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研究生： 沈蕙如
Hui-Ju Shen
論文名稱： 毛細管微胞電動層析法-比較陰離子及陽離子界面活性劑對類固醇分析的影響之研究
Comparison of the use of anionic and cationic surfactants for the separation of steroids based on MEKC and sweeping-MEKC modes
指導教授： 林震煌
Lin, Cheng-Huang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 105
中文關鍵詞： 類固醇 、微胞 、線上濃縮 、界面活性劑
英文關鍵詞： steroids, micell, sweeping, surfactant
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：494  下載：18 
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    • 為了增進類固醇分離的選擇性與靈敏度，並且討論分析物在電泳時產生不同的遷移速率，本實驗比較使用不同陰離子及陽離子界面活性劑在毛細管微胞電動層析法中對類固醇分離的影響。利用毛細管電泳/紫外光吸收偵測法分離且偵測到六個混合的類固醇-progesterone、17-hydroxy progesterone、11-deoxycortisol、corticosterone、cortisol、cortisone。類固醇的電泳遷移速率受到背景溶液的酸鹼值、界面活性劑的種類以及分析電壓為正電或負電所影響，這些因素會影響到EOF的大小及方向，或使微胞的遷移速率以及遷移方向發生改變，本實驗將對影響類固醇在電泳時遷移速率的主要因素作討論及整理。運用毛細管電泳掃集技術已大為降低對類固醇的偵測極限，且成功在老鼠及人體血液及尿液樣品中偵測到類固醇的含量。

    In attempts to improve the selectivity and sensitivity of steroid separation and to determine their migration order, a comparison of the use of anionic and cationic surfactants based on the MEKC and sweeping-MEKC modes was made. A mixture of six steroids (progesterone, 17-hydroxy progesterone, 11-deoxycortisol, corticosterone,cortisone, and cortisol) could be separated and detected by means of the CE/UV-absorption method. The order of migration time for these steroids was compared under various conditions, including acidic/alkaline buffers, anionic/cationic surfactants, and positive/negative applied voltage, causing the direction of the EOF and the migration of micelles to change. The major rules for generally predicting the migration order of steroids are summarized. The detection limits were significantly improved when the sweeping-MEKC mode was applied. The six steroids were also determined in samples of female urine and blood. The extraction procedures used for the real samples and the CE conditions for their separation were all optimized and the data are reported herein.

    目 錄 摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract…………………..……………………………………………………………Ⅱ 目錄……………………………………………………………………………………Ⅲ 圖目錄…………………………………………………………………………………Ⅴ 表目錄…………………………………………………………………………………Ⅵ 第一章 緒論 1-1 研究目的…………………………………………………………………………..01 1-2 分析物簡介……………………………………………………………………..04 1-3 激素(hormone)簡介……………………………………………………………..06 1-3.1 激素的種類……………………………………………………………...06 1-3.2 激素的作用機制………………………………………………………...07 1-3.3 腎上腺皮質類固醇的分類..……………………………………………...09 1-3.4 皮質類固醇的結構和生物合成途徑……………………………………...10 1-3.5 皮質類固醇的分泌和調節………………………………………………...11 1-4 類固醇激素的分析法……………………………………………………………..15 第二章 研究方法及原理 2-1 毛細管電泳層析法的發展………………………………………………………..17 2-2 毛細管電泳層析的分離原理……………………………………………………..21 2-2.1 電泳遷移率………………………………………………………………..21 2-2.2 電滲流……………………………………………………………………..22 2-2.3 分離效率與解析度………………………………………………………..27 2-2.4 電分散作用………………………………………………………………..28 2-3 毛細管電泳層析的分離模式……………………………………………………..30 2-3.1 毛細管區帶電泳法………………………………………………………30 2-3.2 微胞電動層析法…………………………………………………………33 2-4 毛細管電泳線上濃縮技術………………………………………………………..36 2-4.1 毛細管電泳掃集法………………………………………………………..38 第三章 研究儀器和藥品 3-1 實驗儀器…………………………………………………………………………..41 3-1.1 毛細管電泳儀器…………………………………………………………41 3-1.2 訊號放大器……………………………………………………………..…43 3-1.3 儀器及週邊設備列表……………………………………………………45 3-2 實驗藥品…………………………………………………………………………..47 3-2.1 藥品列表…………………………………………………………………..47 3-2.2 藥品性質介紹……………………………………………………………51 3-3 分析物的取得與處理……………………………………………………………..52 3-3.1 老鼠血清樣品來源………………………………………………………..52 3-3.2 人體尿液樣品來源………………………………………………………..52 3-3.3 血清及尿液樣品的前處理………………………………………………..53 第四章 研究過程和結果討論 4-1 標準品最佳分離條件的確立……………………………………………………55 4-1.1 標準品之配製…….………………………………………………………55 4-1.2 毛細管電泳掃集法最佳條件………..……………………………………56 4-2 界面活性劑對分析結果影響之探討……………………………………………..78 4-2.1 分析物的電泳遷移速率…………………………………………………78 4-2.2 界面活性劑造成分離度及掃集的影響…………………………………..79 4-3 濃縮效果與偵測極限之探討…………………………………………………..85 4-4 真實樣品的定量分析……….…………………………………………………..90 4-4.1 老鼠血清中皮質固酮的定量分析………………..………………………90 4-2.2 人體尿液中類固醇的定量分析……………………….…………………..97 第五章 結論和展望 5-1 最佳電泳層析條件方面………………………………………………………..100 5-2 真實樣品定量分析方面………………………………………………………..100 5-3 應用與展望…………………………………………………………………….101 論文發表……………………………………………………………………………102 參考資料……………………………………………………………………………...103 附件︰期刊論文 圖目錄 圖1-1 界面活性劑及分析物結構…..……………………………………………….03 圖1-2 激素作用機制………………………………………………………………...08 圖1-3 腎上腺皮質結構圖…………………………………………………………...10 圖1-4 皮質類固醇的基本結構……………………………………….……………..11 圖1-5 腎上腺類固醇的生物合成途徑……………………………….……………..13 圖2-1 管柱內樣品區帶流動的示意圖……………………………….……………..20 圖2-2 毛細管電泳裝置簡圖……………………………….………………………..24 圖2-3 毛細管壁內電雙層示意圖…………………………………………………...25 圖2-4 樣品區帶和緩衝溶液的導電度不同引起電分散作用……………………...29 圖 2-5 在CZE分離模式下不同粒子的遷移示意圖...……………….…………….32 圖2-6 陽離子型和陰離子型微胞的示意圖……………………….………………..33 圖2-7 陽離子界面活性劑在毛細管內作用示意圖……………….………………..34 圖2-8 毛細管電泳掃集模式……………………….………………………………..40 圖3-1 毛細管電泳紫外光吸收儀器……………………….………………………..42 圖3-2 訊號放大器裝置……………………….……………………….…………….44 圖3-3 Brij-S的合成.....……………………….……………………….…………….50 圖3-4 血清及尿液樣品萃取步驟流程圖……………………….…………………..54 圖4-1 CTAB濃度對掃集的影響………………………….………………………..61 圖4-2 CTAB濃度和譜峰高度關係圖……………………………….……………..62 圖4-3 CTAB添加有機修飾劑對掃集的影響……………………………………...63 圖4-4 TTAB 濃度對掃集的影響……………...……………………………………64 圖4-5 TTAB添加有機修飾劑對掃集的影響……………………………………...65 圖4-6 OTAB之MEKC電泳圖……………..……………………………………...66 圖4-7 OTAB Sweeping-MEKC電泳圖…..…………………….…………………..67 圖4-8 SDS濃度對掃集的影響…………………………….………………………..68 圖4-9 SDS添加有機修飾劑對掃集的影響………………………………………...69 圖4-10 DOSS濃度對掃集的影響….………………...……..………………………..70 圖4-11 DOSS添加有機修飾劑對掃集的影響….…………………………………...71 圖4-12 DOSS濃度對分離的影響………………………….……………………..72 圖4-13 Brij-S添加有機修飾劑對掃集的影響…………………………….……….73 圖4-14 CTAB與TTAB堆積長度測試比較…………..………………………….74 圖4-15 SDS堆積長度測試比較…………..………………………………………..75 圖4-16 DOSS堆積長度測試比較………..………………………………………..76 圖4-17 Brij-S堆積長度測試比較………..………………………………………..77 圖4-18 SDS、DOSS、Brij-S最佳條件下電泳比較圖.……………………………82 圖4-19 微胞結構示意圖…………………………………..…………………………83 圖4-20 OTAB、CTAB、TTAB最佳條件下電泳比較圖.…………………………84 圖4-21 不同濃度標準品的毛細管電泳層析圖…………………..…………………87 圖4-22 Sweeping-MEKC標準品濃度之檢量線………….……….……………….88 圖4-23 血清或尿液樣品萃取步驟圖……………………………..…………………92 圖4-24 餵食2C-C、2C-B、2C-I後老鼠血清中corticosterone層析圖…………93 圖4-25餵食2C-T-2後老鼠血清中corticosterone層析圖………………………94 圖4-26餵食2C-T-7後老鼠血清中corticosterone層析圖………………………95 圖4-27 餵食毒品後老鼠血清中corticosterone數值圖……………………………96 圖4-28 人體尿液中類固醇荷爾蒙電泳層析圖………..…………………………….98 表目錄 表1-1 哺乳動物主要內分泌腺和激素……………………………………………...09 表1-2 人體血漿及尿液中類固醇荷爾蒙的含量…………………………………...14 表1-3 利用各種方法偵測皮質固酮及氫基皮質酮的濃度和偵測極限…………...15 表2-1 常見控制EOF的方法……………………………………………………….26 表2-2 毛細管電泳層析法的分離模式……………………………………………...31 表2-3 常用界面活性劑的CMC及分子聚集數（AN）……………………………35 表2-4 各種毛細管電泳線上濃縮的堆積模式……………………………………...37 表4-1 利用MEKC及Sweeping-MEKC電泳模式比較陰離子及陽離子界面活性 劑對類固醇分離的影響..…………………………………………………...81 表4-2 不同界面活性劑對類固醇之偵測極限、理論版數、堆積長度之探討…..86 表4-3 Sweeping-MEKC之再現性探討…………………….……………………...89 表4-4 人體尿液中之類固醇含量…………………………………………………...99

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