在上一堂，我們了解了分析化學的四大方向：光譜、層析、質譜與電化學。
這一篇，我們來聊聊實驗室裡最常見的分離與分析儀器：GC、HPLC 以及 MS，並且說明它們各自的特色與應用場景。理解這些差異，能幫助你快速看懂為什麼科學家會選擇 LC-MS/MS 進行高精度分析。
常見的分析儀器
1️⃣ 氣相層析（GC）
GC 的核心是「用氣體帶動樣品通過柱子分離」，適合分析揮發性或低沸點的物質。- 原理簡述： 样品被氣體流動相帶入分離柱，依分子與柱子的互動力不同，樣品會在不同時間跑出來（Retention Time）。
- 適合分析：揮發性成分，如香料、溶劑、農藥、環境中有機污染物
- 優點：分離效率高，操作穩定
- 限制：熱不穩定、極性大的化合物容易分解或無法分析
📌 記憶小技巧：GC → 揮發性分子 → 空氣或氣體通道
2️⃣ 液相層析（HPLC / LC）
HPLC 或 LC 是用液體流動相，把樣品帶入分離柱，適合熱不穩定或極性大的化合物。
- 原理簡述： 液體流動相將樣品帶入管柱，依不同分子與填充柱的親和力，分離成不同波峰
- 適合分析：非揮發性成分，如藥物、維生素、動物用藥
- 優點：操作溫度常溫，對熱敏感樣品友善；可精準定量
- 限制：單獨使用時無法判斷分子結構，需要搭配質譜或其他偵測器
- 部分方法單純透過LC做檢測，如食品中防腐劑等較簡單的方法。
📌 記憶小技巧：LC → 液體 → 分離熱敏感或極性分子
3️⃣ 質譜（MS）
質譜是「直接看分子身份」的利器。
- 原理簡述： 將分子電離成帶電粒子，依質量/電荷比 (m/z) 分離，再由偵測器讀取訊號，生成質譜圖
- 適合分析：食品殘留農藥、藥物代謝物、毒物、微量環境污染物
- 優點：靈敏度高，能同時定性與定量，也可將MS做串接，進行進階分析
- 限制：單獨使用時樣品混合可能造成干擾，需要前處理或搭配 LC或GC 分離
📌 記憶小技巧：MS → 看分子 → 誰是誰一目了然
4️⃣ LC-MS/MS：結合分離與偵測
LC-MS/MS 是 LC 與 MS 的「完美組合」：先分離、再精準分析每個分子。
- 原理簡述： 先用 LC 分離複雜樣品，再將兩台質譜串接，進行兩階段分子碎片化分析，確認結構與含量
- 適合分析：極微量化合物、複雜食品或生物樣品中的農藥殘留、藥物、毒物
- 優點：兼具高靈敏度與高準確度，減少干擾
- 特色：現代食品檢驗、藥物分析、法醫毒理的首選工具
📍 一句話總結
GC/HPLC → 分離樣品； MS → 看分子 ；LC-MS/MS → 分離後再看分子 → 最精準
快速理解
如果你是理工背景，但沒有實驗經驗，可以這樣理解：
- GC、HPLC → 先把混合物拆開
- MS → 確認每個拆開的分子
- LC-MS/MS → 拆開後再精準分析每個分子
- 選儀器要看樣品特性：揮發性 → GC，熱敏感或極性 → LC，極微量或複雜樣品 → LC-MS/MS
用這個「分離 → 分子識別 → 精準組合」思路，就能快速理解實驗室儀器操作的邏輯。
延伸思考
理解這些差異之後，你就能在日後學習 LC-MS/MS 實作時，不再被各種儀器名詞搞得頭昏。
下一篇，我們會講解質譜分析的三個核心步驟：電離 → 分離 → 偵測，幫你理解 LC-MS/MS 如何從樣品到數據圖譜。
