidal alkaloids),如川貝鹼類 |
| 桔梗 | Platycodon grandiflorum (Jacq.) A. DC. | 五環三萜皂苷,主要為桔梗皂苷類 |
| 遠志 | Polygala tenuifolia Willd. | 三萜皂苷,另含𠮿酮類及寡糖酯類成分 |
第 七 題14 分
請說明有關黃酮類(Flavonoids)之問題。(每小題 7 分,共 14 分)
(一) 依分類畫出六種骨架類型及其名稱。
(二) 各舉一例含有該類型的成分名稱。
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核心觀念
黃酮類以 為基本碳架:兩個苯環分別稱 A 環、B 環,中央含氧雜環稱 C 環。分類時主要看三項:B 環接在 C 環的位置、C 環是否有雙鍵,以及 C-4 羰基與 C-3 羥基的有無。
本題所稱六種常見骨架為黃酮(flavone)、黃酮醇(flavonol)、異黃酮(isoflavone)、黃烷酮(flavanone)、黃烷-3-醇(flavan-3-ol)及花青素苷元(anthocyanidin)。作圖時以各骨架的特徵結構表示,羥基與其他取代基以 表示。
解題方法
先畫出 A、B、C 三環,再依各類型的關鍵差異改變 C 環:黃酮、黃酮醇與黃烷酮的 B 環接在 C-2;異黃酮的 B 環改接 C-3;黃烷-3-醇沒有 C-4 羰基,且 C-3 有羥基;花青素苷元則呈帶正電的氧鎓離子型 C 環。
(一)六種骨架類型及其名稱
下列以 C 環骨架簡式表示;各類仍具有 A、B 兩個芳香環。圖中的 代表可有不同取代基。
| 類型 | 骨架簡式與結構特徵 |
|---|---|
| 黃酮(flavone) | ;C-2 與 C-3 間有雙鍵,C-4 有羰基 |
| 黃酮醇(flavonol) | ;與黃酮相同,但 C-3 多一個羥基 |
| 異黃酮(isoflavone) | ;B 環接在 C-3 |
第 八 題10 分
請指出下列成分存在何種生藥中,其用途為何?(每小題 2 分,共 10 分)
(一) Ligustrazine
(二) Shikonin
(三) Sennoside A
(四) Synephrine
(五) Tetrahydropalmatine
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核心觀念
本題考查生藥中常見的代表性成分,要求將每個成分連結到其來源生藥,再說明主要藥理作用或傳統用途。作答時須同時寫出「成分—生藥—用途」,只寫用途或只寫生藥都不完整。
解題方法與各小題解析
(一)Ligustrazine(川芎嗪)
- **存在生藥:**川芎(Ligusticum chuanxiong)的根莖。
- **用途:**具有擴張血管、改善血液循環等作用;相關製劑常用於心腦血管循環障礙的治療。
- 辨識要點:「川芎嗪」名稱直接提示來源為川芎。川芎的另一代表性成分是揮發油中的藁本內酯(ligustilide),兩者不可混淆。
(二)Shikonin(紫草素)
- **存在生藥:**紫草(Lithospermum erythrorhizon)的根。
- **用途:**為萘醌類成分,具有抗發炎、促進傷口癒合等作用;紫草根傳統上用於燒燙傷、瘡瘍等皮膚問題。
- **辨識要點:**紫草素及其衍生物是紫草根的代表性紅紫色色素成分。
(三)Sennoside A(番瀉苷 A)
- **存在生藥:**番瀉葉(Senna leaf)及番瀉果實(Senna pod)。
- **用途:**屬蒽醌類瀉下成分,經腸道菌代謝後促進大腸蠕動與排便,用作刺激性瀉劑。
- **辨識要點:**番瀉苷是番瀉的代表性瀉下成分;勿與大黃素等單體蒽醌成分混為一談。
(四)Synephrine(辛弗林)