22.以液相層析質譜儀進行單株抗體藥物的品管分析,下列那種質譜游離法最適合?
(A)大氣壓化學游離法(APCI)
(B)電子撞擊游離法(EI)
(C)電灑法(ESI)
(D)化學游離法(CI)
統計: A(111), B(72), C(1596), D(80), E(0) #3818737
詳解 (共 4 筆)
答案
(C) 電灑法(ESI)
本題考點:你在考場上該看透的秘密
這題的關鍵解題字眼有兩個:「液相層析(LC)」 與 「單株抗體(大分子蛋白質)」。
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單株抗體的特性:分子量高達 $150\text{ kDa}$(大約 15 萬打),體積巨大、極性極高,而且非常熱不穩定(Thermally labile),只要稍微加熱就會變性、斷裂。
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電灑游離法(Electrospray Ionization, ESI)的絕對優勢:
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它是最溫和的「軟游離(Soft ionization)」技術,不需要高溫氣化,直接在常壓下把液體樣品噴成霧狀,靠著電場讓液滴表面帶電並蒸發,使完好無損的蛋白質分子飛進質譜儀。
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它最神奇的王牌天賦叫做「產生多重電荷離子(Multiple charging)」。一個巨大的抗體分子可以吸附幾十個質子,變成 $[M + nH]^{n+}$。這會讓原本高達 15 萬的分子量,在質譜儀衡量的質量電荷比($m/z$)中,除以 $n$ 之後降到 $1000 \sim 3000$ 之間,剛好落在一般質譜儀最舒服、解析度最好的偵測範圍內!
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其他選項為什麼會大翻車?(解析 A、B、D)
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(B) EI(電子撞擊) 與 (D) CI(化學游離) $\rightarrow$ 氣相層析(GC)的傳統老臣
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致命傷:這兩種方法都屬於「氣相游離法」。樣品在游離前,必須先被加熱到汽化變成氣體。單株抗體這種大蛋白質如果拿去加熱,還沒變成氣體就直接燒焦、炭化了。而且它們沒辦法與液相層析(LC)的液體流速對接,主要是給 GC-MS 測小分子揮發性藥物用的。
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(A) APCI(大氣壓化學游離法) $\rightarrow$ 雖然也是 LC-MS 的好幫手,但只愛中低極性小分子
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致命傷:APCI 是靠一根加熱管(Nebulizer)先將 LC 的液體樣品快速「加熱汽化」,再利用電暈放電針(Corona discharge needle)去游離溶劑分子來打碎檢品。它依然需要加熱,且只能產生單一電荷離子。如果把 15 萬分子量的抗體丟進去,一來會被熱破壞,二來就算沒破壞,質譜儀的 $m/z$ 窗口也根本裝不下 15 萬這麼大的數字。
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? 國考質譜游離法秒殺大連線
只要在藥析考題裡看到要分析大分子生物藥物(如:蛋白質、胜肽、單株抗體、寡核苷酸):
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如果是 LC-MS(液相層析質譜) $\rightarrow$ 唯一指名 (C) ESI(電灑法)。
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如果是 基質輔助雷射脫附游離(MALDI) $\rightarrow$ 通常搭配 TOF(飛行時間分析器),也是大分子救星。