第四章 結果與討論
4.3 微胞電動層析
微胞電動層析是在緩衝溶液中添加界面活性劑，提高分析物的選擇 性，因為界面活性劑的臨界微胞濃度 (CMC)會依照溶液離子強度、溶液 pH 值、碳氫鏈長度、溫度等條件而不同。本實驗中以不同的緩衝溶液系 統及組成、緩衝液 pH 值、緩衝溶液濃度、界面活性劑濃度做探討; 另外 也探討解析度的影響而改變管柱長度。使用的界面活性劑為 SDS，屬於 陰離子性界面活性劑的一種，結構如圖 4.2。因為具有低臨界微胞濃度 (8.2 mM)、低紫外光吸收和水溶性高等優點，因此常被當作微胞電動層 析的界面活性劑 71。藉由樣品跟 SDS 所形成的微胞之間不同的作用力，
達到分離的效果。
圖 4.2 SDS 的結構
4.3.1 添加不同的有機修試劑
添加有機修飾劑在實驗中，目的在其能與毛細管壁作用而降低 EOF
48
50 mbar,1 s；偵測波長：214 nm；溫度: 25°C；電壓: 20 kV；(1) Carbendazim, (2) Pirimicarb, (3) Pyrimethanil, (4) Metalaxyl, (5) Nuarimol, (6) Procymidon,
(7) Azoxystrobin, (8) Fenarimol, (9) Tebufenozide, (10) Benalaxyl, (11) Penconazol, (12) Tetradifon
49
4.3.2 ACN 含量 (%)
在緩衝溶液 Tris 20 mM, SDS 50 mM (pH 8.5)中添加不同量的 ACN，
有機修飾劑的加入會改變緩衝溶液和分析物的淌度；越多有機修飾劑的 量，遷移時間越長。如下圖 4.4 所示，ACN 添加量分別占緩衝溶液總體 積的 8、11.6、13、15、18%，發現到 18%反而比 15%的時間短，因為當 有機溶劑達到一定量時，會破壞或減少微胞的數量，使得微胞和分析物 之間的作用力變小。
實驗一開始是同時分析 12 種農藥，如圖 4.3，爾後發現 1 和 12 號 訊號的農藥，在母液 250 ppm 下在冷藏 4°C 下仍然會產生沉澱，檢量線 濃度範圍會受限於母液 250 ppm 以及定量分析時的誤差，後續實驗中 (Borax 緩衝溶液系統下) 選擇剔除這兩個農藥。
圖 4.4 Tris 20 mM, SDS 50 mM (pH 8.5)的緩衝溶液中，添加不同的 ACN 量 (%)。樣品：12 種農藥各 20 ppm；注射量：50 mbar,1 s；偵測波長：
214 nm；溫度: 25°C；電壓: 20 kV；(1) Carbendazim, (2) Pirimicarb, (3)
50
Pyrimethanil, (4) Metalaxyl, (5) Nuarimol, (6) Procymidon, (7) Azoxystrobin, (8) Fenarimol, (9) Tebufenozide, (10) Benalaxyl, (11) Penconazol, (12)
Tetradifon
4.3.3 Na
2B
4O
7緩衝溶液的優化 4.3.3.1 改變 Borax 濃度
固定 SDS 為 25 mM，pH 值調整在 9.2，Borax 10、20、30、40、
50 mM，濃度越大遷移時間越長；因為濃度越大，溶液中離子強度也越 大，Zeta 電位越小，EOF 會越小，遷移速度會變慢。如圖 4.5 所示：
Borax 濃度持續的增加，分析物 3 和 4、8 和 9 間的解析度並未獲得明顯 的改善，因此選擇 Borax 10 mM 進行後續實驗。
圖 4.5 固定 SDS 濃度和 pH 值，改變 Borax 濃度的電泳圖
4.3.3.2 改變 SDS 濃度
由圖 4.6 得知，SDS 濃度越大，樣品遷移時間越往後移動;因為微胞 是帶負電，攜帶分析物移動，微胞數量越多越易帶領樣品往陽極遷移，
51
到達陰極的時間會變更長。
圖 4.6 固定 Borax 濃度和 pH 值，改變 SDS 濃度
4.3.4 最佳化的緩衝溶液
最佳化緩衝溶液的選定，一樣的 SDS 濃度和 ACN 含量，樣品濃度 20 ppb，不同的緩衝物質: Tris 和 Borax。由圖 4.7、 4.8 可知，不論是 Tris 緩衝溶液或 Borax 緩衝溶液，對於十種農藥的解析度都大於 1.5，但 Borax 緩衝溶液的整體分析時間較快，可在 22 分鐘內分離完十種農藥，
所以最後以 Borax 緩衝溶液做後續的實驗。圖 4.9 為以優化完的 Borax 緩衝溶液所得之電泳圖。
52
圖 4.7 十種農藥在兩種緩衝溶液系統下的遷移時間
圖 4.8 十種農藥在兩種緩衝溶液系統下的解析度
53
圖 4.9 濃縮前的電泳圖：緩衝溶液 Borate 10 mM, SDS 50 mM, pH 9.2 with 18% ACN；十種農藥各 20 ppm；注射量: 50 mbar, 1.5 s；偵測波長: 214 nm；
溫度: 25°C；電壓: 20 kV (1) Pirimicarb, (2) Metalaxyl, (3) Pyrimethanil, (4) Nuarimol, (5) Procymidon, (6) Azoxystrobin, (7) Fenarimol, (8) Tebufenozide,
(9) Benalaxyl, (10) Penconazol
4.3.5 精確性 (Precision)
一個方法的精確性以日內和日間標準差判斷。日內標準差可知道儀 器狀況是否穩定；而日間標準差則是可知道最佳化的緩衝溶液是否穩定。
由表 4.1 看到，分析物濃度與儀器訊號的檢量線的線性迴歸係數都大於 0.99，而遷移時間和分析樣品/內標準品面積的日內和日間的相對標準偏 差皆在可接受範圍。
54
55
56 到濃縮的目的。堆積效果的好壞，以理論板數 (number of theoretical plate, N) 和解析度 (resolution, Rs)決定。由公式 4.1 和 4.2 所示，理論板數代