① 定性與定量：兩個不同的問題 🎯📏
同一張 GC-MS 數據，要分開回答兩件事 ── 「它是什麼？」和「它有多少？」
🔵 定性（Qualitative）＝「它是什麼？」
目標是確認身分（identification / confirmation）。靠三個獨立證據交叉比對：
- 🚩 滯留時間 / 相對滯留時間（RT / RRT）
- 🧩 特徵離子（diagnostic ions）與其離子比（ion ratio）
- 📖 質譜圖庫比對分數（SI / match）
輸出是「是 / 不是」的定性結論。
🟢 定量（Quantitative）＝「它有多少？」
目標是濃度數值（concentration）。靠校正關係把訊號換算成量：
- 📈 校正曲線（calibration curve）：訊號 ↔ 濃度
- 📐 定量離子峰面積（常用基峰）＋ 內標（IS）校正
- 🎚️ LOD / LOQ、線性範圍、回收率
輸出是帶不確定度的濃度值（如 ng/mL、mg/kg）。
② 定性原理：三道獨立關卡 🔵
為什麼「峰跑出來的位置對」還不夠？因為不同分子可能剛好同時間跑出來（共流出）。 所以要再加質譜的「指紋」與「比例」雙重把關。
🚩 滯留時間（RT）與相對滯留時間（RRT）
同一支管柱、同一條件下，每種化合物的 RT 固定。但 RT 會隨管柱老化、流速微幅漂移， 因此常改用對內標的比值 ── 相對滯留時間：
RRT = RT(分析物) ÷ RT(內標)
樣品的 RT/RRT 必須落在「與同批標準品比對」的容許窗（tolerance window）內才算過關（判準見第 ③ 節）。
🧩 特徵離子：定量離子 vs 確認離子
EI 把分子撞碎成固定的碎片。我們從中選幾個有代表性的 m/z：
- 定量離子（quantifier / target ion）：通常選最強、干擾最少的離子（常是基峰），用來「算面積、定量」。
- 確認離子（qualifier / confirmation ion）：另外 1～3 個特徵離子，用來「核對身分」。
📊 離子比（ion ratio）── 定性的關鍵把關
對同一個化合物，確認離子 ÷ 定量離子的相對強度比例是固定的。 若樣品測到的離子比與標準品偏離太多 → 可能是干擾、共流出或誤判 → 不予採認。
📖 質譜圖庫比對（library search, SI）
EI 全掃描譜圖可直接比對 NIST / Wiley 標準圖庫，得到相似度分數（SI / match / fit）。 高分代表碎片型態吻合，但圖庫比對不能單獨定案 ── 必須再配合 RT 與離子比，三者一致才確認。
③ 定性品管判準：確認一個化合物要過幾關？ ✅
「看起來像」不算數。定性確認有明文的採認判準（confirmation criteria），逐項都要過。
📋 GC-MS（低解析、全掃描/SIM）定性採認判準
| 判準項目 | 常見要求 | 意義 |
|---|---|---|
| 🚩 滯留時間 RT | 與同批標準品 ±0.1–0.2 min（或 RRT 相對 ±0.5%（GC）） | 確認「跑出來的位置」對 |
| 🧩 特徵離子數 | 至少 1 定量 + 2 確認離子（≥3 個離子） | 碎片型態足以辨識 |
| 📊 離子比 ion ratio | 與標準品偏差在容許範圍內（見下表） | 比例對，排除干擾/共流出 |
| 📈 訊雜比 S/N | 確認離子 S/N ≥ 3（定量離子常要 ≥10） | 訊號真實、非雜訊 |
| 📖 圖庫比對 SI | EI 全掃描 match ≥ 80（常用 ≥ 90 更穩） | 譜圖型態吻合 |
📊 離子比容許範圍（EU 2002/657/EC）
容許偏差不是固定一個數 ── 離子越弱、允許的相對誤差越大：
| 確認離子相對強度（占基峰 %） | EI（GC-MS）容許相對偏差 |
|---|---|
| > 50% | ± 10% |
| > 20% ～ 50% | ± 15% |
| > 10% ～ 20% | ± 20% |
| ≤ 10% | ± 50% |
④ 確認點數制度（Identification Points, EU 2002/657/EC）🧮
歐盟用「點數」把不同質譜技術的辨識力量化 ── 蒐集到的點數要達門檻才算「確認」。
📐 各類離子可獲得的點數
| 質譜技術 | 母離子 / 前驅物 | 每個產物 / 子離子 |
|---|---|---|
| 低解析 MS（如 GC-EI 全掃描/SIM） | — | 每個離子 = 1.0 點 |
| 低解析 MS/MS（如 LC-MS/MS） | 1.0 點 | 每個 transition = 1.5 點 |
| 高解析 MS（HRMS） | 2.0 點 | 每個離子 = 2.5 點 |
🎯 採認門檻
・GC-EI 低解析，量到 4 個離子 → 4 × 1.0 = 4 點 ✔️（達 A 類）。
・LC-MS/MS 測 1 母離子 + 2 個 transition → 1.0 + 2×1.5 = 4 點 ✔️。
・只有 1 母 + 1 transition → 1.0 + 1.5 = 2.5 點 ❌（不足）。
互動計算見 🧮 確認點數計算器。
⑤ 定量原理：把訊號換算成濃度 📈
定量的核心是「校正關係」── 已知濃度的標準品給出已知大小的訊號，反推未知樣品的濃度。
🔧 三種校正策略
直接用標準品濃度建線，最簡單、易受基質與進樣量影響
加入固定量 IS，用面積比建線，校正進樣與基質波動
用同位素標記 IS（如 d3、¹³C），定量黃金標準
📐 校正曲線的數學
線性校正模型：
y = a·x + b （y＝訊號或面積比，x＝濃度，a＝斜率/靈敏度，b＝截距）
未知樣品反推濃度：
x = (y − b) ÷ a
內標法的 y 是面積比：
y = A(分析物) ÷ A(內標)
🎚️ 偵測與定量極限（LOD / LOQ）
訊雜比法（S/N）
LOD：S/N ≈ 3（能「看到」訊號）
LOQ：S/N ≈ 10（能「可靠定量」）
校正曲線法
LOD = 3.3 × σ / a
LOQ = 10 × σ / a
σ＝空白或殘差的標準差、a＝斜率
⑥ 定量品管：濃度數值可信嗎？ 📏✅
一個濃度數字要能「採認」，必須同時通過線性、回收率、精密度、與範圍檢核。
📋 定量數據採認判準（常見）
| 品管項目 | 常見可接受標準 | 檢核什麼 |
|---|---|---|
| 📈 線性 Linearity | R² ≥ 0.99（r ≥ 0.995）；各點殘差 < 15–20% | 訊號與濃度成正比 |
| 🎯 工作範圍 Range | 樣品濃度落在校正範圍內（不可外插） | 定量在有效區間 |
| ♻️ 回收率 Recovery | 70–120%（痕量常放寬 60–120%） | 準確度 / 基質回收 |
| 🎲 精密度 Precision | 重複性 RSD ≤ 10–20%（依濃度，痕量更寬） | 再現一致性 |
| 🧪 內標回收 | IS 面積在批內穩定（如 ±30% 內） | 進樣/前處理是否正常 |
| 🎚️ ＞LOQ | 定量結果須 ≥ LOQ，否則只報「<LOQ / 未檢出」 | 數值是否在可定量區 |
🧱 基質效應（matrix effect）與對策
真實樣品的雜質會壓抑或增強訊號，使外標法定量偏差。常見對策：
- 基質匹配校正（matrix-matched calibration）：在空白基質中配標準品建線。
- 內標 / 同位素稀釋：分析物與 IS 同步受基質影響，比值相消。
- 標準添加法（standard addition）：直接在樣品中添加已知量外推。
🎲 精密度的層次
同人同日同儀器
不同日/不同人
不同實驗室
⑦ 每一批分析都要帶的品管樣品 🧪📦
數據品管不只看單一樣品 ── 每個分析批（batch / sequence）都要插入品管樣品來「監控整批是否可信」。
| 品管樣品 | 目的 | 建議頻率 | 可接受標準（例） |
|---|---|---|---|
| 🧴 試劑空白 Reagent blank | 查試劑/系統污染 | 每批 | < LOD（或 < ½ LOQ） |
| 🧫 基質空白 Matrix blank | 查基質干擾/背景 | 每批 | 目標物 < LOD |
| ➕ 基質添加 Matrix spike | 查回收率/準確度 | 每批（或 1/10） | 回收 70–120% |
| ✅ 校正查核 CCV | 查曲線是否仍成立 | 每 10 個樣品 | 偏差 ± 15–20% 內 |
| 👯 重複樣 Duplicate | 查精密度 | 每批（1/10） | RPD ≤ 20% |
| 🧪 LCS / QC 標準 | 查整體方法表現 | 每批 | 落在管制範圍 |
| 🔁 帶出測試 Carryover | 查高濃度後殘留 | 高濃度樣後 | < LOD（或 < ½ LOQ） |
⑧ 方法確效參數總表（method validation）📑
一個新方法要先「確效」通過，後續例行分析的品管才有意義。把定性與定量的要求整合如下。
| 確效參數 | 屬於 | 定義 / 怎麼測 | 可接受標準（例） |
|---|---|---|---|
| 專一性 / 選擇性 | 定性 | 空白不應在目標 RT 出現干擾峰 | 干擾 < LOD |
| 確認能力 | 定性 | 離子數、離子比、IP 點數 | ≥3 離子；IP ≥4/3 |
| 線性 / 工作範圍 | 定量 | 多濃度標準品建線 | R² ≥ 0.99 |
| LOD / LOQ | 定量 | S/N=3 / 10 或 3.3σ/a、10σ/a | ≤ 法規管制值 |
| 準確度（回收率） | 定量 | 添加已知量回收 | 70–120% |
| 精密度（RSD） | 定量 | 重複性 / 中間精密度 | RSD ≤ 20% |
| 耐用性 Ruggedness | 兩者 | 微調條件看穩定度 | 結果不顯著改變 |
| 測量不確定度 | 定量 | 彙整各誤差來源 | 符合用途需求 |
🧪 互動實驗室 A：校正曲線與 LOD/LOQ
調整任一個標準品的訊號，即時觀察線性回歸、R²、LOD/LOQ 如何被影響，並用未知樣品面積反推濃度。
🎯 互動實驗室 B：離子比品管判定器
選一種毒品的確認離子，拖動「測到的相對強度」，看離子比是否落在 EU 2002/657 容許窗內。
🧮 互動實驗室 C：確認點數計算器（EU 2002/657）
輸入你的質譜技術與離子數，立刻算出確認點數，並判斷是否達 A 類（≥4）/ B 類（≥3）門檻。
🎮 數據品管判定測驗
綜合定性、定量與批次品管的觀念，看你能不能正確「採認」或「退件」。
📑 重點總結（給老師 / 學生）
- 定性 = 認身分：RT/RRT ＋ 特徵離子 ＋ 離子比 ＋ 圖庫 SI，四者交叉一致才採認。
- 離子比容許窗：離子越弱、容許偏差越大（EU 2002/657：>50%→±10%；≤10%→±50%）。
- 確認點數（IP）：低解析每離子 1 點、MS/MS 每 transition 1.5 點；A 類 ≥4、B 類 ≥3。
- 定量 = 算多少：校正曲線
y=ax+b、未知反推x=(y−b)/a；內標/同位素稀釋校正基質。 - 定量品管：R² ≥ 0.99、回收 70–120%、RSD ≤ 20%、結果須 ≥ LOQ 且落在範圍內。
- 批次品管：每批帶空白、CCV、重複、添加回收；任一不合格 → 整批重驗。
- 一句話：質譜數據能不能「相信」，靠的不是單一漂亮的峰，而是一整套可重現、可追溯、有判準的品管。
🧰 課堂活動建議
- 離子比攻防：給一組「測到的離子強度」，讓學生查 EU 容許表判斷採認/退件，並說明退件理由。
- 建線競賽：各組用同一批標準品手算斜率、截距、R²，比誰的 LOQ 最低、線性最好。
- 批次稽核：發一份含 CCV、空白、回收的「假數據批次」，請學生圈出該退件的樣品並說明依據。
- IP 點數推演：給不同質譜技術情境，計算確認點數是否達標。
本頁為教學用整理，數值門檻依各領域官方方法（EU 2002/657/EC、SANTE/11312、ICH Q2、AOAC、ISO/IEC 17025 等）而異，實際採認以所遵循之 SOP / 法規為準。