第110回薬剤師国家試験 問100 HPLCによるフェノール類・トルエンの分離

問100 フェノール、パラオキシ安息香酸及びトルエンを含む混合物試料を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析した。このことに関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。

【分析条件】
検出器:紫外吸光光度計(測定波長:270 nm)
カラム:内径4.6 mm、長さ15 cm、ODS(C18)シリカゲル(粒径5 µm)
カラム温度:35 ℃付近の一定温度
移動相:pH 7.0 の 0.1 mol/L リン酸塩緩衝液/メタノール(3:1)

1 使用したHPLCは順相クロマトグラフィーである。
2 3つの化合物のうち、最後に溶出するのはトルエンである。
3 カラム温度を高くするとピーク高さは大きくなり、ピーク面積は減少する。
4 パラオキシ安息香酸の保持時間を長くするには、移動相中の緩衝液のpHを低くする。
5 トルエンの保持時間を長くするには、移動相中のメタノールの比率を高くする。

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■ 正解

2、4

■ 解説

● ポイント1:ODSカラム → 逆相クロマトグラフィー(選択肢1は誤り)

ODS(C18)カラムは疎水性固定相を用いるため、逆相クロマトグラフィーである。
順相はシリカなど極性固定相を使う方式。

● ポイント2:最も疎水性の高いトルエンが最後に溶出(選択肢2は正しい)

逆相HPLCでは、疎水性が高いほど保持が強くなる。
3つの化合物の疎水性は以下の順:

パラオキシ安息香酸 < フェノール < トルエン

よって、最後に溶出するのはトルエンで正しい。

● ポイント3:カラム温度上昇 → 面積は変わらない(選択肢3は誤り)

温度を上げると粘度が下がり、ピークは鋭くなることがあるが、
ピーク面積は物質量に比例するため変化しない。 「面積が減少する」は誤り。

● ポイント4:pH を下げるとパラオキシ安息香酸は非解離 → 保持が増加(選択肢4は正しい)

パラオキシ安息香酸は弱酸であり、pH を下げると非解離型が増える。
非解離型は疎水性が高くなるため、ODS カラムで保持時間が長くなる

● ポイント5:有機溶媒(メタノール)を増やすと保持は短くなる(選択肢5は誤り)

逆相HPLCでは、有機溶媒比率を上げると溶出力が増し、
保持時間は短くなる。 「長くする」は逆。

■ 選択肢まとめ

  • 1:誤り(ODSは逆相)
  • 2:正しい(トルエンが最後)
  • 3:誤り(ピーク面積は変わらない)
  • 4:正しい(pH↓ → 非解離↑ → 保持↑)
  • 5:誤り(メタノール↑ → 保持↓)

■ ポイント整理

  • ODS=逆相
  • 疎水性が高いほど保持が長い
  • 弱酸は pH を下げると保持が増える
  • 有機溶媒比率↑ → 溶出力↑ → 保持↓
  • ピーク面積は物質量に比例し温度で変わらない

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