本篇研究運用滾筒電鍍技術製作出新型的可拋棄式滾鍍鎳電極，具有成本低廉、可大量製作、使用便利等優點，結合流動注入系統與高效能液相層析儀應用於生醫感測器之開發與研究。
首先，運用滾鍍鎳電極對於胺基化合物特定的電催化現象，結合高效能液相層析法(HPLC)，在強鹼環境下，成功達到標準品之定性與定量，並應用於真實樣品之檢測。第一部份研究針對檢測生物檢體中三聚氰胺(Melamine)之含量。2007年，美國爆發貓狗暴斃死亡事件，學者推測與大量被添加於飼料中之三聚氰胺有關，引發動物在泌尿系統上之疾病。在動物醫療越來越受重視的時代，建立完善的添加物檢測系統，乃不容趨緩。第二部份的研究為檢測化妝品中的傳明酸 (Tranexamic acid)。近幾年，醫學美容盛行，以抗老、除皺、美白保養為訴求，而新美白成分傳明酸為2006年某知名品牌所推出，為美白產品之主要成份。為確保美容產品使用不致過量造成危害，更需建構完整的商品檢測平台，以確保消費者的權利。研究中，應用滾鍍鎳電極結合高效能液相層析，針對化粧品中的傳明酸進行偵測，可得到廣泛的線性範圍3—1000 ppm，回收率達到97.7—103.9 %的理想範圍。
第三部份的研究為偵測魚類中甲醛(Formaldehyde)的含量。水產品中皆含有甲醛之天然背景值，為生物體內之氧化三甲胺(TMAO)分解成二甲基胺與甲醛。然而，水產品在運送過程中通常被不法地添加甲醛，因其可延長保存期限，保持外觀的鮮美及減少臭味產生。因此，檢測水產品中甲醛之有效含量與快速方便性即是此項研究所著重之目標。運用滾鍍鎳電極之強氧化力結合C18型分離管柱與高效能液相層析。在最佳化條件下，偵測線性範圍為2 uM—1 mM，理論偵測極限可達0.048 uM (S/N = 3)，並成功應用於鱈魚中甲醛含量之檢測。We report here a simple, inexpensive and sensitive electrochemical detection method of using a disposable barrel plating nickel electrode (Ni-BPE) as biosensors. In this work, a new Ni-BPE/ flow-injection ECD cell is developed and further coupled with HPLC for electroanalysis. The user-friendly design of electrochemical cell is not only suitable for flow injection analysis (FIA) but also attractive in practical applications.
In this study, we demonstrate the electrocatalytic oxidation of amino compounds such as melamine and tranexamic acid by using a disposable barrel plating nickel electrode. First, Melamine has been speculated to add intentionally to raise the apparent protein content of the feedstuff, as the protein concentration is measured by analysis of total nitrogen content. Second, Tranexamic acid is an important reagent in cosmetic skin-whitening formulation and a drug for the inhibition of plasminogen to plasmin in blood. Further electrocatalytic oxidation with FIA and the use of a detector in HPLC for the determination of amino compounds at the Ni-BPE are discussed and investigated. The method was successfully applied to the analysis of the real samples and proved to be suitable for rapid and reliable quality control.
Finally the electrocatalytical activity of Ni-BPE was studied for determination of formaldehyde. Formaldehyde is added inappropriately in food processing for its preservative and bleaching effects. A specifically designed electrochemical cell coupled with high performance liquid chromatography is applied for the determination of Formaldehyde. Under optimized conditions, a linear range from 2 uM—1 mM with a detection limit (S/N = 3) of 0.048 uM was observed. The proposed method was successfully used to detect the amount of Formaldehyde in fish to show its potential use in real applications.論文摘要 I
Summary III
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 三聚氰胺(Melamine)在生物檢體的檢測 1
第一節 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 3
第二節 滾鍍鎳電極之介紹 7
2-1 電極前處理步驟 7
2-2 電化學行為 9
第三節 實驗方法之簡介 13
3-1 循環伏安法(Cyclic Voltammetry) 13
3-2 安培法(Amperometry) 15
3-3 流動注入分析法(Flow Injection Analysis,FIA) 17
第四節 儀器設備與藥品配製 19
4-1 儀器設備 19
4-2 藥品目錄 20
4-3 藥品配製 21
第五節 結果與討論 22
5-1 三聚氰胺之電化學行為與反應機制 22
5-2 結合流動系統之探討 24
5-2-1 電位探討 24
5-2-2 流速探討 25
5-2-3 穩定性 27
5-2-4 校正曲線與偵測極限 29
5-3 高效能液相層析系統之探討 30
5-3-1 離子強度探討 31
5-3-2 流速探討 33
5-3-3 校正曲線與偵測極限 34
5-4 真實樣品之應用 36
5-4-1 前處理方式探討 36
5-4-2 真實樣品偵測結果 37
第六節 結論 42
第七節 未來展望—Cyanuric acid之檢測方法開發 43
7-1 前言 43
7-2 初步偵測結果 45
第二章 傳明酸(Tranexamic acid)在化粧品中的檢測 47
第一節 緒論 47
1-1 前言 47
1-2 文獻回顧 49
第二節 儀器設備與藥品配製 53
2-1 儀器設備 53
2-2 藥品目錄 53
2-3 藥品配製 53
第三節 結果與討論 55
3-1 傳明酸之電化學行為與反應機制 55
3-2 結合流動系統之探討 57
3-2-1 電位探討 57
3-2-2 流速探討 57
3-2-3 校正曲線與偵測極限 59
3-2-4 穩定性 61
3-3 高效能液相層析系統之探討 63
3-3-1 移動相中有機溶劑之比例 63
3-3-2 流速探討 64
3-3-3 校正曲線與偵測極限 65
3-3-4 再現性 66
3-4 真實樣品之應用 67
3-4-1 前處理方式 67
3-4-2 真實樣品偵測結果 68
第四節 結論 70
第五節 未來展望—胺基化合物之立體結構特性探討 71
第三章 甲醛(Formaldehyde)在水產品上的檢測 73
第一節 緒論 73
1-1 前言 73
1-2 文獻回顧 75
第二節 儀器設備與藥品配置 82
2-1 儀器設備 82
2-2 藥品目錄 82
2-3 藥品配製 82
第三節 結果與討論 83
3-1 甲醛之電化學行為與反應機制 83
3-2 流動系統之最佳參數探討 85
3-2-1 電位探討 85
3-2-2 流速探討 86
3-2-3 穩定性 88
3-2-4 校正曲線與偵測極限 90
3-3 高效能液相層析儀系統之探討 92
3-3-1 校正曲線與偵測極限 92
3-3-2 真實樣品之樣品前處理方法 93
3-3-3 樣品偵測結果 94
第四節 結論 95
第五節 未來展望-建立水產品新鮮度之檢測方法 96
5-1 魚貝類腐敗之成因 96
5-2 腐敗的過程 98
5-3 組織胺中毒 98
5-4 實驗設計步驟說明 101
5-5 結果與討論 101
5-5-1 蛤肉前處理步驟: 101
5-5-2 蛤肉偵測結果 101
5-5-3 問卷調查結果 103
5-6 初步偵測結果與未來應用之可能性 104
參考文獻 10
