戴桓青
臺大化學系助理教授
質譜儀的發明雖然已經超過一百年，但是卻是一項老而彌堅還不斷創造驚奇的分析工具。從最早的原子同位素分析，到大家熟知的小分子分析，現代的質譜技術挑戰的是複雜度極高的生物大分子。以許多新上市的抗體藥物為例，美國Food and Drug Administration會要求藥廠將分子量約16萬的單株抗體的化學組成完全解析。也就是要將超過兩萬個原子之間的化學鍵結與分子上非均質的化學修飾完全釐清。因為非均質的抗體藥物產品無法全部養成單晶，只能依靠質譜技術來完成所有的化學分析，這種實驗在十年前是無法想像的。
臺大化學系擁有多項質譜設備，包括元素分析用的ICP-MS，以及揮發性分子分析的GC-MS，還有有機小分子的LC-MS，但目前的發展重點則是生物大分子的解析。若需要處理複雜的生物醫學樣本，最佳的工具是液相層析串聯式質譜儀(LC-MS/MS)。目前我們進行蛋白體分析的主要儀器是Waters Synapt G2，這是一套UPLC串連高階Q-TOF的分析儀器，主要用在digested protein的分析。另外我們還有Agilent Infinity 1260 HPLC + Bruker microOTOF-Q的設備，可以同時偵測吸收度與MS/MS質譜，適合做大分子化學反應的產物分析。不適合用電灑法分析的生物分子，則可利用MALDI的方式進行游離，本系也有Bruker的MALDI-TOF/TOF儀器。
過去十年來，orbitrap質量分析儀的發明使得質譜技術突飛猛進，而臺大貴儀中心（思亮館）日前也引進了一部Q-Exactive plus的quadruple-orbitrap質譜儀加入服務。展望未來二十年，質譜儀在速度、靈敏度與解析度各方面將會不斷進步，而且是以每3-5年就足以將前一代機器淘汰的驚人速度在進步。很快的，質譜儀所蒐集的大量數據將進入big data的範疇。化學家是否已經準備好接受這樣的速度挑戰呢？除了蛋白體外，複雜的代謝體與植物萃取物是否都可以由質譜儀所測得的big data做進一步的理解？還是這種複雜度將超出我們的掌握範圍？我想分析化學家必須做好準備來挑戰21世紀高度複雜的化學分析，將分析化學的big data轉換為有用的知識。
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