115 高普考高考三級 生藥中藥基原鑑定 中藥成分分析 考古題詳解
第 一 題25 分
中藥品質管制以指標成分含量測定做為評估依據之一。請列出知母、桔梗和黃耆之主要指標成分為何?並說明此三種中藥材以 HPLC-ELSD 進行指標成分含量測定的原因和特性。
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核心觀念
本題考查三種中藥材的指標成分辨識,以及為何皂苷類成分適合使用高效液相層析-蒸發光散射檢測器(HPLC-ELSD)定量。
指標成分是用來評估藥材品質的代表性化學成分。它可作為批次間含量比較與品質管制的依據,但單一指標成分含量不等於藥材全部成分或整體藥效。
三味藥材常用的指標成分如下:
| 中藥材 | 主要指標成分 | 成分類別 |
|---|---|---|
| 知母 | 知母皂苷 BⅡ(timosaponin BⅡ) | 甾體皂苷 |
| 桔梗 | 桔梗皂苷 E(platycodin E) | 三萜皂苷 |
| 黃耆 | 黃耆皂苷 IV(astragaloside IV,亦稱黃耆甲苷) | 三萜皂苷 |
桔梗的品質研究也常以桔梗皂苷 D 作為代表性成分;本題所指以 HPLC-ELSD 測定的桔梗指標,答出桔梗皂苷 E 即可。
解題方法
先從藥材的代表性成分入手,再看該類成分的結構是否適合 UV 檢測。知母、桔梗及黃耆的上述指標成分都屬於皂苷,具有醣基與非醣基組成,但通常缺少強烈的紫外吸收基團,以一般 UV 檢測時靈敏度或專一性較不理想。因此可用 ELSD 偵測層析流出的非揮發性成分。
ELSD 的基本流程如下:
- HPLC 將樣品中的各成分分離。
- 層析液經霧化形成微小液滴。
- 揮發性流動相溶劑蒸發。
- 非揮發性分析物留下微粒,通過光束時散射光線。
- 散射訊號轉換為檢測訊號,用於定量。
因此,ELSD 特別適合糖類、脂質及皂苷等缺乏強紫外吸收、但在適當條件下可形成非揮發性微粒的成分。
HPLC-ELSD 的原因與特性
為何適用於這三種中藥
- **減少對紫外發色團的依賴:**皂苷類通常沒有強 UV 發色團,ELSD 以散射訊號檢測,不必依賴分析物吸收紫外光。
- **可用於同類成分定量:**知母皂苷 BⅡ、桔梗皂苷 E 與黃耆皂苷 IV 均可經層析分離後,以 ELSD 偵測含量。
第 二 題25 分
中藥材或中藥製劑之成分定量分析方法包括外標準品校正曲線法(external standard calibration)、內標準法(internal standard method)及標準添加法(standard addition method)。請分別說明此三種方法之原理,並說明在中藥成分分析中之應用。
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核心觀念
本題考查三種定量校正方法如何把儀器訊號換算成中藥材或中藥製劑中的成分含量,並比較它們處理基質干擾與分析誤差的能力。
定量分析通常先建立分析物濃度 與儀器訊號 的關係。在線性範圍內,可寫成:
其中 為校正斜率, 為截距。三種方法的主要差異,在於校正所用的標準品如何加入、如何補償分析過程中的誤差,以及能否反映樣品基質對訊號的影響。
解題方法
一、外標準品校正曲線法
**原理:**分別配製數個已知濃度的分析物標準溶液,在與樣品相同的儀器條件下測定訊號,以訊號對濃度建立校正曲線。再測定樣品溶液的訊號,代入曲線求出濃度。
若校正曲線為:
則樣品分析液中的分析物濃度為:
再依取樣量、萃取體積、稀釋倍數等換算成原藥材或製劑中的含量。
**中藥分析應用:**適用於樣品前處理方法固定、基質干擾較小,且標準液與樣品分析液的測定條件一致的分析。例如以 HPLC-UV 定量已知成分、樣品基質干擾不明顯時,可用對照品建立外標準校正曲線,測定藥材或製劑中的指標成分。
**特點:**操作簡便、標準品用量少;但標準液通常不經過與樣品相同的萃取及前處理,因此不能直接補償樣品萃取損失,也不一定能校正基質造成的訊號抑制或增強。
二、內標準法
**原理:**在樣品與各標準液中,加入固定量的內標準物質,再以分析物與內標準物質的訊號比值進行定量。若兩者訊號分別為 與 ,則使用:
建立相對訊號比 與分析物濃度或分析物/內標準濃度比值的校正關係。樣品依此關係求得分析物含量。
內標準物質應與分析物在前處理與儀器分析中的行為相近,且樣品中原本不存在、能與分析物分離、不會和樣品成分反應,也不會干擾分析物訊號。適當的內標可補償定容、進樣量及部分前處理步驟所造成的波動;若在萃取前加入,也可反映部分萃取損失。
**中藥分析應用:**適用於樣品前處理或進樣重現性較難控制的分析,例如中藥複方多成分分析、GC 定量揮發性成分,或 LC-MS 分析中用內標比值降低進樣差異及儀器訊號波動。若使用同位素標記分析物作為內標,其化學與質譜行為相近,通常較能補償分析過程中的變動。
**特點:**能降低部分操作與儀器波動的影響;但內標的選擇與加入時點很重要。若內標未經歷與分析物相同的萃取或基質效應,就不能完全補償那些誤差。
三、標準添加法
**原理:**取同一均質樣品的數份等量溶液,分別加入不同已知量的分析物標準品,再定容至相同體積並測定訊號。將訊號對「加入的分析物濃度」作圖,線性外推至訊號為零;
第 三 題25 分
針對非無菌產品的微生物檢驗時,進行微生物計數方法之目的為何?並說明檢測樣品有不同物理特性時,其不同檢品適用的微生物計數之製備方法。
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核心觀念
本題考查非無菌產品的微生物計數法,重點有二:計數的目的,以及依檢品的物理性質選擇合適的製備方式。
微生物計數法是估算檢品中活的好氧微生物總數與酵母菌及黴菌總數,用以判定產品是否符合規定的微生物限度。計數結果不是檢出所有微生物,也不能取代特定微生物檢驗;它主要提供產品微生物污染程度的定量評估。
檢品製備的原則是:讓微生物均勻釋出並分散於檢液中,且避免稀釋液、乳化劑或檢品本身的抑菌性影響微生物回收。通常先製成適當的初始稀釋液,再依檢品特性調整溶解、懸浮或乳化方式。
解題方法:依檢品物性選擇製備方式
判斷時先分清楚檢品是否能與水混合,再判斷它是水溶性、非脂肪性不溶物或油脂性檢品。稀釋液可使用適當的緩衝氯化鈉-蛋白腖溶液、磷酸鹽緩衝液或大豆分解蛋白質-乾酪素培養液;常見的初始製備比例為檢品與稀釋液約 。
| 檢品物理特性 | 製備方式 |
|---|---|
| 水溶性固體 | 以適當稀釋液溶解或稀釋,通常製成約 的檢液。 |
| 與水互溶的液體 | 以適當稀釋液稀釋,通常製成約 的檢液,混合均勻。 |
| 非脂肪性、但不溶於水的檢品 | 以適當稀釋液懸浮,通常製成約 的檢液;可採均質或其他適當方式,使檢品充分分散。 |
第 四 題25 分
請寫出常用中藥有效成分或指標成分的純度檢測方法。
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核心觀念
「純度檢測」要先分清楚檢測對象:
- 中藥材或中藥製劑中的有效成分、指標成分含量:測量特定成分在檢品中的含量,判斷是否符合規格。
- 分離純化所得的有效成分或指標成分對照品:測量目標物占樣品的比例,並檢查相關物質、殘留溶劑、水分等雜質。
含量測定的結果不必然等於純度。檢品中某成分含量達標,表示該檢品符合該項含量規格;對照品純度則是目標化合物占對照品總量的比例。
解題方法
作答時可依「主要成分分離與定量、雜質檢查、必要的理化檢查」三個層次列出方法,並說明各方法適用範圍。主要方法如下:
1. 高效液相層析法(HPLC)
適用於多數不易揮發、熱不穩定的中藥成分,如生物鹼、黃酮類、皂苷、酚酸類等。
- 測定檢品含量:使用對照品建立檢量線,依檢品中目標成分的峰面積換算含量。
- 檢測對照品純度:可用主成分峰面積與各成分峰面積總和的比例估算純度,並檢查是否有相鄰雜質峰。
峰面積百分比可表示為:
此法須確認色譜條件能將主成分與雜質適當分離;使用紫外檢測器時,若雜質與主成分的響應差異很大,峰面積百分比不一定等於真實質量百分比。
2. 氣相層析法(GC)
適用於具揮發性、熱穩定的成分及殘留溶劑,例如揮發油成分。可用主峰純度或對照品定量,檢查目標成分及揮發性雜質。若成分不易揮發,須先衍生化,或改用液相層析法。
3. 薄層層析法(TLC)及薄層掃描法
TLC 可用於快速比對檢品與對照品的斑點數目、顏色及移動距離,初步確認是否存在明顯雜質;若搭配薄層掃描儀,可進行半定量或定量。