108 年 國立成功大學環境醫學研究所乙組《化學儀器分析》

此題主要在考察高解析度氣相層析-高解析度質譜儀 (HRGC-HRMS) 在測量微量戴奧辛時，評估方法學參數（精密度、準確度、靈敏度、偵測極限、動態範圍、選擇性）的方法。

核心觀念： 儀器分析方法學的評估。

詳解：

在 HRGC-HRMS 方法中，評估上述參數的步驟如下：

1. 精密度 (Precision)：

   • 定義： 指在相同條件下，重複測量同一樣品時，結果的一致程度。
   • 評估方法：
     • 重複性 (Repeatability)： 在極短時間內，由同一操作者使用同一儀器，對同一份濃度的樣品（例如，含有已知濃度戴奧辛的基質樣品或標準品溶液）進行多次（通常至少 6 次）獨立測量。計算這些測量值的平均值、標準差 (standard deviation, SD) 和相對標準差 (relative standard deviation, RSD)。RSD 值越小，表示精密度越高。
     • 再現性 (Reproducibility)： 在不同時間、不同地點、不同操作者或使用不同儀器（如果可能）的情況下，對同一份樣品進行測量。這能評估方法在更廣泛條件下的穩定性。

2. 準確度 (Bias)：

   • 定義： 指測量值與真實值之間的系統性偏差。
   • 評估方法：
     • 標準品回收率 (Percent Recovery of Standards)： 將已知濃度的戴奧辛標準品加入到真實樣品基質（例如，乾淨的人血基質）中，然後進行樣品前處理和分析。計算從樣品中回收的標準品濃度與加入濃度的比值。理想情況下，回收率應接近 100%。
     • 標準添加法 (Standard Addition)： 對於複雜基質，可以採用標準添加法。將樣品分成幾等份，其中一份不加標準品，其餘幾份分別加入不同濃度的標準品，然後進行分析。透過外插校準曲線到零濃度，可以估計樣品本身的真實濃度，並與未添加標準品時的測量值比較，評估基質效應和系統偏差。
     • 與已知標準物質比較： 如果有公認的、基質匹配的標準物質，則可以將方法的測量結果與該標準物質的標示值進行比較。

3. 靈敏度 (Sensitivity)：

   • 定義： 指儀器或方法能夠響應待測物濃度變化的能力。在 HRGC-HRMS 中，通常是指儀器對待測物訊號的響應程度。
   • 評估方法：
     • 訊號與濃度關係： 分析一系列不同濃度的標準品，繪製訊號強度（例如，特定離子的訊號面積或高度）對濃度的圖。斜率的大小反映了方法的靈敏度。斜率越大，表示濃度每增加一個單位，訊號變化越大，靈敏度越高。
     • 分析曲線斜率 (Analytical Curve Slope)： 這是衡量靈敏度的一個常用指標。

4. 偵測極限 (Detection Limit, DL)：

   • 定義： 指能夠有意義地檢測到的最低分析物濃度。通常定義為訊號強度等於空白訊號平均值加上某個倍數（例如 3 倍）的標準差時對應的濃度。
   • 評估方法：
     • 基質空白測量： 測量一系列（通常至少 7-10 次）含有樣品基質但沒有待測物（或非常低濃度）的空白樣品。計算空白樣品的訊號平均值 ($\bar{S}_{blank}$) 和標準差 ($SD_{blank}$)。

此題要求繪製三種光譜儀（吸收、螢光、化學冷光）的方塊圖，並解釋其工作原理及主要差異。

核心觀念： 光譜儀的基本構成與光譜學方法。

詳解：

三種光譜儀的共同基本組成部分包括：光源 (Light Source)、單色器 (Monochromator) 或濾光片 (Filter)、樣品室 (Sample Compartment) 和偵測器 (Detector)。然而，它們在光源、樣品室的設計以及訊號產生機制上有顯著差異。

1. 吸收光譜儀 (Absorption Spectrometer)

• 工作原理： 測量特定波長的光穿過樣品時被吸收的程度。
• 方塊圖：

  +------------+     +------------+     +-------------+     +----------+     +----------+
  |   光源     | --> |  單色器    | --> |  樣品室     | --> |  偵測器  | --> | 訊號處理 |
  | (Light     |     | (Monochr.) |     | (Sample     |     | (Detector)|     | & 顯示   |
  | Source)    |     |            |     | Compartment)|     |          |     | (Signal |
  +------------+     +------------+     +-------------+     +----------+     | Processing|
                                              |                                 | & Display)|
                                              v                                 +----------+
                                          (樣品在此吸收光)
  

• 組件說明：
  • 光源： 提供連續或特定範圍波長的光，例如鎢燈 (tungsten lamp) 或氘燈 (deuterium lamp)。
  • 單色器： 將連續光源的光分離成單色光，並選擇所需波長的光束照射樣品。
  • 樣品室： 樣品被放置在透明的樣品槽 (cuvette) 中。
  • 偵測器： 測量穿過樣品的光強度 ($I$)。
  • 訊號處理與顯示： 計算吸收值 (Absorbance, $A = -\log(I/I_0)$)，其中 $I_0$ 是參考（空白）樣品的光強度。
• 主要特點： 測量的是透射光。

2. 螢光光譜儀 (Fluorescence Spectrometer)

• 工作原理： 測量樣品在吸收特定波長的光後，再發射出另一波長（通常長於激發光）的光的強度。
• 方塊圖：

  +------------+     +------------+     +-------------+     +----------+     +----------+
  |   光源     | --> |  激發單色器| --> |  樣品室     | --> | 發射單色器| --> | 偵測器   | --> | 訊號處理 |
  | (Light     |     | (Excitation|     | (Sample     |     | (Emission |     | (Detector)|     | & 顯示   |
  | Source)    |     | Monochr.)  |     | Compartment)|     | Monochr.) |     |          |     | (Signal |
  +------------+     +------------+     +-------------+     +----------+     +----------+     | Processing|
                                              |                                                 | & Display)|
                                              v                                                 +----------+
                                          (樣品吸收激發光, 發射螢光)
  

• 組件說明：

此題要求繪製范特姆圖 (van Deemter plot)，解釋其方程的各項係數，並探討粒子大小對高效液相層析 (HPLC) 柱效能及壓力的影響。

核心觀念： 層析柱的效率、流體動力學與范特姆方程。

詳解：

1. 范特姆圖 (van Deemter Plot)

范特姆方程描述了層析柱的總傳質阻力（由柱效能的降低引起），通常表示為理論塔板高度 (Height Equivalent to a Theoretical Plate, HETP, 簡稱 $H$) 與移動相流速 ($u$) 的關係。

• 方程：
  $H = A + \frac{B}{u} + Cu$
  其中：

  • $H$：理論塔板高度 (mm/plate)
  • $u$：移動相線流速 (cm/s)
  • $A$：多徑流效應 (Multiple Path Effect) 因子
  • $B$：縱向擴散效應 (Longitudinal Diffusion) 因子
  • $C$：傳質效應 (Mass Transfer Effect) 因子

• 范特姆圖：
  圖上橫軸為流速 ($u$)，縱軸為塔板高度 ($H$)。

  • $A$ 項 (多徑流)：與柱內固定相粒子的堆積方式有關，在任何流速下都存在，且不隨流速變化。
  • $B/u$ 項 (縱向擴散)：是流速的反函數。在低流速下，分子在移動相中有更多時間進行縱向擴散，導致峰展寬，因此 $B/u$ 佔主導地位。
  • $Cu$ 項 (傳質)：與分析物在固定相和移動相之間傳遞的速率有關。在高流速下，分析物在固定相和移動相之間來不及充分傳遞，導致峰展寬，因此 $Cu$ 佔主導地位。

  圖形會呈現一個曲線，在某個特定的流速 $u_{opt}$ 下，H 值達到最小值，此時層析柱的效率最高。

2. 各項係數的意義

• A (多徑流效應, Multiple Path Effect)：

  • 意義： 在填充柱中，移動相流經固定相顆粒時，會沿著不同的路徑流動。有些路徑較短，有些較長。這導致進入柱子的分析物分子會同時從不同的路徑離開，從而產生峰展寬。此效應與顆粒的堆積方式（緊密或鬆散）以及顆粒的形狀有關。
  • 與粒子大小的關係： 粒子越小、越規則，排列越緊密均勻，多徑流效應越小，A 值越低。

• B (縱向擴散效應, Longitudinal Diffusion)：

  • 意義： 分析物分子在移動相中沿著流動方向進行的擴散。在低流速時，分子在柱中停留的時間長，有更多的時間進行擴散，導致峰展寬。
  • 與粒子大小的關係： 粒子大小對 B 值影響不大，但移動相的擴散係數和柱長有直接關係。

此題要求說明標準添加法 (Standard Addition Method) 如何應用於人體尿液基質中測量單-(2-乙基-5-羧基戊基) 鄰苯二甲酸酯的濃度，並闡述其優點。

核心觀念： 標準添加法及其應用於複雜基質的優勢。

詳解：

1. 標準添加法在人體尿液基質中應用於測量單-(2-乙基-5-羧基戊基) 鄰苯二甲酸酯

單-(2-乙基-5-羧基戊基) 鄰苯二甲酸酯是鄰苯二甲酸酯類化合物的一種代謝物，常見於人體尿液中。尿液是一種複雜的生物基質，含有多種可能干擾分析物測定的成分（如鹽類、蛋白質、其他有機物等），這些成分可能影響分析儀器的響應（基質效應，matrix effect）或與待測物競爭某些分析過程（如層析分離、質譜偵測）。標準添加法是克服這些基質效應的有效手段。

應用步驟：

a. 樣品製備：
* 從受試者收集尿液樣品。
* 進行必要的樣品前處理，例如萃取、稀釋、過濾等，以去除大分子雜質並將待測物濃縮到合適的濃度範圍。此步驟旨在盡可能地模擬標準品在基質中的行為。

b. 分樣與標準添加：
* 將前處理好的尿液樣品均勻分成至少四等份（通常建議 4-5 份）。
* 第一份（樣品空白）： 不添加任何標準品。
* 第二、三、四份（或更多）： 分別加入已知濃度和體積的單-(2-乙基-5-羧基戊基) 鄰苯二甲酸酯標準溶液。例如，假設原始尿液樣品前處理後體積為 $V_{sample}$，可以分別加入 $V_{add}$ 體積的標準溶液，其濃度為 $C_{std}$。加入的標準品量應逐漸增加，覆蓋預期樣品中待測物的濃度範圍。

c. 分析測量：
* 使用選定的分析儀器（例如 HPLC-UV, GC-MS, LC-MS/MS）對所有處理過的樣品（樣品空白和添加標準品的樣品）進行測量。
* 記錄每份樣品的訊號響應值（如峰面積或峰高）。

d. 數據處理與計算：
* 繪製標準添加曲線： 以加入的標準品濃度（或總濃度）為橫坐標，對應的訊號響應值為縱坐標，繪製散點圖。
* 外插計算： 對這些數據點進行線性迴歸分析，得到一條最佳擬合直線。將此直線外插至訊號響應值為零的點。
* 計算樣品濃度： 外插到零訊號時的橫坐標值（截距的絕對值）代表了樣品中待測物的原始濃度。
* 公式說明：
假設：
* $S_{sample}$：樣品空白的訊號響應值。
* $S_{spiked}$：加入標準品後樣品的訊號響應值。
* $C_{sample}$：樣品中待測物的原始濃度 (待求)。
* $C_{std}$：加入標準品的濃度。
* $V_{sample}$：原始樣品（或前處理後的體積）的體積。
* $V_{add}$：加入標準品溶液的體積。

    若我們將標準添加曲線繪製為 **訊號響應值 vs. 加入標準品濃度**，則：
    對於添加了 $V_{add}$ 標準品、濃度為 $C_{std}$ 的樣品，其總濃度為 $\frac{C_{sample} V_{sample} + C_{std} V_{add}}{V_{sample} + V_{add}}$。
    若將 $\Delta S = S_{spiked} - S_{sample}$ 作為因添加標準品而產生的訊號增量，則 $\Delta S$ 與添加的標準品量成正比。

    更常見的繪製方式是：
    *   橫坐標：加入的標準品濃度 (例如 $C_{std}$)。
    *   縱坐標：樣品的總訊號響應值。
    *   對於樣品空白，訊號為 $S_{sample}$。
    *   對於加入 $C_{std}$ 的樣品，其總訊號為 $S_{spiked}$。
    *   繪製 $S_{spiked}$ 對 $C_{std}$ 的圖。
    *   外插至 $S=0$ 的點，其對應的 $C_{std}$ 值就是樣品中待測物的濃度 $C_{sample}$。

此題要求說明如何評估和報告測量的信賴區間 (置信極限)，並寫出一個方程，描述三個獨立測量 p, q, r 的不確定性如何傳播到 x 的不確定性，其中 x = f(p, q, r)。

核心觀念： 測量不確定性、信賴區間、不確定性傳播。

詳解：

1. 信賴區間 (置信極限) 的評估與報告

• 定義：

  • 測量不確定性 (Measurement Uncertainty, U)： 表示對測量結果的合理懷疑範圍。它是一個與測量值相關的參數，指明了在給定置信水平下，測量值可能落入的範圍。
  • 信賴區間 (Confidence Interval, CI)： 指一個區間，該區間有指定的概率（置信水平）包含真實值。
  • 置信水平 (Confidence Level)： 指信賴區間包含真實值的概率，通常以百分比表示（例如 95%）。
  • 置信極限 (Confidence Limit)： 指信賴區間的上限和下限。

• 評估方法：
  評估測量不確定性通常涉及兩個主要步驟：

  1. 識別和量化不確定性的來源： 這些來源可能包括：
     • A 類不確定性 (Type A Uncertainty)：通過對一系列重複測量進行統計分析來評估，例如標準偏差。
     • B 類不確定性 (Type B Uncertainty)：通過其他途徑獲取，例如儀器規格、參考物質的證實值、校準報告、製造商的說明書、過去的經驗等。通常需要假設一個概率分佈（如矩形分佈、三角形分佈）來從這些資訊推導出標準不確定性。
  2. 組合不確定性： 將所有識別出的獨立不確定性來源（通常表示為標準不確定性，即標準偏差）組合起來，得到一個總體的不確定性。

• 報告方法：

  • 標準不確定性 (Standard Uncertainty, $u$)： 每個不確定性來源被量化為標準偏差，即單位的標準不確定性。
  • 組合標準不確定性 (Combined Standard Uncertainty, $u_c$)： 對於多個獨立的輸入量 $p, q, r, \dots$ 具有標準不確定性 $u(p), u(q), u(r), \dots$，如果它們是獨立的，則組合標準不確定性 $u_c(x)$ 由不確定性傳播定律計算得出（見下一部分）。
  • 擴展不確定性 (Expanded Uncertainty, $U$)： 為了獲得一個具有較高置信水平的信賴區間，通常將組合標準不確定性乘以一個涵蓋因子 $k$。$U = k \times u_c$。
    • 最常見的涵蓋因子是 $k=2$，對應大約 95% 的置信水平（假設不確定性服從正態分佈）。
    • $k$ 的值取決於所需的置信水平和輸入量的不確定性所決定的有效自由度（例如，使用 t-分佈）。
  • 報告格式： 測量結果應報告為：
    測量結果 = $x \pm U$ (在給定的置信水平，例如 95% 置信水平)
    例如：結果為 $10.5 \pm 0.2$ mg/L (95% 置信水平)。
    或者報告為：
    測量結果 = $x$，測量不確定性 $U$

此題要求繪製質譜儀系統的組件圖，並描述各組件的功能。

核心觀念： 質譜儀的基本工作原理與組件。

詳解：

質譜儀的基本功能是將樣品分子離子化，然後根據其質荷比 (m/z) 分離這些離子，並最終檢測它們的豐度。一個典型的質譜儀系統主要由以下幾個部分組成：

1. 樣品導入系統 (Sample Inlet System)

• 功能： 將樣品引入質譜儀的真空系統中，並使其進入離子源。
• 類型：
  • 直接導入 (Direct Inlet)： 用於氣態或易揮發的液體/固體樣品。
  • 氣相層析 (GC) 接口： 將 GC 分離後的組分逐一導入質譜儀。
  • 液相層析 (LC) 接口： 將 LC 分離後的組分導入質譜儀（如 ESI, APCI）。
  • 固體探針 (Solid Probe)： 用於少量固體樣品，通常在真空下加熱樣品。

2. 離子源 (Ion Source)

• 功能： 將樣品分子轉化為氣態的離子。這是質譜分析的第一步關鍵。
• 常見類型：
  • 電子碰撞離子化 (Electron Ionization, EI)： 高能量電子束轟擊氣態樣品分子，使其失去一個電子形成陽離子自由基 ([M]$^{+\bullet}$)。通常產生碎片離子，有助於結構鑑定。適用於揮發性較強的有機物。
  • 化學電離 (Chemical Ionization, CI)： 使用反應氣體（如甲烷、異丁烷）在反應室中電離，然後這些反應離子與樣品分子發生 proton 轉移或加成反應，形成離子。通常比 EI 產生較少的碎片，更容易觀察到分子離子或準分子離子 ([M+H]$^+$)。
  • 電噴灑離子化 (Electrospray Ionization, ESI)： 將樣品溶液在高壓下噴灑成帶電的液滴，溶劑蒸發後，離子從液滴表面脫離，形成氣態離子。常用於 LC-MS，適合分析極性強、高分子量、熱不穩定物質，通常產生多電荷離子 ([M+nH]$^{n+}$)。
  • 基質輔助雷射脫附/電離 (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, MALDI)： 將樣品與過量的基質混合，用雷射照射，基質吸收能量後汽化並將樣品分子電離。常用於分析大分子，如蛋白質、聚合物，通常產生單電荷離子。

3. 質量分析器 (Mass Analyzer)

• 功能： 根據離子的質荷比 (m/z) 將離子進行分離。這是質譜儀的核心部件。
• 常見類型：
  • 四極杆 (Quadrupole, Q)： 利用交變電場和直流電場來穩定特定 m/z 的離子通過。掃描電壓可以改變通過的 m/z 範圍，從而獲得質譜圖。
  • 離子阱 (Ion Trap)： 利用電場將離子「捕獲」在一個空間內，然後通過改變電場來逐個掃描出離子的 m/z。
  • 飛行時間質譜儀 (Time-of-Flight, TOF)： 離子在相同的電場作用下加速，然後進入一個無電場區域。離子在該區域飛行，較輕的離子（m/z 小）比重離子（m/z 大）飛行得更快。通過測量離子飛行時間來確定其 m/z。
  • 磁偏轉質譜儀 (Magnetic Sector)： 利用磁場使離子沿著圓形軌跡偏轉。具有相同動能的離子，其 m/z 不同，偏轉半徑也不同。
  • 傅立葉轉換離子迴旋共振質譜儀 (Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance, FT-ICR)： 在強磁場中，離子會以一個與其 m/z 相關的頻率（迴旋頻率）運動。通過測量所有離子的感應訊號，並進行傅立葉轉換，可以同時獲得所有離子的 m/z 值，具有極高的解析度和質量準確度。
  • Orbitrap： 類似 FT-ICR，離子在一個特殊的電場中進行振動，通過測量振動頻率來確定 m/z。解析度和質量準確度也很高。

4. 偵測器 (Detector)

• 功能： 檢測分離後的離子，並將離子的數量轉換為電訊號。
• 常見類型：

此題為多小題題組，共包含五個子題 (A) 至 (E)，每個子題要求描述兩個相關術語或設備的定義、工作原理及/或應用，並比較其異同。總分 40%，代表每個子題約佔 8%。

核心觀念： 質譜離子化技術、高解析度質譜儀、層析與質譜的靈敏度與解析度概念。

詳解：

(A) ESI and MALDI

• 定義：

  • ESI (Electrospray Ionization, 電噴灑離子化)： 一種軟離子化技術，將液態樣品溶液在高壓下噴灑，形成帶電液滴，溶劑蒸發後產生氣態離子。
  • MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, 基質輔助雷射脫附/電離)： 一種軟離子化技術，將樣品與基質混合，用雷射照射，基質吸收能量後汽化並將樣品分子電離。

• 工作原理：

  • ESI： 樣品溶液（通常含極性溶質）通過一個細長的針頭，施加高電壓（幾 kV）。溶液在高電壓下形成「泰勒錐」(Taylor cone)，然後噴射出帶電的微小液滴。隨著溶劑的蒸發，液滴表面的電荷密度增加，最終導致離子從液滴表面脫附到氣相中。通常產生多電荷離子 ([M+nH]$^{n+}$)，這使得大分子樣品（如蛋白質）的質荷比落在常用質譜儀的偵測範圍內。
  • MALDI： 樣品與過量基質（通常是小分子有機酸，如 3,5-二甲氧基-4-羥基肉桂酸）混合後，製成薄膜。用脈衝式雷射（如氮氣雷射）照射基質，基質吸收雷射能量後迅速汽化和電離，並將能量傳遞給附近的樣品分子，使其電離（通常是質子化，產生 [M+H]$^+$）。

• 應用：

  • ESI： 廣泛用於 LC-MS，特別適合分析極性強、分子量大、熱不穩定或易碎的生物分子，如蛋白質、胜肽、核酸、多醣、藥物及其代謝物。
  • MALDI： 常用於分析高分子量樣品，如蛋白質、聚合物、碳水化合物。特別適合分析非揮發性、熱不穩定的大分子，通常與 TOF 質譜儀聯用。可進行空間質譜 (MALDI imaging) 分析。

• 相似性與差異：

  • 相似性：
    • 都是軟離子化技術，能產生較少的碎片離子，有利於觀察分子離子或準分子離子，適合分析大分子和熱不穩定化合物。
    • 都可以在質譜儀中實現。
  • 差異：
    • 樣品狀態： ESI 用於液態樣品，MALDI 用於固態樣品（樣品與基質混合）。
    • 離子化機制： ESI 是通過液滴的電噴灑和溶劑蒸發，MALDI 是通過雷射能量吸收和基質輔助。
    • 產生離子電荷： ESI 常產生多電荷離子，MALDI 主要產生單電荷離子。
    • 聯用儀器： ESI 常與 LC 聯用（LC-ESI-MS），MALDI 常與 TOF 聯用（MALDI-TOF MS）。
    • 分析對象： ESI 更適合高極性、水溶性好的樣品；MALDI 更適合非極性、不溶於水的樣品，但需要合適的基質。

(B) FT-ICR and Orbitrap mass spectrometers

• 定義：

  • FT-ICR (Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance, 傅立葉轉換離子迴旋共振質譜儀)： 一種基於離子在強磁場中迴旋頻率測量的質量分析器，通過傅立葉轉換將時域訊號轉換為頻域訊號，進而獲得高精度的質譜圖。
  • Orbitrap (Orbitrap 質譜儀)： 一種新型的質量分析器，離子在一個特殊的電場中圍繞中心電極進行振動，通過測量振動頻率來確定其質荷比。

• 工作原理：

  • FT-ICR： 樣品離子被注入到一個強磁場中，並被約束在一個迴旋離子室內。在磁場作用下，離子會以一個與其質荷比成反比的頻率 ($\omega_c = qB/m$) 進行迴旋運動。當施加一個射頻脈衝激發時，所有離子會被激發到一個更大的軌道半徑，並以相同的頻率迴旋。這種運動會產生一個感應訊號，該訊號是所有離子迴旋頻率的疊加。通過傅立葉轉換將這個感應訊號（時域）轉換為頻譜（頻域），進而計算出各離子的質荷比。
  • Orbitrap： 離子被注入到一個由外圍圓柱形電極和中心軸向電極組成的特殊電場中。離子在電場中會沿著中心軸向做往復運動，同時圍繞中心電極做圓周運動。這種往復運動的頻率 ($\nu$) 與離子的質荷比有關（$\nu \propto 1/\sqrt{m/z}$）。通過測量離子振動的頻率，並對訊號進行傅立葉轉換，可以計算出離子的質荷比。

• 應用：

  • FT-ICR： 以其極高的質量解析度和質量準確度而聞名，能夠精確測定分子式，非常適合複雜混合物的分析、同位素比例測定、蛋白質組學研究等。
  • Orbitrap： 結合了高質量解析度和質量準確度，且操作壓力相對較低，速度較快，成本較 FT-ICR 低，已成為蛋白質組學、代謝組學、環境分析等領域的主流技術之一。

• 相似性與差異：

  • 相似性：
    • 都是基於離子的運動頻率來測定其質荷比。
    • 都採用傅立葉轉換來將時域訊號轉換為頻譜，從而同時獲得多個離子的質荷比。
    • 都具有非常高的質量解析度和質量準確度。
  • 差異：
    • 約束方式： FT-ICR 依賴強磁場約束離子，Orbitrap 依賴靜電場約束離子。
    • 離子運動： FT-ICR 中離子進行圓周迴旋運動，Orbitrap 中離子進行軸向振動和圓周運動。
    • 操作條件： FT-ICR 需要非常強（通常 > 7 Tesla）且穩定的磁場，操作複雜，成本高；Orbitrap 工作在較低的真空度和較弱的靜電場，相對容易操作，成本較低。
    • 質量範圍： FT-ICR 通常能覆蓋更寬的質量範圍，但 Orbitrap 的質量準確度和解析度在某些範圍內已可媲美 FT-ICR。

(C) Calibration sensitivity and analytical sensitivity

• 定義：
  • 校準靈敏度 (Calibration Sensitivity)： 在標準曲線法中，指標準曲線的斜率。它表示標準品濃度每改變一個單位時，儀器訊號所改變的量。
  • 分析靈敏度 (Analytical Sensitivity)： 指儀器或方法能夠檢測到分析物最小濃度的能力。它通常與偵測極限 (Detection Limit, DL) 或定量極限 (Quantitation Limit, QL) 相關。分析靈敏度越高，DL/QL 越低。