簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 陳怡君
論文名稱： 毛細管電泳技術對葡萄糖偵測法的開發與研究
指導教授： 林震煌
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
中文關鍵詞： 葡萄糖 、電泳 、拉曼
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：1782  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 毛細管電泳(capillary electrophoresis, CE)雖然具有高分離效率、能提供各種分離模式、溶劑消耗量低…等多項優點，但是此方法對於不具UV吸收性質或非螢光性物質的分析，仍有不足之處。本研究以葡萄糖(D-glucose)做為測試樣品，分別探討當毛細管電泳結合拉曼光譜法、螢光衍生法及間接吸收光譜法時，對葡萄糖分離與偵測的效果。
    實驗結果發現，以綠光半導體雷射(500 mW, 532 nm)為激發光源，藉由CCD偵測器可同時觀測到葡萄糖具有多處拉曼特徵峰。其中以1129 cm-1的譜峰最適合做為電泳時的觀測峰。 在pH=12.1的氫氧化鈉溶液中，添加0.5 mM的界面活性劑-CTAB做為管壁修飾劑，以負電的模式進行電泳，可直接偵測到葡萄糖的單一譜峰。
    為了提高偵測的靈敏度，本實驗以2-氨基吖啶酮(2-aminoacridone)為衍生試劑，對葡萄糖進行螢光化反應。衍生物以10 mM硼酸鹽溶液稀釋後，配製於10 mM硼酸鹽及100 mM界面活性劑-SDS所組成的緩衝溶液中。在此條件之下，以藍光半導體雷射(100 mW, 473 nm)為激發光源，進行毛細管電泳分析。在觀測CCD偵測器的即時光譜時，發現衍生試劑(2-氨基吖啶酮)的最大螢光波長為520 nm，但經螢光衍生後則紅光位移至580 nm。此螢光標識法可將葡萄糖的偵測極限改良至~ 1.1 × 10-5 M。上述方法可提供蜂蜜純度的鑑定或快速分析糖尿病患檢體等研究。
    由於間接的方式無法得知分析物的光譜或質譜，本實驗嘗試將基質輔助雷射脫附游離飛行式質譜法(MALDI-TOFMS)中，經常使用到的基質:氰基-4-羥基肉桂酸(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, CHCA)，直接添加於電泳溶液(同前述條件)中，作為為背景溶液，以間接吸收法進行偵測。當以氙燈經截光器後取出波長337 nm的紫外線作為吸收光源，且CHCA的濃度為10 mM時，葡萄糖的偵測極限為~1.3 × 10-3 M，線性範圍10-1 M ~10-3 M。
    我們使用三種方法偵測葡萄糖，其中拉曼光譜法可以進行定量以及定性分析，未來如果克服了靈敏度的限制，拉曼光譜法將會是非常便利的偵測方式。

    第一章 緒論 1-1研究目的.................................................1 1-2分析物簡介...............................................3 第二章 分析方法及原理........................................5 2-1 毛細管電泳層析法之發展歷程................................5 2-2 毛細管電泳法之基本原理...................................9 2-2-1 電泳分離與電泳遷移率...................................9 2-2-2 電滲流（EOF）........................................11 2-2-3 管柱分離效率.........................................14 2-3 毛細管電泳層析法之分離模式...............................15 2-3-1 毛細管區帶電泳（CZE）.................................16 2-3-2 微胞電動層析法（MEKC）................................19 2-4 拉曼散射...............................................23 2-4-1 拉曼散射歷史簡介......................................23 2-4-2 拉曼散射原理介紹......................................25 2-5 間接偵測法.............................................29 第三章 儀器、藥品與實驗方法..................................31 3-1自組式毛管電泳/拉曼分析儀.................................31 3-2 自組式毛細管電泳/螢光分析儀..............................33 3-3自組式毛細管電泳/間接吸收分析儀...........................35 3-4 儀器及周邊設備列表......................................37 3-5 使用藥品列表...........................................42 第四章 結果與討論...........................................46 4-1 拉曼光譜法.............................................47 4-1-1 標準光譜的建立.......................................47 4-1-2 葡萄糖進行毛細管電泳之探討.............................53 4-1-3 毛細管區帶電泳(CZE)電泳條件的確立與配製.................55 4-2 螢光衍生法.............................................60 4-2-1葡萄糖螢光化衍生反應之探討..............................60 4-2-2 葡萄糖衍生物之製備....................................62 4-2-3 光譜性質之測量.......................................63 4-2-4 衍生物質譜建立.......................................65 4-2-5 微胞電動層析法(MEKC)電泳條件的配製與確立................66 4-2-6 MEKC的檢量線製作.....................................73 4-3 間接UV吸收法...........................................76 4-3-1 間接法電泳之探討......................................77 4-3-2 背景溶液的UV吸收光譜..................................78 4-3-3 間接法電泳液的條件確立與配製...........................79 4-3-4 間接UV吸收法檢量線製作................................84 4-3-5背景電解質濃度對偵測極限的影響..........................86 4-3-6 真實樣品的應用：蜂蜜中葡萄糖的偵測......................88 4-4 三種方法的比較與討論....................................96 第五章 結論................................................98 參考文獻...................................................99 附錄

    [1] F. Kohlrausch, Wiedemanns, Ann. Phys. Chem. 62 (1897) 209.
    [2] A. Tiselius, Trans. Faraday Soc. 33 (1937) 524.
    [3] S. Hjerten, Chromatogr. Rev 9 (1967) 122.
    [4] R. Virtanen, Acta Polym. Sin. 123 (1979) 1.
    [5] J.W. Joegenson, K.D. Lukacs, J. Chromatogr. 218 (1981) 209.
    [6] J.W. Joegenson, K.D. Lukacs, Anal. Chem. 53 (1981) 1298.
    [7] D.J. Rose, J.W. Joegenson, Anal. Chem. 60 (1988) 1840.
    [8] K. Otsuka, K. Ichikawa, A. Tsuchiya, T. Ando, Anal. Chem. 56 (1984) 111.
    [9] S. Terabe, K. Otsuka, T. Ando, Anal. Chem. 57 (1985) 834.
    [10] K.H. Row, W.H. Griest, M.P. Maskarienc, J. Chromatogr. 409 (1987) 193.
    [11] S. Hjerten, M.D. Zhu, J. Chromatogr. 346 (1985) 265.
    [12] S. Hjerten, J.L. Liao, K. Yao, J. Chromatogr. 387 (1987) 127.
    [13] A. Cohen, B.L. Karger, J. Chromatogr. 397 (1987) 409.
    [14] X. Huang, R.N. Zare, Anal. Chem. 63 (1991) 2193.
    [15] R.D. Holland, M.J. Sepaniak, Anal. Chem. 65 (1993) 1140.
    [16] X. Huang, M.J. Gordon, R.N. Zare, Anal. Chem. 60 (1993) 375.
    [17] R.T. Kennedy, J.W. Gorgenson, Anal. Chem. 61 (1989) 1128.
    [18] M.M. Dittmann, G.P. Rozing, J. Chromatogr. A 744 (1996) 63.
    [19] C.Y. Yan, R. Dadoo, R.N. Zare, D.J. Rakestraw, D.S. Anex, Anal. Chem. 68 (1996) 63.
    [20] D.N. Heiger, Hewlett-Packard Company Publication Number 12-5091-6199E.
    [21] H.Z. Helmholtz, Anal. Phys. Chem. 7 (1897) 337.
    [22] B. Krattiger, G.J. M. Bruin, A.E. Bruin, Anal. Chem. 66 (1994) 1.
    [23] M. Stefansson, M. Novotny, Anal. Chem. 66 (1994) 1134.
    [24] Y. Kim, M.D. Morris, Anal. Chem. 66 (1994) 1168.
    [25] Z. Zhzo, A. Malik, M.L. Lee, Anal. Chem. 65 (1994) 2747.
    [26] Richard L. McCreery. Raman Spectroscopy for chemical analysis, New York: Wiley Interscience. (2000).
    [27] Nie, Shuming; R. Emony, Steven Science (1997) 275.
    [28] K. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp, Perelman, T. Lev, Itzkan, Irving, R. Dasari, R. Dasari, Ramachandra, S. Feld, Michael Phys. Rev. Letters. 9 (1997) 78.
    [29] Y. Maruyama, M. Ishikawa, M. Futamata, Anal. Sci. (2001) 17.
    [30] X. Dou, Y. Yamaguchi, H. Yammamoto, S. Doi, Y. Ozaki, Vibrational Spectroscopy83 (1996) 13.
    [31] W. McMurdy III, J. Berger, Andrew Appl. Spectrosc. 5 (2003) 57.
    [32] Janina Kneipp, Harald Kneipp, Margaret McLaughlin, Dennis Brown, and Katrin Kneipp. Nano Lett., Vol. 6, No. 10, (2006).
    [33] K. Kneipp, J. Phys: Condens. Matter. 14 (2002), R597-R264 Pll.
    [34] High Resolution UV Echelle Spectroscopy for Environmental Sensing, Proc. SPIE, (2002), Vol. 5269, 34
    [35] Surface-Enhanced Raman for Monitoring Toxins in Water, Proc. SPIE,(2004), Vol. 5268, 340.
    [36] Janina Kneipp, Harald Kneipp, Burghardt Wittig, and Katrin Kneipp; Nano Lett., Vol. 7, No. 9, (2007)
    [37] T. Vo-Dinh, Trends in Analytical Chemical 557 (1998) 17.
    [38] T.Tu. Anthony, Raman Spectroscopy in Biology Principles and Applicarions John Wiley & Sons, Inc.
    [39] 李冠卿，物理雙週刊，(1983)，第五卷，第四期，185.
    [40] S. Hjerten, K. Elenbring, F. Kilar, J. Liao, A.J.C. Chen, C.J. Siebert, M. Zhu, J. Chromatogr. 403 (1987) 47.
    [41] S.M. Cousins, P.R. Haddad, W. Buchberger, J. Chromatogr. A 671 (1994) 397.
    [42] M.T. Ackermans, F.M. Everaerts, J.L. Beckers, J. Chromatogr. 549 (1991) 345.
    [43] R. Kuhn, S. Hoffstetter-Kuhn, Capillary Electrophoresis: Principles and Practice, Springer Laboratory, (1993).
    [44] T. Rabilloud, Electrophoresis 15 (1994) 278.
    [45] G.J.M. Bruin, A.C.Van Asten, X. Xu, H. Poppe, J. Chromatogr. 608 (1992) 97.
    [46] F.E.P. Mikkers, F.M. Everaerts, T.P.E.M. Verheggen, J. Chromatogr. 169 (1979) 1.
    [47] H. Poppe, Anal. Chem. 64 (1992) 1908.
    [48] M.W.F. Nielen, J. Chromatogr. 588 (1991) 321.
    [49] W. Buchberger, S.M. Cousins, P.R. Haddad, Trends Anal.Chem. 13 (1994) 313.
    [50] P.A. Doble, M. Macka, P.R. Haddad, Anal. Commun. 34 (1997) 351.
    [51] X. Xu, W.T. Kok, H. Poppe, J. Chromatogr. A 742 (1996) 211.
    [52] J.L. Beckers, J. Chromatogr. A 693 (1999) 347.
    [53] J.L. Beckers, J. Chromatogr. A 741 (1996)266.
    [54] J.L. Beckers, J. Chromatogr. A 764 (1997) 111.
    [55] Y.J. Xue, E.S. Yeung, Anal. Chem. 65 (1993) 2923.
    [56] Y.F. Ma, R.L. Zhang, J. Chromatogr. 625 (1992) 341.
    [57] E.S. Yeung, W.G. Kuhr, Anal. Chem. 63 (1991) 280a.
    [58] F. Steiner, W. Beck, H. Engelhardt, J. Chromatogr. A 738 301.(1996) 11.
    [59] P. Jandik, W.R. Jones, J. Chromatogr. 546 (1991) 431.
    [60] F. Foret, S. Fanali, L. Ossicini, P. Bocek, J. Chromatogr. 470 (1989) 299.
    [61] Z. Mala, R. Vespalec, P. Bocek, Electrophoresis 15 (1994)
    [62] W. Beck, H. Engelhardt, Chromatographia 33 (1992) 313.
    [63] J. Aupiais, Chromatographia 44 (1997) 303.
    [64] der Greef, J. Chromatogr. A 678 (1994) 149.
    [65] S.C. Grocott, L.P. Jefferies, T. Bowser, J. Carnevale, P.E. (1994) 665.
    [66] P.R. Haddad, A.H. Harakuwe, W.W. Buchberger, J. Chromatogr. A 706 (1995) 571.
    [67] Y.H. Lee, T.I. Lin, J. Chromatogr. A 680 (1994) 287.
    [68] A. Klockow, A. Paulus, V. Figueiredo, R. Amado and H.M. Widmer, J. Chromatogr., A 187 (1994) 680.
    [69] T. Soga and M. Serwe, Food Chem. 339 (2000) 69.
    [70] B. Lu and D. Westerlund, Electrophoresis 325 (1996) 17.
    [71] A.E. Bruno, B. Krattiger, F. Maystre and H.M. Widmer, Anal. Chem., 2689 (1991) 63.
    [72] N. Burggraf, B. Krattiger, N.F. de Rooij, A. Manz and A.J. de Mello, Analyst 1443 (1998) 123.
    [73] C.W. Klampfl and W. Buchberger, Electrophoresis 2737 (2001) 22.
    [74] J. Zidkova and J. Chmelik, J. Mass Spectrom. 417 (2001) 36.
    [75] L.A. Colon, R. Dadoo and R.N. Zare, Anal. Chem. 476 (1993) 65.
    [76] C.G. Fu, L.N. Song and Y.Z. Fang, Anal. Chim. Acta 81 (1998) 371.
    [77] R.P. Baldwin, J. Pharm. Biomed. Anal. 69 (1999) 19.
    [78] A.Z. Carvalho, J.A. F. da Silva and C.L. do Lago, Electrophoresis 2138 (2003) 24,.
    [79] “Detection of glucose levels using excition and difference raman spectroscopy at the IUSL”
    [80] E. Maeda, M. Kataoka, M. Hino, K. Kajimoto, et al. Electrophoresis 2927-2933 ( 2007) 28.
    [81] S. Suzuki, S. Honda, Electrophoresis 2539–2560 (1998) 19.
    [82] C. Chiesa, C. Horváth, J. Chromatogr. 337–352 (1993) 645.
    [83] N.E. Hebert, W.G .Kuhr, S.A. Brazill, Electrophoresis 3750–3759 (2002) 23.
    [84] E. Anklam, Food Chem. 549-562 (1998) 63.
    [85] S. Bogdanov, P. Martin, C. Lullmann, Apidologie (extra issue) 1-59 (1997).
    [86] I. Goodall, M.J. Dennis, I. Parker, M. Sharman, J. Chromatogr. A 353-359 (1995) 706.
    [87] R. Mateo, F. Bosch-Reig, Food Chem. 33-41 (1997) 60.
    [88] C. Cordella, I. Moussa, A.-C. Martel, N. Sbirrazzuoli,; L. Lizzani-Cuvelier, J.Agric. Food Chem. 1751-1764 ( 2002) 50.
    [89] A. Terrab, J. M.Vega-Perez, M.J. Diez, F.J. Heredia, J. Sci. Food Agric 179-185 (2001) 82.
    [90] L.G. Justino, M. Caldeira, V.M.S. Gil, M.T. Baptista, A.P. Cunha, M.A. Gil, Carbohydr. Polym. 435 (1997) 34.
    [91] B. Lichtenberg-Kraag, C. Hedtke, K. Bienefeld, Apidologie 327-337 ( 2002) 33.
    [92] R. Goodacre, B. S. Radovic, E. Anklam, Appl. Spectrosc. 521-527 (2002) 56.

    無法下載圖示 本全文未授權公開
    QR CODE