幾丁聚醣去乙醯度的精確與高通量測定

學生姓名: 黃歆慈
指導教授: 王上達
學期: 114下
摘　　要: 隨著幾丁質與幾丁聚醣在化工、食品與醫療保健等領域的應用需求快速成長，建立兼具準確性與高通量的乙醯度 (degree of acetylation, DA)/去乙醯度(degree of deacetylation, DD) 分析方法已成為材料物化性質與品質管控的重要課題。DA/DD 作為關鍵品質指標，顯著影響幾丁質/幾丁聚醣的溶解性、結晶性與生物功能。傳統參考方法如核磁共振氫譜 (¹H NMR) 具高可靠度，但在大量樣品分析時往往耗時且成本較高，因此需要可擴展的替代工具。整合兩項方法學研究，分別從高準確度質譜定量與高通量振動光譜預測兩個方向建構互補的DA/DD 解析框架。利用液相層析-電噴灑游離-串聯質譜 (LC-ESI-MS/MS) 偵測幾丁聚醣 35 組不同聚合度之特徵離子對，並以特徵離子相對反應強度 (relativeresponse intensity, RRI) 建立與 DD 的線性關係，結果顯示超高效液相層析-串聯質譜 (UPLC-MS/MS) 所得 RRI 與 DD 呈良好線性，且方法不受樣品濃度影響，對不同電壓、高溫與氣流等儀器條件亦具良好耐受性，展現快速、靈敏、準確且穩定的 DD 定量能力。另一項研究則開發以微孔盤為平台，建立高通量傅立葉轉換紅外光譜 (FT-IR) 與傅立葉轉換拉曼光譜 (FT-Raman) 量測流程，並以LC-MS 與 ¹H NMR 的參考 DA 值建構最小平方法回歸 (partial least squaresregression, PLSR) 多變量校正模型；模型以 30 個已由 LC-MS 與 ¹H NMR 取得參考 DA 值的幾丁質與幾丁聚醣樣品建立，並以 16 個獨立測試樣品進行驗證。其整體預測準確度與手動光譜法及 LC-MS/¹H NMR 參考方法達到同一水準(RMSEP 值介於 2.25 和 2.68 之間)，顯示高通量振動光譜可作為快速且經濟的DA 測定替代方案。以 MS/NMR 等參考技術建立可靠的 DA/DD 基準與方法學
驗證，再搭配高通量 FT-IR/FT-Raman 與多變量建模進行大規模樣品篩選，可同時滿足研究與產業在幾丁質/幾丁聚醣品質控制、製程監測與材料開發上的不同情境需求。