24.下列有關質譜分析的敘述,何者錯誤?
(A)含鹼性氮原子的藥物可能在酸性溶液中帶電荷而被質譜儀偵測到
(B)帶電荷的藥物分子可進一步片段化
(C)在質譜中,藥物分子的所有碎裂片段都可以被偵測到
(D)溶劑分子有機會跟藥物分子的碎裂片段結合,產生新的離子訊號
統計: A(45), B(35), C(1641), D(44), E(0) #3818739
詳解 (共 2 筆)
答案
(C) 在質譜中,藥物分子的所有碎裂片段都可以被偵測到
本題考點:為什麼 (C) 是錯的?(質譜儀的盲點)
這是質譜分析中最鋼鐵的定律:
「質譜儀是個重度偏食狂,它『只看得到帶電荷的離子』。如果碎片不帶電荷,它就是個瞎子!」
當一個藥物分子(例如 $M$)在游離源被炸碎時,化學鍵斷裂通常會產生兩種產物:
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一個帶正電荷(或負電荷)的「碎片離子(Fragment ion)」 $\rightarrow$ 儀器看得到。
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一個不帶電荷的「中性自由基(Neutral radical)」或「中性分子(Neutral molecule)」。
因為質譜儀的質量分析器(不論是四極矩還是扇形磁場)都是利用「電場」或「磁場」來吸引、排隊、分離碎片的。不帶電荷的中性碎片根本不會受到電磁場的任何作用,它們只會像無頭蒼蠅一樣直接撞上儀器內壁,最後被真空幫浦無情地抽走。
因此,質譜圖上顯示的永遠只有「帶電荷的片段」,那些不帶電荷的碎裂片段是絕對測不到的!
其他正確選項的國考核心觀念
(A) 含鹼性氮原子的藥物可能在酸性溶液中帶電荷而被質譜儀偵測到 $\rightarrow$ 正確
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解析:這就是大名鼎鼎的 ESI(電灑游離法) 在正離子模式下的標準操作!含有鹼性氮原子(如胺基)的藥物在酸性流動相中會自動發生質子化($\text{R-NH}_2 + \text{H}^+ \rightarrow \text{R-NH}_3^+$),這種帶正電荷的狀態讓它非常容易被質譜儀偵測。
(B) 帶電荷的藥物分子可進一步片段化 $\rightarrow$ 正確
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解析:這就是串聯質譜技術(MS/MS)的底層邏輯。我們先在第一個質譜選定一個特定的帶電分子(Parent ion),把它送進碰撞室(Collision cell)用惰性氣體再次撞碎,讓它「進一步片段化」產生子離子(Product ions),用來看更細微的結構。
(D) 溶劑分子有機會跟藥物分子的碎裂片段結合,產生新的離子訊號 $\rightarrow$ 正確
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解析:在溫和的軟游離環境(如 ESI 或 CI)中,高濃度的溶劑分子(如水、甲醇、乙腈)常常會跟藥物分子或其碎片「抱在一起」,形成所謂的「加成離子(Adduct ions)」(例如 $[M + \text{CH}_3\text{CN} + \text{H}]^+$),這在質譜圖上非常常見。
? 考場秒殺心法
看到藥析題目出現「所有...都可以被偵測」、「完全沒有干擾」這種極端字眼,通常 99% 都是錯的。只要牢記:「MS 沒電(電荷)就不認人」,這題就能輕鬆一秒破題!