學習重點 分辨分子量測定與粒徑測定:滲透壓、光散射、超速離心及黏度法可用於推求分子量;掃描式電子顯微鏡測粒徑與過篩法,不能直接測得分子量。 依實際採集方式判斷取樣是否侵犯身體:自然收集的尿液、唾液、糞便及呼出氣,屬非侵犯性取樣;穿刺取得的血液、腦脊髓液、關節滑液及組織切片,屬侵犯性取樣。 區分精密度、準確度、敏感性與選擇性:依序掌握數據一致性、接近真值、低濃度測定能力及排除干擾能力。 遇到不同實驗室分析相同檢品的再現性,應辨認耐變性(ruggedness);定量則應使用經確效的檢量線範圍,不任意外插。 核心觀念 一、分子量與粒徑是不同的測量目標 分子量反映分子或質粒的質量尺度;粒徑反映其幾何大小。粒徑還會受到形狀、密度、溶劑化及聚集狀態影響,因此知道粒徑,不代表已測得分子量。對具有分子量分布的高分子或膠體系統,不同方法可能得到不同種類的平均分子量。 方法測量原理與用途判讀重點 滲透壓法利用滲透壓與溶質粒子數目、濃度的關係推求分子量。可求數量平均分子量,記為 Mn。 光散射法測量散射光,配合濃度及相關光學參數推求分子量。靜態光散射可求重量平均分子量,記為 Mw;題目中的濁度計測散射光屬此類應用。 超速離心法利用沉降速率或沉降平衡分析質粒的沉降行為。可用於推求分子量;所需參數及所得平均值依實驗方法而異。 黏度法利用高分子溶液的固有黏度與分子量之間的經驗關係。已知適當常數及測定條件時,可求黏度平均分子量,記為 Mv。 掃描式電子顯微鏡觀察質粒形態、大小及粒徑分布。單憑影像測得粒徑,不能直接得到平均分子量。 過篩法依粉體能否通過不同孔徑的篩網進行分級。得到粒徑分布,不能測得分子量。 滲透壓法重視粒子數目;靜態光散射得到的平均值較受大分子影響;黏度法則須配合特定高分子、溶劑與溫度下的關係式。不要把所有分子量測定方法都當成直接「秤出單一分子的重量」。 超速離心的沉降速率也受到形狀、浮力及摩擦阻力影響,因此可以用於推求分子量,不等於只讀取沉降速度就能直接得出分子量。 二、生體檢品的侵犯性與非侵犯性採集 分類的核心是取得檢品時,是否需要穿刺、切取或其他侵犯身體的操作。自然排泄或分泌的檢品通常可非侵犯性取得,但仍應以實際採集程序判斷。 類別常見檢品判斷依據 非侵犯性取樣尿液(urine)、唾液(saliva)、糞便(feces)、呼出氣(expired air)一般可直接收集自然排出或分泌的物質。 侵犯性取樣血液、腦脊髓液(spinal fluid/CSF)、關節滑液(synovial fluid)、組織切片檢體(tissue biopsy)一般須抽血、穿刺或切取組織。 腦脊髓液與關節滑液雖然都是液體,仍須經穿刺取得,不能因為名稱中有「液」就歸為非侵犯性。若要求一組檢品全部屬非侵犯性,組內每一項都必須符合條件。 三、生體樣品分析方法確效的主要參數 方法確效是確認分析方法適合預定用途,能在指定條件與濃度範圍內,提供可信的測定結果。不同參數回答的問題不同,不能互相替代。 參數意義辨識關鍵 精密度(precision)同一均勻檢品重複測量所得數據的一致程度,常以標準差或相對標準差、變異係數表示。數據變異性、重複性;變異越小,精密度越好。 準確度(accuracy)測得結果與真實值或參考值的接近程度。是否接近真值。 敏感性(sensitivity)反映方法對濃度變化的反應能力;生體分析亦關注低濃度時能否可靠測定。能測多低;最低可靠定量濃度以定量下限表示。 選擇性/專一性(selectivity/specificity)在內生性物質、代謝物或併用藥等存在時,仍能辨識並測定目標分析物的能力。是否受到其他化合物干擾。 耐變性(ruggedness)同一方法在不同實驗室、分析人員、儀器或日期等條件下,仍能得到一致結果的程度。改變執行環境後的再現性。 安定性(stability)分析物在採集、處理、儲存及分析條件下維持穩定的程度。放置時間、儲存溫度、冷凍解凍等影響。 精密不一定準確。例如參考濃度為 10,重複測得 15.0、15.1、15.0,結果彼此很接近,代表精密度佳,但整體偏離參考值,準確度不佳。 一般問重複測定數據的變異或一致性,對應精密度;若特別強調不同分析實驗室使用同一方法分析相同檢品的再現性,本單元採用的名稱是ruggedness。再現性也可用於描述精密度,因此作答時須同時看測量條件與術語。 四、檢量線、定量範圍與實驗室規範 檢量線建立已知濃度與分析訊號的關係,再用檢品訊號推算濃度。檢量線可依方法採用適當模型,重點是模型及定量範圍已經確效,不能一概認定所有方法都必須呈簡單線性。 檢品應在定量下限至定量上限的有效範圍內定量,不可任意延長檢量線,以外插方式報告濃度。高於定量上限者,可依經確認的稀釋程序處理後重新分析;低於定量下限者,不能當成已可靠定量的數值。 規範辨識上,GLP著重實驗室研究及資料品質,GCP著重臨床試驗執行、受試者保護與資料可信度。判斷血中濃度分析實驗室的品質要求時,應掌握實驗室品質規範與方法確效;不能只因檢品來自人體,就將實驗室分析規範直接等同 GCP。 常考陷阱 「測到粒徑就是測到分子量」:錯。掃描式電子顯微鏡與過篩法的直接測量目標是大小或粒徑分布。 「濁度計、黏度器與分子量無關」:錯。散射光及黏度可在適當條件下用於推求分子量。 「液體檢品都可非侵犯性取得」:錯。腦脊髓液與關節滑液通常須穿刺採集。 「敏感性代表不受其他物質干擾」:錯。排除干擾應看選擇性或專一性。 「精密度好就一定接近真值」:錯。數據可能集中但整體偏高或偏低。 「看到再現性一律選 precision」:須看條件。特別強調跨實驗室分析相同檢品時,注意 ruggedness。 「超出檢量線仍可外插定量」:錯。結果必須落在經確效的有效定量範圍內。 記憶口訣 「滲、光、離、黏求分子;鏡、篩看大小」:滲透壓、光散射、超速離心、黏度法可推求分子量。 「尿、唾、糞、氣可收集;血、脊、關、片須侵入」:依一般採集方式判斷。 「精看聚、準看真、敏看低、專看擾、耐看換場」:分別對應一致性、真值、低濃度、干擾及改變實驗條件後的再現性。