本論文利用溴化十六烷三甲基銨 (cetyltrimethyl ammonium brombide, CTAB吸附在金奈米粒子 (gold nanoparticles, Au NPs) 表面當做選擇性探針，同時也作為表面輔助雷射脫附游離質譜法 (surface-assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry, SALDI-MS) 之無機基質，應用於食品工業及生物樣品中核苷單磷酸 (monophosphate nucleotides) 之偵測。由於腺核苷單磷酸 (adenosine 5’-monophosphate, 5’-AMP) 、鳥核苷單磷酸 (guanosine 5’-monophosphate, 5’-GMP)、尿核苷單磷酸 (uridine 5’-monophosphate, 5’-UMP) 和胞核苷單磷酸(cytidine 5’-monophosphate, 5’-CMP) 等分子帶負電，可藉由靜電作用力和帶正電的CTAB結合，使其更接近Au NPs表面並導致Au NPs聚集。藉由離心的方式濃縮分析物樣品，即可直接以SALDI-MS進行偵測。研究結果顯示CTAB除了可抑制背景雜訊，亦可增加訊號解析度及強度。其最佳化條件為使用1.8 nM Au NPs與0.4 μM CTAB混合所配製出的CTAB-Au NPs作為SALDI-MS之無機基質，可測得溶液中5’-CMP、5’-UMP、5’-AMP和5’-GMP之偵測極限分別為25、25、5和10 nM (雜訊比為3時)。在真實樣品方面，香菇萃取物及味精中核苷單磷酸的檢測結果與相關文獻一致。本方法提供很好的靈敏度、再現性 (變異數小於20%) 及樣品處理簡單的優點，希望此技術將來能應用在生物系統中核苷單磷酸代謝機制的研究上。

This thesis is that we demonstrated the determination of monophosphate nucleotides through the surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (SALDI-MS) using hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) adsorbed gold nanoparticles (CTAB-Au NPs). The binding of four monophosphate nucleotides — adenosine 5’-monophosphate (5’-AMP), guanosine 5’-monophosphate (5’-GMP),uridine 5’-monophosphate (5’-UMP) and cytidine 5’-monophosphate (5’-CMP) — to the surfaces of these CTAB-Au NPs induced their aggregation, which allowed selective concentration of the four analytes from sample solutions. The analytes adsorbed CTAB-Au NPs were directly subjected to SALDI-MS measuremen, preventing a need of mixing the analytes with organic matrices. Our results revealed that CTAB was effective to improve ionization efficiency of the analytes and to suppress the MS background from Au clusters. By using CTAB-Au NPs that were prepared by mixing 0.4 μM CTAB with 1.8 nM Au NPs, our SALDI-MS approach provided the detection of limits at a signal-to-noise ratio of 3 of 25, 25, 5 and 10 nM for 5’-CMP, 5’-UMP, 5’-AMP and 5’-GMP, respectively. We have successfully validated the practicality of this approach through the analyses of 5’-AMP, 5’-GMP, 5’-UMP and 5’-CMP in the mushrooms extracts and of 5’-GMP in monosodium glutamate. Our approach provides advantages of simplicity, sensitivity, and reproducibility (shot-to-shot variation less than 20%) for the the determination of the concentrations of the analytes in the biological samples。

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論
1.1 前言 1
1.2 基質輔助雷射脫附游離質譜法 (MALDI-MS) 2
1.2.1 MALDI-MS 的發展歷史 2
1.2.2 MALDI-MS 樣品製備 2
1.2.3 有機基質的特性與功能 3
1.2.4 飛行時間 (Time-of-Flight, TOF) 質量分析器 5
1.2.5 影響分析物訊號強弱的因素 5
1.3 表面輔助雷射脫附游離質譜法 (SALDI-MS) 6
1.3.1 SALDI-MS 的發展歷史 6
1.3.2 SALDI-MS 樣品脫附游離的機制 7
1.3.3 SALDI-MS 基質種類與應用 7
1.3.3.1 金奈米粒子 7
1.3.3.2 氧化鐵奈米粒子 9
1.3.3.3 二氧化鈦奈米粒子 9
1.4 研究動機 11
1.5 參考文獻 12
第二章 利用金奈米粒子結合表面輔助雷射脫附游離法偵測
核苷單磷酸
2.1 前言 14
2.2 實驗部分 15
2.2.1 實驗藥品 15
2.2.2 合成14 nm 金奈米粒子 15
2.2.3 金奈米粒子之光譜鑑定 17
2.2.4 標準樣品的製備 17
2.2.5 真實樣品前處理 20
2.2.6 MALDI-TOF-MS 20
2.3 結果與討論 20
2.3.1 以CTAB-Au NPs 作為SALDI-MS 基質 21
2.3.2 SALDI-MS 最佳化條件探討 25
2.3.3 不同核苷單磷酸的分析 28
2.3.4 核苷單磷酸定量分析 29
2.3.5 分析香菇中核苷單磷酸的含量 30
2.3.6 分析味精中核苷單磷酸的含量 34
2.4 結論 35
2.5 參考文獻 36

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