修飾PAA的毛細管柱

由顆粒狀的SiO2@PAA實驗結果已知，經PAA修飾後可以提升對 lysozyme吸附量，並且利用離子強度的方式，能使吸附於PAA上的 lysozyme脫附，本章節將利用離線製作SiO2@PAA顆粒的方式，導入 在毛細管中直接修飾PAA於毛細管內壁，觀察修飾前後的毛細管對 lysozyme的吸脫附能力有何不同。未修飾PAA的SiO2顆粒已由實驗證 實能吸脫附lysozyme而將其萃取，推測同樣為SiO2的毛細管內壁也會 有類似的性質，實驗首先以未修飾的毛細管進行lysozyme吸脫附行為

lysozyme是以DI水稀釋，對照組lysozyme則以0.75 M NaCl稀釋。區帶 建立完成後以壓力的方式推送三個區帶朝出口端移動，根據計算，樣 品區帶移動至偵測器窗口需13分鐘，若樣品區帶中的lysozyme經過偵 測器窗口，會在280 nm以下有UV吸收訊號。

圖3-25 以壓力推送的方式在毛細管中建立三種區帶的示意圖：(A) 先 以DI水充滿毛細管；(B) 從inlet端以壓力方式注入長約5%的 樣品區帶；(C) 從inlet端以壓力方式持續注入DI水，並將樣品 區帶往outlet推出；(D) 樣品區帶被推送後經過偵測器被偵測。

實驗發現，當樣品區帶為DI水稀釋之150 ppm lysozyme的實驗組 (圖3-26)，13分鐘前後的UV光譜圖上並無訊號，提高此樣品區帶內以

水稀釋之lysozyme濃度至300 ppm時(圖3-27)，亦無法觀測到有UV的 lysozyme樣品區帶推送過毛細管，無論濃度為150 ppm或300 ppm(圖 3-29、3-30)，在對照NaCl本身在200nm附近的吸收後(圖3-28)，可以

圖3-26 以壓力推送樣品區帶為150 ppm lysozyme的毛細管電泳3D光 譜圖。

圖3-27 以壓力推送樣品區帶為300 ppm lysozyme的毛細管電泳3D光 譜圖。

圖3-28 以壓力推送樣品區帶為0.75 M NaCl的毛細管電泳3D光譜圖。

圖3-29 以壓力推送樣品區帶為150 ppm lysozyme + 0.75 M NaCl的毛 細管電泳3D光譜圖。

圖3-30 以壓力推送樣品區帶為300 ppm lysozyme + 0.75 M NaCl的毛 細管電泳3D光譜圖。

研究最後探討吸附於毛細管內lysozyme 的脫附行為，以及比較經 PAA 修飾過後的毛細管在萃取 lysozyme 上的效果。因毛細管電泳固 障的緣故，我們改將有修飾與未修飾的毛細管串聯於質譜儀前，藉由 觀測輸入高濃度鹽類的脫附溶液進入已吸附lysozyme 的毛細管後，

lysozyme 訊號的變化來了解毛細管內脫附的現象。毛細管內的脫附研 究主要分成四個階段：第一階段在毛細管吸附前以DI 水清洗毛細 管，並由質譜圖確定毛細管內在實驗前並無lysozyme 的存在；第二 階段為吸附lysozyme，以連續注射的方式持續導入 lysozyme 溶液進 入毛細管，使lysozyme 吸附於毛細管內壁；第三階段利用 DI 水清洗 殘餘在管中以及未完全吸附的lysozyme，直到清洗的 DI 水中無

lysozyme 訊號出現；第四階段則利用增加離子強度的方式，導入高濃 度鹽類的脫附溶液與lysozyme 互相競爭，預期將使之從毛細管壁上 脫附。

結果顯示，無論有修飾或未修飾的毛細管在實驗前以DI 水清洗 的質譜圖中(圖 3-32)皆未發現有 lysozyme 的離子訊號(圖 3-31)。接著 在未修飾毛細管中輸入lysozyme 溶液進行吸附並追蹤 lysozyme 的離 子訊號(m/z = 1791)發現(圖 3-33(A))，5 分鐘後才有訊號產生，5 分鐘

圖3-31 直接注射蛋白質 lysozyme 的質譜圖。

圖3-32 以 DI 水清洗毛細管時的質譜圖。

圖3-33 以未修飾10 cm長的毛細管線上萃取lysozyme的質譜圖：(A) 以3000 ppm lysozyme溶液連續注射使毛細管吸附；(B) 吸附 後以DI水清洗毛細管；(C) 以1 M NH₄HCO₃連續注射脫附 lysozyme。

圖3-34 以微波加熱法修飾PAA M_w 1800的毛細管線上萃取蛋白質的 質譜圖：(A) 以3000 ppm lysozyme溶液連續注射使毛細管吸 附；(B) 吸附後以DI水清洗毛細管；(C) 以1M NH₄HCO₃連續 注射脫附lysozyme。

圖3-35 以傳統加熱法修飾PAA M_w 250000的毛細管線上萃取蛋白質 的質譜圖：(A) 以3000 ppm lysozyme溶液連續注射使毛細管 吸附；(B) 吸附後以DI水清洗毛細管；(C) 以1 M NH₄HCO₃ 連續注射脫附lysozyme。

將上述經萃取脫附後的lysozyme 離子訊號(m/z = 1791)積分進行 比較(圖 3-36)，從訊號的強度上可發現，經分子量 1800 的 PAA 修飾 後的毛細管，所脫附出的lysozyme 較未修飾毛細管多一倍的，顯示 經PAA 修飾的毛細管能增加萃取 lysozyme 的量，然而以分子量 250000 PAA 修飾的毛細管在萃取量並無不同，此結果與 SiO2顆粒在 修飾前後萃取量上的提升存在差異，推測可能是合成條件差異所導 致，毛細管的管壁厚度和外層塗附的polyimide 使得微波或熱傳導速 率與製作顆粒狀SiO2@PAA 條件不同，因而降低了 PAA 的修飾量，

但此推斷還需透過以SEM、TEM 對毛細管內修飾的情形進一步加以 驗證。

圖3-36 未修飾與有修飾毛細管脫附lysozyme的質譜圖：(A) 未修飾的 毛細管；(B) 微波加熱法修飾PAA M_w 1800的毛細管；(B) 傳 統加熱法修飾PAA M_w 250000的毛細管。