1.1 電化學聚合薄膜
化學修飾在材料科學上具有重要應用價值，應用範圍包括：表面
修飾(1-6)，催化(7-8)，合成(9-11)與偵測器製作(12-18)。就表面修飾而言，文
獻報導指出：具有電化學應用潛力的材質可經由簡易電化學技巧如循 環伏安法(Cyclic voltammetry，簡稱 CV) 將之黏附於電極表面，素材 涵蓋沸石(19)、黏土(20)甚至苯硫醯胺 (Phenothiazine) (21)。有鑒於此，
本論文即以循還伏安法或偶氮化還原法將Phenothiazine 化合物，如 Thionine、Toluidine Blue 與 Methylene Blue，修飾於電極表面，藉以 探討其光電化學性質與應用潛力。
核黃素是生物體內重要的電子傳遞媒介，也是生化反應中進行能 量轉移的輔脢之一，惟其在身物體外的活性較難以維持，至今多以人 工核黃素，即所謂類核黃素模擬其生化行為。對於Phenothiazine 之 應用研究，早在1984 年 Gorton 便利用 Dip coating 方式將
N-methylphenazinium 離子修飾於電極表面，再結合葡萄糖氧化脢偵 測葡萄糖。
1.2 電化學聚合方法
本論文所使用的電極修飾法為氧化聚合法與偶氮化還原法。理論 上，若Phenothiazine 分子結構上具有-NH2官能基，此官能基便可被 氧化而形成陽離子自由基 (Cation radical)，再經由 C-N coupling 脫去 兩個H+離子而成為雙聚物，或再經由類似機制形成多聚物而沉積在 電極表面，如圖 1-1 所示：
圖1-1 Thionine 氧化聚合示意圖。
此外，含有胺基的芳香化合物 (Ar-NH2) 亦可在酸性環境下可與
1.3 漫射式光譜分析法(Diffuse reflectance/fluorescence spectroscopy) 可見光波不易穿透固態樣品，因此難以穿透式光譜分析法得知其光 電性質。雖然如此，吾人可以漫射式光譜分析法，如漫射式折射或反 射式螢光光譜分析法 (Diffuse reflectance/fluorescence spectroscopy) 進行探討。漫射式光譜分析法主要是利用光纖傳送與收集從試樣表面 所漫射的折射光或螢光分析樣品(22-23)，其示意圖如圖1-3 所示，其優 點為可對固態或難溶性樣品進行定性分析。
當漫反射光在樣品内部，經過多次反射、折射、散射及吸收時，已 與樣品内部分子發生作用，因此當其返回至樣品表面時，可攜帶與樣 品结構和化學特性有關的訊息，如圖1-4所示，因此可藉以進行定量 分析。
剖面圖 切面圖
圖1-3 光纖示意圖，其中黑色、紅色箭頭分別為光纖運輸激發光源
入 射
光
一次漫射二次漫射
入 射
光
一次漫射二次漫射
圖1-4 漫射式光譜分析示意圖
1.4 流動式注入分析法 (Flow Injection Analysis)
FIA 的基本裝置包括蠕動幫浦 (Pump)、注射閥 (Injection valve)、
偵測器 (Detector) 與連接管線 (Connecting tubing)，如圖 1-5 所示。
當樣品 (約 10 μL ~500 μL) 經注射閥注入載流液體時，二者可在管柱
內混合、稀釋、擴散、濃縮或進行物質交換。當代測物流經偵測器時，
偵測器上便會形成瞬時高峰，其面積或高度會與偵測物種的濃度成正 比。
Carrier stream Sample injection valve Pump
mL/min
Reaction coil
Detector
w
Carrier stream Sample injection valve Pump
mL/min
Reaction coil
Detector
w
一般而言，影響偵測訊號的主要因素有：注入之樣品體積、載體 流速與運輸管線長度或孔徑。此外，待測物在載體中的樣品分散係數 也是影響因素之一。分散係數低的樣品可較準確地運輸至偵測器。
有鑒於漫射式螢光光譜分析法與流動式注入法的優點，本論文結 合此兩種技巧，藉由Phenothiazine 修飾電極對蛋白質進行定量分析。
我們發現TC 修飾電極對葡萄糖氧化脢偵測具有優異的靈敏度，不僅 證實Phenothiazine 化合物具有作為蛋白質分子膠的應用潛力，也顯 示漫射式螢光光譜分析法是檢測蛋白質含量的有效工具之一。