阿摩線上測驗
登入
阿摩線上測驗
登入
學習重點 選擇游離法須同時考慮分子大小、極性、揮發性及熱穩定性，不能只用「小分子」或「大分子」判斷。 掌握常見搭配：GC－EI、LC－ESI、LC－APCI、MALDI－TOF，並理解各自適用的分析物。 蛋白質、白蛋白與抗體等大分子，優先想到ESI 或 MALDI。若題目強調 LC-MS 介面或多重帶電，關鍵答案是 ESI。 區分游離方式、質量分析器與層析技術：MALDI 是游離法，TOF 是質量分析器，HPLC 與 GC 負責分離。 由圖譜判斷游離法時，要看分子相關離子（如［M＋H］+）、碎片多寡與電荷態。溶劑種類只能當輔助線索。 核心觀念 一、先判斷分析物能否汽化、是否耐熱 質譜分析須先讓分析物形成氣相離子，但形成氣相離子不代表分析物原本就必須容易揮發。EI 通常要求分析物先汽化；ESI 與 MALDI 則能處理許多不易揮發、受熱易分解的物質。 電子撞擊游離法（EI）適用於可汽化且熱穩定性足夠的小分子，常與 GC 連用。EI 屬硬游離，容易產生豐富碎片，可用於結構判讀與質譜資料庫比對，但分子離子不一定明顯。因此，小分子藥物並非不能使用 EI，要看其揮發性與熱穩定性；必要時可先衍生化以提高揮發性。 蛋白質及抗體分子大、不易揮發，且容易受熱變性或分解，通常不適合以 EI 或傳統化學游離（CI，含正離子 PICI 與負離子 NICI）直接分析完整分子，宜選擇較溫和的 ESI 或 MALDI。 二、常見游離法總覽 游離法軟／硬適用分析物常見搭配與辨識重點 EI 電子撞擊硬可汽化、耐熱的小分子GC-MS；碎片多，可比對資料庫 CI 化學游離（PICI／NICI）較軟可汽化的小分子GC-MS；分子相關離子較明顯，但仍須汽化 ESI 電灑／電噴灑軟極性、可離子化、熱不穩定的分子；小分子藥物、胜肽、蛋白質、抗體LC-MS 主流介面；易產生多重帶電離子 APCI 常壓化學游離軟中低極性、可於介面汽化且具熱穩定性的小分子LC-MS；不是完整蛋白質的首選 APPI 大氣壓光（子）游離軟低極性或非極性小分子LC-MS；不適用完整蛋白質 MALDI 基質輔助雷射脫附軟胜肽、蛋白質等生物大分子常配 TOF；以單電荷離子為主；多為離線點樣分析 FAB 快速（高速）原子撞擊軟極性、非揮發性分子樣品溶於基質（如甘油）；以單電荷離子為主 Thermospray 熱噴灑軟極性、中等分子量的分子早期 LC-MS 介面，需加熱，不適合大分子蛋白質 DESI 脫附電噴灑軟物體或組織表面的成分常壓直接分析表面、質譜影像 ESI 由溶液產生帶電液滴，經溶劑蒸發形成氣相離子，因此容易與液相層析銜接。小分子也能用 ESI，它並非蛋白質專用。APCI 需先將樣品汽化，再進行氣相離子－分子反應，所以分析物能否承受介面的汽化條件是重要考量。 三、ESI 的多重帶電，是大分子分析的關鍵 質譜儀測得的是質荷比 m/z，不是直接測得分子量。ESI 可使蛋白質在多個鹼性位置接受質子，形成不同電荷態，正離子模式表示為［M＋zH］z+。電荷數增加時，同一分子的 m/z 會降低，使分子量數萬至數十萬的蛋白質能落在一般質量分析器可測的 m/z 範圍內。 同一蛋白質會出現一系列不同電荷態的訊號（電荷包絡），經去卷積可求得分子質量。多個電荷態不等於樣品中有多種蛋白質，也不等於蛋白質已碎裂。在 EI、FAB、CI 與 ESI 中，最容易形成多重帶電離子的是 ESI。 白蛋白、完整蛋白質及抗體藥物的 LC-MS 分析與品管，均以 ESI 最適當。熱噴灑法與 FAB 雖可用於某些極性、非揮發性物質，但遇到「大分子蛋白質＋LC-MS 介面」，答案為 ESI。若選項為 EI、CI、ESI、APPI，分析蛋白質也選 ESI。 四、MALDI 適合生物大分子，常與 TOF 搭配 基質輔助雷射脫附游離法（MALDI）將分析物與基質混合後點在靶盤上形成共結晶，再以雷射照射，基質吸收能量，使分析物脫附並游離。它屬軟性游離，適合胜肽、蛋白質等不易揮發的大分子，常與飛行時間質量分析器（TOF）搭配，稱為 MALDI-TOF-MS。 MALDI 以單電荷離子為主，ESI 易產生多重帶電離子，這是兩者常見的比較重點。MALDI 可提供蛋白質分子量，也可配合酵素水解後的胜肽質量指紋圖譜（peptide mass fingerprinting）或串聯質譜，協助蛋白質鑑定與結構解析。若選項為 EI、正／負離子化學游離與 MALDI，有助於蛋白質結構解析的是 MALDI。 MALDI 屬點樣後的離線分析，不是直接連接 HPLC 流出液的游離介面。HPLC 分離後可收集餾分再點樣分析，但不能說「MALDI 適於連結 HPLC 進行分析」。與 HPLC 直接連用的典型介面是 ESI、APCI、APPI。 五、DESI 與小分子藥物圖譜判讀 脫附電噴灑游離法（DESI）將帶電溶劑噴霧打在樣品表面，使表面物質脫附並游離。它可在常壓下直接分析，適用於表面成分研究與質譜影像。看到「物質表面」就想到 DESI。 Ampicillin 為 β-內醯胺類抗生素，含胺基、羧基等極性可游離基團，不易揮發且受熱易分解，所以不適合需要汽化的 EI。它溶於甲醇以溶液進樣時，最可能使用 ESI。ESI 圖譜的特徵是碎片少，以分子相關離子為主，例如［M＋H］+（ampicillin 分子量約 349，故約 m/z 350），也可能出現［M＋Na］+ 等加合離子。EI 圖譜則以大量碎片為特徵。MALDI 的基質訊號會干擾低質量區，較少用於這類小分子。 常考陷阱 「小分子藥物無法用 EI 分析」：錯誤。能汽化且熱穩定的小分子正是 EI 的典型對象（GC-MS）；極性小分子也可用 ESI。 「MALDI 適於連結 HPLC 進行分析」：錯誤。MALDI 為點樣離線分析，LC-MS 的典型介面是 ESI、APCI。相對地，「EI 適於連結 GC」「APCI 適用於低極性藥物」「DESI 適用於表面研究」皆正確。 「蛋白質藥物適合 MALDI-TOF」「蛋白質離子化可帶多個電荷」：都是正確敘述，不要誤選。 「較軟的游離法都適合蛋白質」：CI（PICI、NICI）雖比 EI 溫和，仍須先汽化；APCI、APPI 主要針對中低極性小分子。抗體或蛋白質品管選 ESI。 「熱噴灑或 FAB 最適合白蛋白的 LC-MS」：錯誤。大分子蛋白質的 LC-MS 介面選 ESI。 「FAB、CI 最易產生多重帶電離子」：錯誤。多重帶電是 ESI 的招牌特徵。MALDI 與 FAB 以單電荷為主。 「m/z 就是分子量」：須先知道電荷數。ESI 蛋白質的多重帶電峰不能直接當作分子量。 「MALDI 是質量分析器」：MALDI 負責游離，TOF 負責依飛行時間分析質量。 只憑「溶於甲醇」判斷：甲醇也可用於 APCI。要結合分析物的極性、熱不穩定性，以及圖譜碎片少、以［M＋H］+ 為主等線索。 記憶口訣 「氣相耐熱找 EI；液相極性選 ESI；低極小藥想 APCI；蛋白雷射配 MALDI；表面噴灑記 DESI。」 「蛋白多電找 ESI，基質雷射配 TOF；MALDI 離線不接 LC。」口訣用來抓典型配對，實際選擇仍要綜合判斷分子大小、極性、揮發性與熱穩定性。