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X狀及盤狀分子之引入具偶極形成雙軸向列液晶相之探討

理論計算顯示雙軸性向列型液晶分子較單軸性向列型液晶分子於電場中有更快的應答時間，因此若應用於顯示器可大幅改善影像遲滯現象。本篇研究利用修改X狀以及盤狀向列型液晶分子的幾何形狀並引入極性單元，藉由引進強偶極產生分子間強偶極作用力，使得分子於空間中穩定排列成具雙光軸超分子結構。首先針對修改分子幾何形狀以及引入極性單元對形成雙軸性液晶的影響，接著利用偏光顯微鏡觀測以光學錐光偏振鏡檢法驗證雙軸性，並於磁場配向下以粉末X光繞射進一步證明雙軸性向列液晶相的存在。

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利用毛細管電泳及MALDI-TOF/MS技術分析蛋白質

本研究主要在開發以毛細管電泳(CE)及質譜(MALDI-TOF/MS)技術做為偵測磷酸化蛋白質的新方法。我們以HPLC和MALDI確認β-酪蛋白經胰蛋白酶消化後的胜肽片段之CE析出順序。在電泳緩衝溶液(10 mM H3BO4-Na2B4O7，pH 9.35)中添加兩價金屬離子Ca2+、Sr2+、Ba2+，利用磷酸化胜肽片段與金屬離子結合而造成較大電泳遷移率變動的現象，可有效區別α-酪蛋白及β-酪蛋白的磷酸化與非磷酸化胜肽片段，當添加3 mM Ba2+時，效果最佳。此外，蛋白質經酵素消化反應(在50 mM NH4HCO3樣品緩衝溶液中，於37 ℃反應18小時)時，常會產生多切或少切的錯誤切片段。我們發現，當改變反應條件時(10 mM NH4HCO3樣品緩衝溶液，添加0.1 mM Ba2+和0.1 mM Ca2+，在37 ℃反應18小時)，可得較多正確切產物，所得MALDI質譜圖數據經蛋白質資料庫比對，進行peptide mapping時，亦可得到較佳吻合度。 此外，我們發現，磷酸化胜肽片段通常偏低的MALDI訊號，可藉由在製備MALDI樣品時將添加物(酸及其銨鹽)與樣品和基質混合，而得到明顯的改善。使用添加物100 mM HCl + 100 mM NH4Cl的混合溶液可大幅提高α-酪蛋白及β-酪蛋白上磷酸化胜肽片段的MALDI訊號。另外，以0.1 % PEO (Mwt：106)及100 mM蜜二糖(Melibiose)做為MALDI樣品添加物，亦能提高不同分子量的Polylysine在質譜上的訊號強度。最後，我們發展出新的MALDI樣品製備方法，將最被廣泛應用，但也卻最易形成不均勻結晶的2,5-Dihydroxybenzoic acid(2,5-DHB)基質所製備樣品之結晶均勻化；在基質及樣品混合點盤後，急速冷凍(-20 ℃)，並經真空乾燥。此樣品製備方法可大幅提高MALDI訊號的再現性，並增加利用MALDI進行定量分析的應用性。

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幾丁聚醣及其酵素水解物對細菌及果蠅幼蟲之抑制活性

本研究係以Bacillus cereus TKU006、Serratia ureilytica TKU013、Pseudomonas sp.TKU015三株幾丁質酶/幾丁聚醣酶生產菌發酵製備出粗酵素液。以酵素法水解懸浮態幾丁質、水溶性幾丁聚醣，製備不同水解時間之酵素水解物並以其進行抗菌及抗果蠅實驗，探討酵素水解物之對E.coli、B.subtilis及果蠅幼蟲之抑制活性。 抗E.coli測試中，WSC酵素水解物依水解程度不同，對E.coli與B.subtilis在抗菌效果上有顯著的不同抑制效果，樣品WSC/013/1h有最佳抑制效果，IC50為0.1%。抗B.subtilis測試中，樣品WSC/015/12h有最佳抑制效果，IC50在0.07%以下。 在果蠅幼蟲毒殺實驗，酵素水解懸浮態幾丁質之水解物中，CC/015水解物以水解第1小時之樣品對果蠅有最佳毒殺效果，致死率達87.5%。

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人類卵巢癌細胞中 Chk2 蛋白的活化有助於黃芩素所誘導之 G2/M 細胞週期停滯

類黃酮化合物是一種天然多酚類化合物，其持續攝取已經是被證實是可以促進身體健康、預防疾病產生以及防止癌症生成。在本研究中我們評估了類黃酮化合物－黃芩素 (Baicalein) 在人類卵巢癌的抗癌效果。經由實驗結果發現，在黃芩素的作用下，無論是隨著藥物作用濃度的提升或者是隨著作用時間的拉長，都會使得人類卵巢癌細胞之細胞生長能力受到明顯的抑制。然而，這些卵巢癌細胞在黃芩素作用下所導致的細胞生長抑制效果，是透過細胞週期 G2/M 停滯所造成。另外，經由實驗結果發現，黃芩素能夠誘導卵巢癌細胞內活性氧化物質 (ROS) 的生成量增加、H2AX 蛋白磷酸化和 Chk2蛋白的活化。除此之外，一些細胞週期 G2/M 的調控蛋白，如：Cdc25C、 Cdk1 以及 cyclin B1之蛋白質表現量也會在黃芩素的作用下而明顯下滑。綜合以上結果，人類卵巢癌細胞在黃芩素作用下所造成的細胞週期 G2/M 停滯現象，可能是由於 ROS 所導致的 DNA 受損而引發。

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一維金屬線結構之腙基吡啶配位雙螺旋銀錯合物

在本研究中，合成了亞胺腙基吡啶型配位子L1和L2，其中以L2與Ag(I)所形成的銀錯合物: [Ag9(L2)6]n[(ClO4)8] n (1)、 [Ag3(L2)2(CH2Cl2)(CH3OH)(H2O)](CF3SO3)3 (2) 、 [Ag9(L2)6]n[(BF4)9] n (3)，對其特性進行研究。 L2可與不同的銀鹽形成不同幾何構形的錯合物，依據銀鹽陰離子的不同，形成分別為九銀的雙螺旋金屬鏈錯合物和三銀螺旋錯合物這兩種不同的螺旋錯合物。雖然堆疊形式不同，但發現到有共通點在於這些螺旋錯合物的銀–銀距離約為2.85至3.29 Å之間，有明顯的親銀性作用力，再藉著配位子的末端吡啶環的分子間π–π作用力( 3.44 Å )堆疊串接，形成一維無限延伸的螺旋分子陣列。 錯合物 1、2、3的二維核磁共振光譜 (H-H COSY、NOESY)結果，皆觀察到配位子L2末端的甲基與另一股螺旋單位上的配位子的吡啶環有長距離空間上的作用力，證實L2之銀錯合物在溶液中保持著螺旋結構。由DOSY得到的diffusion coefficient ( D1 = 1.12 × 10-10 m2s-1, D2 = 1.58 ×10-10 m2s-1, D3= 1.44 × 10-10 m2s-1 )，及ESI-MS推算出錯合物在溶液中的組成為 [Ag3(L2)2] X3。測量在不同濃度下的錯合物1、2、3的UV-Vis光譜，得知錯合物在溶液態時，沒有聚集的現象產生，與固態結構中觀察到的結果不同。本系列銀錯合物在溶液態的表現大致相似，證實陰離子效應在溶液態中不顯著，但在自組裝過程有很大的影響。 在研究分子自組裝方面，利用UV-Vis滴定及核磁共振光譜滴定方法，測量以銀鹽滴定配位子的光譜變化，再以SPECFIT計算得知分子的反應機制是以L、AgL、AgL2、Ag2L2、Ag3L2逐步結合而成的。 固態結構與自組裝反應的實驗結果一致，證明此系列的配位子在與銀形成錯合物時，可自組裝形成穩定的雙螺旋錯合物。

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利用原子力顯微術對腸病毒71型病毒顆粒進行微結構與力學性質之研究

在此篇研究中，我們使用原子力顯微術(AFM)去研究腸病毒71型的表面型態與奈米結構，高解析度的影像可直接針對臨床檢體及培養之病毒進行觀察與定量量測。此外，本論文也利用原子力顯微術來測量抗體探針與固定化在基質上的病毒之間解離力，藉由腸病毒71型抗體抗原專一性的力-距離曲線圖形，可觀察到單一、雙重、多重性的解離事件，可能因單一或連續多重的交互作用力被打斷所造成的影響。以拉離速度166.7 nm/s的量測條件下，腸病毒患者與正常人樣本的解離力分別為300.5±92.24 和 25.24±7.76 pN。研究結果呈現出以AFM作為力學感測器，可快速及靈敏的鑑別腸病毒患者與正常人之檢體。因此，在未來的臨床診斷上，可應用原子力顯微術可做為臨床之生物感測器。

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無鏈彎曲形分子之構形對液晶性質之影響及引入具立體障礙氟原子對形成扇葉構形對筒型液晶排列螺旋性之影響

本論文分別討論無鏈彎曲形分子之構形對液晶性質之影響及引入具立體障礙氟原子對形成扇葉構形對筒型液晶排列螺旋性之影響。第一部分分別以置換不同的末端官能基與改變其分子側臂的夾角，並佐以單晶結果，探討其無鏈彎曲形分子之構形對液晶性質之影響。第二部分設計單側臂具立體障礙氟原子之六側臂盤狀液晶分子，由氟原子數的增加所增加分子側鏈與分子中心核的平面扭轉角，以形成顯著的類風扇構形，使分子排列與推疊時更為緊密，同時提升了分子排列的次序性。無鏈彎曲形分子之構形對液晶性質之影響及引入具立體障礙氟原子對形成扇葉構形對筒型液晶排列螺旋性之影響。

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染料敏化太陽能電池(DSSC)之電子予體和π-共軛連結基效應的理論計算研究

本論文探討四種不同的電子予體搭配四種不同的π-共軛連結基所形成無金屬有機染料分子中電子予體和π-共軛連結基所産生的效應。選擇DFT/B3LYP/6-31G*為計算方法，在不同π-共軛連結基系統時，π -共軛連接基的長短與及π -共軛連接基上不同原子的共振能和電子傳遞的能力有相關，π -共軛連接基中共軛長度較長使得結構上電子的共軛性增加，而π -共軛連接基共振能較小者可使電子非定域化到電子受體有利於電子傳遞，由結果得知BT是個不錯的π -共軛連接基選擇; 不同電子予體系統時，D-π-A系統染料中有較強電子予體則會得較高HOMO值，電子予體BDMA推電子能力雖略差電子予體DTQ能隙上表現更優於電子予體DTQ。吸收光譜方面討論S0 → S1( H → L )和( H-1 → L )兩個主要的吸收波長，H → L吸收波長視為電子予體到電子受體分子內電荷轉移( ICT ) ; H -1 → L吸收波長為整個染料分子π-π*的電子躍遷。電子予體BDMA為能隙值最低者且紅位移程度大和吸收光譜範圍廣，由此可知電子予體BDMA是個不錯的選擇。

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有機分子與金鍵結形成自我組裝單層膜導電特性研究

我們成功合成出一系列以噻吩及苯環為主體架構之有機分子，並藉由硫醇在金屬金片上自發性形成整齊排列的自我組裝單層膜（Self-Assembled Monolayers，SAMs），並利用導電式原子力顯微術量測這些有機分子形成SAM後的導電能力。結果發現亞甲基碳鍊數會高度影響這類型有機分子形成SAM後的導電性，隨著亞甲基碳鍊數的增加導電性明顯降低很多，甚至喪失導電性。

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天然酸催化醛類與烯丙基硼化合物反應合成加碳烯丙醇

以烯丙基金屬（Allylic metal）試劑與醛、酮類化合物反應合成加碳烯丙醇類化合物（Homoallylic alcohol），在有機合成中是相當重要的一個部份，加碳烯丙醇類化合物是許多天然物及藥物的前驅物，如δ-環內酯（δ-Lactone）、大環內酯類化合物（Macrolide）。 我們實驗室成功的以L-(+)-酒石酸（L-(+)-Tartaric aicd）為催化劑催化醛類與烯丙基硼化合物反應合成出一系列高產率的加碳烯丙醇化合物；並且發現在乙醇與水混和的溶劑系統下能提升產率。