在瀏覽器中檢查同位素分布、加成離子與 ppm 誤差
簡答：開啟免費的 MolDraw 質譜檢視器，拖入 JCAMP-DX、CSV/TXT、mzML 或 mzXML 檔案。輸入預期的分子式、SMILES 或胜肽，並選擇離子類型。檢視器會疊加理論同位素分布、列出出現了哪些常見加成離子、計算 ppm 誤差並標示中性丟失。可匯出 PNG 或 CSV。檔案在瀏覽器中讀取，不會上傳。
在此試用質譜檢視器
為什麼要用瀏覽器質譜檢視器？
質譜要回答兩個問題：質量對不對？峰的分布與分子式是否吻合？儀器軟體兩者都能回答，但通常只裝在一台電腦上，學生拿到的可能只是列印稿或匯出檔。
這個檢視器把實測光譜與理論值放在同一張圖上。你可以一眼看出是否有氯的同位素分布、主要離子是 [M+H]+ 還是 [M+Na]+，以及實測質量與計算值相差多少。
這裡需要的質譜基礎知識
m/z 是離子質量除以電荷數。對單電荷離子來說，它就等於離子質量。2+ 離子出現在約一半的質量處，其同位素峰間距為 0.5。
游離方式決定你看到什麼。電子撞擊游離（EI）會產生自由基陽離子 M+• 與許多碎片。電灑游離（ESI）較溫和，主要產生 [M+H]+、[M+Na]+ 或 [M−H]−。鈉加成離子比 [M+H]+ 高約 22，因此相差 22 的一對峰是常見線索。
同位素分布有助於確認分子式。每個碳原子會讓 M+1 峰增加約 1.1%。氯（35Cl 與 37Cl）產生比例約 3:1 的 M 與 M+2 峰，溴（79Br 與 81Br）則產生約 1:1 的峰。
ppm 誤差比較實測與計算的 m/z：(實測值 − 理論值) / 理論值 × 106。以 m/z 195.0877 的咖啡因 [M+H]+ 為例，1 mDa 的誤差約為 5 ppm。這只對高解析度資料有意義。
可以開啟哪些檔案
| JCAMP-DX | .jdx、.dx 或 .jcamp 質譜，峰表或連續資料皆可。 |
|---|---|
| CSV 或 TXT | m/z 與強度兩欄。 |
| mzML 和 mzXML | 檔案中的第一張光譜。目前的瀏覽器都能讀取壓縮（zlib）陣列。 |
如何對照分子式檢查光譜
- 按下 開啟質譜，或把檔案拖到框中。想練習的話，按 咖啡因 ESI [M+H]+。
- 查看圖上方那一行，它會說明資料是輪廓圖還是質心圖，以及是單位解析度還是高解析度。
- 在 分子式、SMILES 或胜肽 中選擇輸入類型並輸入化合物，例如 C8H10N4O2。
- 選擇 離子，例如 ESI 選 [M+H]+，EI 選 M+• (EI)。除非需要其他設定，同位素分布保持「自動解析度」即可。
- 按下 縮放至離子。把紅色的理論棒狀峰與你的峰比較，並查看「理論 %」與「實測 %」兩欄。
- 點一下實測峰，或 主要峰 下對應的那一列，即可填入 實測 m/z，然後讀出 ppm 誤差。
- 瀏覽 常見加成離子 表，看看還出現了哪些離子。
- 以 匯出 PNG 或 匯出 CSV 匯出。
檢視器的功能
| 圖面 | 自動、棒狀圖或輪廓圖樣式，縮放、平移、+ 與 −、重設檢視與縮放至離子。「標籤」滑桿可設定要標示多少個峰。 |
|---|---|
| 顯示方式 | 基峰 = 100%、同位素疊圖、鏡像（理論值在下方）與中性丟失，都可以個別開啟或關閉。 |
| 計算器 | 分子式、SMILES 或單字母胜肽。提供單一同位素質量、平均（莫耳）質量、所選離子的精確 m/z，以及豐度最高的 m/z。 |
| 離子 | 正離子與負離子加成，包括 [M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+、[M+NH4]+、[M+2H]2+、[2M+H]+、[M−H]−、[M+Cl]− 與 [M+HCOO]−。 |
| 同位素分布 | 自動解析度、單位解析度（標稱）、高解析度（0.01 Da）或精細結構。鹵素檢查會提示 Cl 與 Br 的同位素分布。 |
| 檢查 | ppm 與 mDa 誤差、標出已找到峰的常見加成離子表，以及主要峰之間的中性丟失標籤。 |
| 匯出 | 圖的 PNG 與資料的 CSV。輪廓資料還會額外提供質心清單。 |
在課堂與實驗室中的用法
- 教鹵素同位素分布：載入 氯苯 EI 與 二溴苯 EI。學生可以看到 3:1 與 1:2:1 的同位素簇與理論值並排。
- 鑑定資料：撰寫新化合物的報告前，先核對實測與計算的 m/z。對高解析度資料而言，工具把 5 ppm 以內的誤差視為良好吻合。
- 胜肽：載入 胜肽 ESI，以單字母代碼輸入序列，並選擇 [M+2H]2+ 或 [M+3H]3+ 以符合電荷狀態。
- 碎片判讀：利用中性丟失標籤討論 EI 中哪些基團會斷裂。若想與預期的峰型比較，可以用 Spectroscopy 外掛由你的繪圖預測 EI 質譜，並把結果視為粗略估計。
技巧與限制
- 請輸入中性分子式，讓「離子」選單增減原子，不要自己輸入離子的分子式。
- mzML 與 mzXML 只會顯示第一張光譜。如果你要的掃描不是第一張，請另外匯出。
- 在單位解析度下，不同的丟失可能有相同的標稱質量。CO 與 C2H4 都對應 28 的質量差，因此兩者都可能被列出。
- SMILES 讀取器支援常見的有機 SMILES。如果讀取失敗，請改輸入分子式。
- 同位素分布吻合可以支持某個分子式，但無法證明結構。請同時搭配 NMR 與 IR 光譜。
剛接觸質譜嗎？我們的如何判讀質譜指南說明了分子離子、碎片與同位素峰。
問題與解答
沒有光譜檔案也能使用檢視器嗎？
可以。在計算框中輸入分子式、SMILES 或胜肽並選擇離子類型，不必開啟任何資料，就能得到單一同位素質量、平均質量、精確 m/z 與同位素分布。
為什麼我的 EI 光譜中分子離子峰很小或根本沒有？
70 eV 的電子撞擊游離讓離子帶有大量多餘能量，因此許多分子離子在抵達偵測器前就已經斷裂。醇類與支鏈化合物是常見例子。ESI 或 CI 等較溫和的游離法通常能看到完整分子。
為什麼同位素簇中最高的峰不是單一同位素離子？
每個碳原子約有 1.1% 的機率是 13C。在胜肽等大分子中，含一個或多個 13C 的離子可能比全為 12C 的離子還多。計算器會同時顯示精確 m/z 與豐度最高的 m/z。
為什麼工具顯示 ppm 誤差沒有意義？
你的檔案是單位解析度的質量資料，例如四極柱儀器測得的典型 EI 光譜。m/z 值是整數或接近整數，所以 ppm 誤差說明不了什麼。請用高解析度資料做 ppm 檢查。