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研究生:郭玉玲
研究生(外文):Yu-Ling Kuo
論文名稱:以毛細管電泳檢測微量之菸鹼與非類固醇抗炎藥物
論文名稱(外文):Determination of Trace-level Tobacco Alkaloids and Non-steroidal Anti-inflammatory Drugs by Capillary Electrophoresis
指導教授:黃悉雅
指導教授(外文):Hsi-Ya Huang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:化學研究所
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:非水相毛細管電泳非類固醇抗炎藥物菸鹼線上濃縮技術毛細管電泳質譜儀
外文關鍵詞:Capillary Electrophoresisnonaqueous capillary electrophoresismass spectrometryon-line concentractionTobacco AlkaloidsNon-steroidal Anti-inflammatory Drugs
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本論文第一部分將以毛細管微乳化電層析(microemulsion electrokinetic chromatrography, MMEKC)結合正常注射及陰離子選擇注射進行偵測十種非類固醇抗炎藥物(nonsteroid anti-inflammatory drugs, NSAIDs) 。最佳化背景電解液組成為pH 2磷酸溶液,包含3.31% 十二烷基磺酸鈉鹽,1.01% PGDA,8.61%異丙醇,15%乙腈(正常模式時)及13%乙腈(堆積模式時) 。當在堆積水段添加15%乙腈,及樣品基質中溶液添加10%乙腈進行陰離子選擇注射時,偵測極限可降低至0.033 ~ 0.297ng/mL。此微乳化電層析技術在正常注射模式時,能有效檢測出市售藥品和藥物貼片之使用前後殘留NSAIDs的濃度差異,而在陰離子選擇注射模式下,能有效檢測出環境水樣微量ibuprofen的殘留。
毛細管電泳具有高分離效率及低溶劑使用量的特性,而離子阱(ion trap)質譜儀則具有分子結構鑑定及快速檢測功能,本研究第二部分利用非水相毛細管電泳串聯電噴灑離子阱質譜儀(nonaqueous capillary electrophoresis mass spectrometry, NACE-MS)偵測六種菸草中之常見菸鹼(tobacco alkaloids)。最佳化之非水相背景電解液組成為40mM甲酸銨溶於30% 乙腈及70% 甲醇 (pH 4)。配合增加電壓進樣時間以提升菸鹼訊號的強度,偵測極限可降為0.41~4.45 ng/mL。可成功利用此簡單快速方法檢測出吸菸者吐出之二手菸殘留之菸鹼。
In the first part of the thesis, microemulsion electorkinetic chromatography (MEEKC) coupled normal injection and anion-selective exhaustive injection sweeping technology with MEEKC (ASEI-sweeping- MEEKC) were used to detect and analyze ten nonsteroid anti-inflammatory drugs (NSAIDs). The optimum background electrolyte was phosphoric acid (pH 2), which contained 3.31% SDS, 1.01% PGDA, 8.61% 2-propanol, 15% ACN (normal injection) or 13% ACN (ASEI-sweeping-MEEKC). ASEI sweeping technology with MEEKC which added 15% ACN in H2O plug and 10% ACN in sample matrix. The detection limits of ten NSAIDs were improved to the range of 0.033 ~ 0.297 ng/mL. The MEEKC coupled normal injection method was also applied in the tablets and comparing the commercial patches of the discrepancy concentration which used and unused. And the ASEI-sweeping-MEEKC has succeeded on detecting trace-level ibuprofen in the environment of the water samples.
In the second part of the thesis, a nonaqueous capillary electrophoresis coupled to electrospray ionization-ion trap-mass spectrometry (NACE/ESI-MS) was used to determine six tobacco alkaloids. The optimum background electrolyte was composed of 40 mM FA (pH 4), 30% ACN and 70% methanol (v/v). Increasing injection time at high voltage could enhance the signals of tobacco alkaloid. The optimal conditions obtain the detection limits of tobacco alkaloids were improved to the range of 0.41 ~ 4.45 ng/mL. Finally, this technique has been succeeded in detecting trace-level tobacco alkaloids from secondhand smoke.
目錄
摘要
Abstract
謝誌
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1.1 非類固醇抗發炎藥物
1.1.1非類固醇抗發炎藥物檢量的重要性
1.1.2文獻回顧
1.1.2.1 NSAIDs作用機轉
1.1.2.2 NSAIDs 的副作用
1.1.2.3新興汙染物
1.1.2.4 NSAIDs分析方法回顧
1.2 菸草中之菸鹼
1.2.1 菸鹼的簡介
1.2.2 菸鹼的危害
1.2.3 菸鹼分析方法回顧
第二章 毛細管電泳簡介
2.1 毛細管電泳概論
2.1.1歷史
2.1.2毛細管電泳原理
2.1.3電滲流
2.1.4分析物實際遷移速度
2.1.5偵測系統
2.2 毛細管電泳的應用
2.2.1陰離子選擇注射結合微乳化電層析
2.2.2非水相毛細管電泳結合質譜儀
2.3 非水相毛細管電泳簡介
2.3.1非水相介質的優缺點
2.3.2非水相介質的影響
2.3.3非水相電泳之運用
2.4 毛細管電泳-電灑-質譜技術
2.4.1 質譜原理
2.4.2 電噴灑離子化器
2.4.3 電噴灑介面
2.4.4質量分析器-離子阱質譜儀
第三章 實驗部份
3.1 實驗儀器
3.2 實驗藥品
3.3毛細管微乳化電層析以陰離子選擇注射分析NSAIDs藥物實驗介紹
3.3.1 NSAIDs結構與性質
3.3.2實驗藥品配置方法
3.3.2.1 pH8樣品基質液製備
3.3.2.2 pH2溶液製備
3.3.2.3 微乳化緩衝溶液製備
3.3.2.4 NSAIDs標準溶液的製備
3.3.2.5 硼酸背景電解液之備製
3.3.3 NSAIDs藥物分離之實驗條件
3.3.3.1 毛細管活化步驟
3.3.3.2 儀器控制參數
3.3.4實際樣品處理步驟
3.3.4.1 實際藥品前處理步驟
3.3.4.2 河川水前處理步驟
3.3.4.3 SPE管-樣品濃縮步驟
3.4 非水相毛細管電泳串聯質譜儀分析菸鹼之實驗介紹
3.4.1 菸鹼藥物結構與性質
3.4.2實驗藥品配置方法
3.4.2.1 菸鹼藥物標準品配製
3.4.2.2 背景電解液配製
3.4.2.3 樣品基質溶液配製
3.4.2.4 毛細管電泳儀參數
3.4.2.5 新毛細管活化步驟為下
3.4.2.6 電灑/質譜儀參數
3.4.3 實際樣品前處理
3.4.3.1 菸草萃取(市售菸品)
3.4.3.2 二手菸收集
第四章 結果與討論
4.1 毛細管微乳化電層析結合陰離子選擇注射堆積技術分離NSAIDs 結果與討論
4.1.1微乳化電層析分離NSAIDs
4.1.1.1 不同濃度的界面活性劑對分離的影響
4.1.1.2 添加不同種類的共界面活性劑對分離影響
4.1.1.3 添加不同濃度的IPA共界面活性劑對分離影響
4.1.1.4 添加不同種類油滴對分離的影響
4.1.1.5 添加不同種類有機修飾劑對分離的影響
4.1.1.6 添加不同濃度有機修飾劑對分離的影響
4.1.1.7 正常注射模式對十種NSAIDs的分離效果
4.1.2 微乳化電層析結合陰離子選擇注射分析NSAIDs藥物
4.1.2.1配於樣品基質中加入不同濃度ACN對堆積與分離的影響
4.1.2.2水段中加入不同濃度ACN對分離的影響
4.1.2.3 前端酸段長度對堆積分析的影響
4.1.2.4 前端水段長度對堆積分析的影響
4.1.3 比較MEEKC與ASEI-SWEEP-MEEKC之定性定量效能
4.1.3.1 正常注射模式與堆積模式分離效率及解析度比較
4.1.3.2 ASEI-SWEEP-MEEKC檢量線與相關係數值 77
4.1.3.3 正常注射模式偵測與堆積模式所得偵測極限比較
4.1.3.4 正常注射模式偵測與堆積模式所得理論板數比較
4.1.3.5 線上濃縮堆積模式之準確性與再現性
4.1.4 實際樣品檢測
4.1.4.1 短管柱ASEI注射對分離的影響
4.1.4.2 分析物多樣化時之競爭效應
4.2毛細管電泳-質譜儀對菸鹼之結果與討論
4.2.1正常注射模式分析菸鹼
4.2.2 樣品放大效果的最佳化
4.2.2.1 背景電解液中不同ACN/MeOH比例對分離的影響
4.2.2.2 背景電解液中不同的離子濃度對分離的影響
4.2.2.3 不同pH值的樣品基質液對分離影響
4.2.2.4 不同離子的濃度樣品基質對分離影響
4.2.2.5 進樣秒數變化對分離影響
4.2.2.6 鞘流流速對分離影響
4.2.2.7 毛細管入口端與出口端高度位置對分離影響
4.2.3 堆積模式檢量線與相關係數值
4.2.4正常模式與堆積模式最佳化分析菸鹼之比較
4.2.5 實際樣品
第五章 結論
參考文獻

圖目錄
圖2-1 Hardy使用含有膠質粒子的U型管
圖2-2 毛細管電泳儀簡圖
圖2-3電滲流過程示意圖
圖2-4液面流型及其波峰剖面圖
圖2-5分析物實際遷移速度
圖2-6 ASEI-SWEEP-MEEKC機制示意圖
圖2-7 NACE樣品堆積機制示意圖
圖2-8質譜儀結構的五大元件
圖2-9 ESI與APCI適合運用的化合物性質及分子量範圍
圖2-10 電噴灑操作進入質譜儀示意圖
圖2-11電噴灑噴灑影像圖
圖2-12 電噴灑離子源電荷游離示意圖
圖2-13 內徑尺寸的毛細管所對應產生穩定的流速
圖2-14 20μm的毛細管所對應於ESI能穩定噴灑的最低流速
圖2-15 霧化器噴灑介面
圖2-16 (a) 離子井質譜儀裝置圖 (b)離子井質譜儀實圖
圖2-17 離子在離子阱中的穩定範圍圖
圖2-18 碎片離子掃描分析示意圖
圖4-1不同濃度的界面活性劑對分離的影響
圖4-2不同種類的共界面活性劑對分離的影響
圖4-3不同濃度的IPA共界面活性劑對分離影響
圖4-4 不同種類的油滴對分離影響
圖4-5添加不同種類有機修飾劑對分離的影響
圖4-6 添加不同濃度ACN有機修飾劑對分離的影響
圖4-7 正常注射模式對十種NSAIDs的分離效果
圖4-8樣品基質中加入不同濃度ACN對分離的影響
圖4-9前端水段中加入不同濃度ACN對分離的影響
圖4-10 不同濃度ACN配於樣品基質中對分離影響的SER
圖4-11不同濃度ACN配於前端水段中對分離影響的SER
圖4-12 前端酸段長度對堆積分析的影響
圖4-13 前端水段長度對堆積分析的影響
圖4-14 前端酸段長度對分析物的SER
圖4-15前端水段長度對分析物的SER
圖4-16 正常模式偵測與堆積模式偵測電泳圖比較
圖4-17 以MEEKC測定真實樣品中的NSAIDs含量
圖4-18 以ASEI-sweeping-MEEKC測定真實樣品中NSAIDs含量
圖4-19 長管注射與短管注射對NSAIDs分離效果
圖4-20 不同濃度ACN對短管分離影響
圖4-21 分析物多樣化時之競爭效應
圖4-22 nicotine MS與MS2 圖
圖4-23 anabasine MS與MS2 圖
圖4-24 nornicotine MS與MS2 圖
圖4-25 cotinine MS與MS2 圖
圖4-26 myosimine MS與MS2 圖
圖4-27 anatabine MS與MS2 圖
圖4-28正常模式最佳化條件分析菸鹼與選離子層析圖
圖4-29 背景電解液中不同ACN/MeOH比例對分離的影響
圖4-30 背景電解液中不同離子濃度對分離的影響
圖4-31 不同pH值的樣品基質液對分離的影響
圖4-32不同離子濃度的樣品基質對分離的影響
圖4-33進樣秒數變化對分離影響的訊號強度SER
圖4-34毛細管電泳/電灑/質譜儀器架設
圖4-35 鞘流流速變化對分離影響
圖4-36毛細管入口端與出口端高度位置對分離影響
圖4-37堆積模式最佳化條件分析菸鹼與選離子模式層析圖
圖3-38 正常模式偵測菸草中菸鹼與選離子層析圖
圖3-39堆積模式偵測菸草中菸鹼與選離子層析圖
圖3-40正常模式偵測二手菸中菸鹼與選離子層析圖
圖4-41堆積模式偵測二手菸中菸鹼與選離子層析圖

表目錄
表1-1 我國抗生素與止痛藥濃度與先進國家之調查分析比較
表1-2 歷年CE技術對NSAIDs相關文獻
表1-3 GC-MS,LC-MS技術對NSAIDs相關文獻
表1-4 層析方法對菸鹼分析的相關文獻
表2-1 可能影響電滲流因素
表2-2 為常用於NACE之有機溶劑物理性質
表2-3 影響ESI噴灑游離參數及影響結果
表3-1 實驗儀器設備名稱及廠牌規格
表3-2 本實驗所使用之藥品名稱及廠牌介紹
表3-3 NSAIDs藥物結構與性質
表3-4 不同pH值之borax-boric acid背景電解液配製
表3-5 菸鹼藥物的結構與性質
表3-6 質譜其他參數
表4-1 酯類油滴結構
表4-2 微乳化系統之遷移時間再現性
表4-3 微乳化系統之訊號面積再現性
表4-4 NSAIDs之ASEI-SWEEP-MEEKC檢量線與相關係數值
表4-5 正常注射模式與堆積模式所得偵測極限比較
表4-6 正常注射模式與堆積模式所得理論板數比較
表4-7 線上堆積模式之遷移時間之再現性
表4-8 線上堆積模式之波鋒面積之再現性
表4-9 線上堆積模式之檢量線準確度
表4-10 真實樣品中NSAIDs檢測所得濃度
表4-11 標準品與Sul和Flu面積比之競爭效應
表4-12 堆積模式檢量線與相關係數值
表4-13 正常模式菸鹼標準品之再現性與偵測極限
表4-14 堆積模式菸鹼標準品之再現性與偵測極限
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