化學/Chemistry
中國化學會,正常發行
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現行發現許多疾病或藥物治療皆與基因相關，因此基因檢測已是目前臨床相當重視的檢測項目，而脊髓肌肉萎縮症(spinal muscular atrophy, SMA)為發生頻率相當高的遺傳性疾病，此疾病由運動神經原存活基因(survival motor neuron, SMN)所控制，其症狀會造成嚴重的肌肉無力，甚至呼吸衰竭而死亡，然而目前此疾病並無有效治癒方法，惟有靠基因診斷來防止疾病發生。目前臨床已有許多診斷此SMA疾病之方法，但各有其優缺點；而毛細管電泳法(CE)為近年來快速發展的一項分離技術，其優點包括快速分析、高解析度、少量樣品需求及低環境污染等，非常適用於基因檢測，再加上毛細管定序儀(capillary DNA sequencer)之發明，更促進毛細管電泳法於基因分析上的發展。因此本文章即回顧先前利用毛細管電泳法分析SMN基因之文獻，希望此些技術往後可應用於臨床作為診斷SMA之依據。
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分析化學領域中微量化的萃取技術與分析方法的開發日趨重要，並以簡單、快速的萃取方式來達到預濃縮的效果，依綠色化學為準則，為降低有機溶劑使用量、縮短樣品前處理的時間、提升儀器的偵測靈敏度和分離效能等方向。因此本篇回顧介紹以磁性固相萃取法、分散式固相萃取法、高分子整體成形管柱微萃取法和線上濃縮固相萃取法等技術為主軸，並介紹以新穎材料如金屬有機骨架配位化合物、奈米材料和離子液體，進行修飾與合成，提高分析物的萃取效率、增加選擇性和層析分離等優點，進而提升萃取技術與分析方法應用層面，未來可用於真實樣品檢測的發展價值。
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急診室裡其中一種常見之急性中毒案例乃致命的服農藥自殺中毒，但因傳統液相層析質譜技術的樣品前處理太過耗時，不足以應付緊急醫療狀況。針對上述這類毒物之毒性成分，目前已成功開發一高效能大氣質譜快速檢測技術平台，未來對解決急診室中毒性物質辨識效率偏低的問題頗俱潛力。服農藥約佔全球自殺事件的三分之一。為了加快在急診的搶救行動，本研究研發出一種通過熱脫附電噴灑游離質譜法(TD-ESI/MS)來快速鑑定攝取農藥種類的分析方法。本檢測口腔液中農藥的方法其再現性(n = 6)的相對標準偏差(＜ 7%)低，而從四位受試者獲得的口腔液中檢測農藥的極限在1-10 ppb之間，其相對標準偏差為10.7%。五種口腔液中農藥在1 ppb-1 ppm濃度範圍內其與質譜訊號強度間的線性關係良好(R^2在0.9938和0.9988之間)。由於整個分析過程極為快速，這種技術讓我們能夠在中毒早期幫助因農藥中毒被送到急診室的患者，從他們的口腔液中進行快速床邊非侵入性之鑑定工作，提供臨床上重要的毒理學資料，以利急救過程中之關鍵性決策。
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自毛細管區帶電泳法的理論發表後，毛細管電泳法至今發展已三十餘年，期間無數的分析方法被開發出來。經過不斷的儀器設計改良，包括與更具靈敏度與應用性的偵測器結合及微小化等技術發展，使毛細管電泳法成為成熟且具有多樣化應用性的分離技術。因毛細管的內徑小，偵測窗光徑短且樣品注入量少，致偵測靈敏度不佳，這也使它的應用受限。線上樣品濃縮技術是解決此問題最重要的技術。本文介紹三種以掃集法為基礎的線上樣品濃縮技術，包括LVSS-ASEI-sweeping、EKS-sweeping及micelle to solvent stacking技術，並探討作用機制及其應用，期盼可以將這些技術應用到更多分析領域中並達到預期成效。
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安定性指標分析方法及苛酷試驗於新藥研發過程來說具有其重要指標意義，可藉由試驗了解藥品製程中副產物、賦形劑及降解物等不純物對藥品的影響，確保原料藥和製劑的純度與穩定性，分析結果同時作為藥物包裝及儲存評估之依據。製藥界中普遍性使用高效能液相層析法搭配光電二極體陣列或質譜偵測器，針對不純物進行定性及定量檢驗。本文回顧安定性指標分析方法開發及苛酷試驗於製藥產業中應用方式及情形。
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此篇文章主要進行近五年奈米材料混摻於有機高分子整體成形材料的文獻回顧，由於層析及萃取效率的高低，取決於靜相材料的選擇，有機高分子整體成形材料具備高度通透性以及易製備等特性，在過去的研究中已獲得廣大注意，但對於小分子物質仍有分離上的限制，奈米材料具備高度孔洞性、高比表面積及易被官能化等優勢，可混摻於有機高分子整體材料中提升原材料在層析以及萃取的應用。目前被混摻於整體成形材料的奈米材料有金屬氧化物、碳材、金屬奈米粒子或金屬有機骨架材料等等種類，藉由研究成果發現，這些材料的添加可提升整體成形材料的通透性及對分析物作用力，同時亦提升層析及萃取技術的效率，也可拓展至實際樣品的應用。
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藥物動力學於新藥開發的過程中，扮演著關鍵的角色，而執行藥物動力學實驗之前，需經過合適且有效的樣品前處理，方能進行分析，並且將藥物動力學結果與藥品的安全性和療效用途做連結。樣品前處理目前以萃取及層析為目前主要方式，萃取法由液相層析、固相萃取演變至近期的液/固相微萃取和自動化固相萃取等，以利於提高藥物動力學分析上之精準度及靈敏度。層析法從傳統正/逆向和薄層層析改良至親水性作用層析、高效薄層層析及合相層析等，能專一地分析人體內的生化物質、胜肽及蛋白質等，另外也應用於運動禁藥檢測。而近期科學家致力於增加萃取效率的同時，也能對於環境較友善的樣品前處理方式，因此開始出現微波萃取、QuEChERS及微透析等，有效且環保地由血液、農產品及食品內提取待測物。本文描述近期常用及新穎之層析、萃取方法，並輔以藥品於人體血液或尿液中藥物動力學以及藥品、食品內有效成分含量分析為例作介紹。
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食安事件議題近年頗受重視。縮短檢驗時效、提升檢驗量能，以確保食品安全與市民健康，是現行食安檢驗的重要課題。本研究嘗試以改良式QuEChERS前處理技術，整併多種動物用藥品項，進而有效縮短前處理流程。以含25 mM EDTA醋酸銨溶液(5 mM)及含5%甲酸乙腈溶液配製成具有緩衝性質之萃取溶劑，並選用EMR粉劑、食鹽、無水硫酸鈉及Ｃ18粉劑達到萃取、淨化之效果。在動物用藥品項，考量pKa性質及乙腈相溶性之因素，挑選磺胺劑及喹諾酮類抗生素共48項、抗生素及其代謝物16項、離子型抗球蟲、抗原蟲及四環黴素類等五大類動物用藥進行研究。本方法使用液相層析串聯質譜儀為分析儀器，分別使用0.1%甲酸溶液及0.1%甲酸乙腈溶液為移動相，分析管柱採用Chromolith High Resolution RP-C18 endcapped，150 × 4.6 mm，檢量線以前添加方式配製，標準品濃度為25～250 ng/g，R2均可達到0.995以上，方法之定量極限為12.5 ng/g。以定量極限2至10倍量添加至空白檢體(牛五花肉、雞肉)進行添加回收試驗，其平均回收率介於70-120%間，變異係數(小於10%)2.0～10%。實驗結果顯示，本分析方法穩定性佳，與公告方法搭配使用，將可提升檢驗效能。
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三苯基甲烷類染料(triphenylmethane dyes, TPMs)是以三苯基甲烷為主體構成之芳香烴化合物，常見的染料有孔雀綠、甲基藍、結晶紫…等，本研究以其中七項染料及兩種代謝物作為主要探討對象。由於他們的抗菌、抗真菌和抗寄生蟲的特性及該類型染料取得容易亦具效果顯著之特性，因此常用於水產養殖業。但TPMs對人體具有毒性(誘變及致癌)，在美國和歐盟皆禁止農、漁業等相關產業對於TPMs的使用。該類型染料具有迅速代謝特性，且在海鮮組織中易形成還原性代謝物。分析物本身具有高不穩定性，因此造成樣品前處理和儀器分析時有困難度。本研究的目的為建立出具快速、簡便亦準確之分析檢驗方法，擬以QuEChERS為前處理方式有效縮短前處理流程，透過使用甲酸銨及氯乙烷為主要萃取溶劑，並使用食鹽、C18等粉劑來達到萃取、淨化之效果。在研究過程中因三苯基甲烷類染料本身的不穩性，需添加適量抗氧化劑來有效減緩標的分析物的氧化反應，以維持標的分析物。挑選TPMs中常見的其中七項染料及其兩種代謝物(Malachite green, Leuco malachite green, Crystal violet, Leuco crystal violet, Methylene blue, Methyl Red, Azure B, Nile Blue及Victoria Blue)為主要研究對象，本研究以液相層析串聯質譜儀為主要分析工具，分別使用5 mM醋酸銨(pH = 4)及0.1%甲酸乙腈溶液為移動相，分析管柱為ZORBAX Eclipse Plus C18, 3.0 × 100 mm 1.8-Micron進行層析分離探討測定，該檢測方法組織檢量線範圍為0.5～100 ng/mL，r均可達到0.995以上，定量極限為0.5 ppb，添加回收部分分別於空白檢體(蝦類、吳郭魚)中添加2.5及5 ppb，其平均回收率介於60%～120%間，變異係數為2.15%～6.90%。本研究適合作為「TPMs類染料」初步篩查檢驗方法。