2023-07-02|閱讀時間 ‧ 約 4 分鐘

[新聞]為什麼新北餵藥案用質譜(Mass Spectrometry)檢測全都變陰性了呢?質譜有沒有偽陽、偽陰的問題呢?

近期新北幼稚園餵藥案在新聞上吵的沸沸揚揚,今天先不談論政治因素,單純就以科學層面來討論一下,為什麼透過質譜的檢測方式,比起使用螢光免疫分析法(ELISA)可以大幅降低偽陽性(False Positive)機率呢?
所有量測方法其實都非常注重”專一性(Specificity)”,而所謂的專一性指的就是如果要量測化合物A,不會把化合物B、C、D加進去,這聽起來很直觀,誰沒事會把化合物B、C、D的含量算到A身上,但事實上這個世界存在許多各式各樣的"異構物(Isomer)",從最簡單分辨的結構異構物(Structural Isomer)、順反異構物(cis-trans Isomer)在到最難區別的鏡像異構物(Optical Isomer),如果剛好使用的檢測方法或儀器不足以辨別結構相似的化合物或異構物時,就會有偽陽性的產生。
而目前在科學領域上,只有核磁共振光譜(NMR)能夠分辨所有的異構物,但也因為核磁共振光譜先天上的限制(ex.儀器價格昂貴、收集訊號時間較久、靈敏度差),因此我們大多數會將它定位成定性的工具; 然而近年來質譜偵測器越來越受到歡迎,原因是因為它不僅能夠大幅提升定量上的靈敏度,也能提供離子碎片的資訊達到一定程度的定性要求。
回到今天要討論的問題,其實在尿液、血液這種複雜基質中使用螢光免疫分析法,的確會有某些結構相似的化合物會產生干擾,因此造成陽性誤判,所以用這種檢測方法的專一性並不是特別好。那麼使用液相或氣相層析串聯質譜(LC/MS, GC/MS)是怎麼提高專一性的呢?主要是當以下三個條件都成立後,才能判定在複雜基質中含有該化合物,就以這次餵藥案毒品-巴比妥((Barbital)為例子,第一個條件是滯留時間(Retention Time)要與巴比妥的標準品相近,但是因為相同的滯留時間也有可能是別的化合物,所以第一個條件成立就說有餵毒還有點牽強;第二個條件則是要含有巴比妥化合物的定量離子(m/z 156)與定性離子(m/z 141),在比對巴比妥標準品有相同的滯留時間又有一樣的碎裂離子,基本上八九不離十了,但為了再三確認,我們還會再看第三個條件是否成立;第三個條件就是定性離子與定量離子的斷裂比例與巴比妥標準品相似,意思就是在特定的機台條件底下,上述定量離子與定性離子這兩根離子碎裂的比例不會有太大的跳動,因此使用質譜檢測方法會有三道嚴苛的條件把關專一性,進而降低誤判的機率,所以基本上除非是遇到特別難分辨的鏡像化合物,不然一般條件下很難會有偽陰或偽陽的情況產生。
根據NIST質譜資料庫在使用EI離子源能量70eV的條件底下, 巴比妥化合物會斷裂成特定的質圖譜, 其中m/z 156訊號強度最高者通常被選成定量離子, 而強度次高m/z 141會被選為定性離子
根據NIST質譜資料庫在使用EI離子源能量70eV的條件底下, 巴比妥化合物會斷裂成特定的質圖譜, 其中m/z 156訊號強度最高者通常被選成定量離子, 而強度次高m/z 141會被選為定性離子https://pse.is/54qevw
不僅要看分析物是否含有m/z 156與141, 而這兩個離子碎片的相對強度比值也要非常接近1(999/991)
分享至
成為作者繼續創作的動力吧!
不管是食品、藥品、化學、化工甚至半導體產業,免不了一定會有量測行為,雖然可能使用的儀器有所不同,但量測背後的底層邏輯卻是相似的,所以在這裡要分享受各國政府監管最嚴苛的製藥行業,是如何從無到有把要分析的物質開發出來,以及如何確保量測的正確性。
© 2024 vocus All rights reserved.