陳振中臺灣大學：化學研究所陳鵬驩Chen, Peng-HuanPeng-HuanChen2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51833生物成礦(biomineralization)是人體中一種很重要的機制來產生人體所需要的硬組織，例如:牙齒、骨頭等。蛋白質在生物成礦中扮演很重要的角色，因為蛋白質可扮演促進或抑制羥基磷灰石(Hydroxyapatite，Ca10(PO4)6(OH)2，簡稱HAp)結晶的功能。人類牙齒與骨頭的主要無機成分為羥基磷灰石，已知蛋白質能夠調控這些硬組織的成長，但是蛋白質是如何準確的辨識羥基磷灰石並且進而控制其成長目前還不是很清楚。 已知Statherin存在於唾液中，並與HAp具有很強的作用力以抑制牙結石的產生。在本篇論文中，我們採用單一胺基酸(麩胺酸，Glu)及唾液蛋白(Statherin)的片段胜肽15mer(DpSpSEEKFLRRIGRFG﹐pS =phosphorylated serine)來研究蛋白質與無機鹽的相互作用。我們利用共合成的方法，成功地得到約有20％的15mer吸附在HAp其中，並利用紅外線光譜及熱重分析儀確認胜肽的含量，且以X光散射來鑑定HAp結構，再加上固態核磁共振探討蛋白質如何與HAp相互作用的機制。在技術上我們可以用不同的脈衝序列測量系統中同核與異核之空間的環境。利用了交叉極化雙共振關聯及雙量子的技術來測量，使得更了解其中作用上的蛋白的結構。與其他研究小組（Drobny, University of Seattle）相比，我們的方法能大大地增加15mer於HAp上的吸附量，亦首次能以固態核磁共振方法測量出15mer與HAp之間的相互作用。第1章 序論 1 1.1 生物成礦(biomineralization)的簡介 1 1.2 唾液蛋白(Salivary Statherin)的簡介 2 1.3 生物材料及其功能性 3 1.3.1 磷酸鈣 4 1.4 固態核磁共振對生物成礦的探討 7 1.5 參考文獻 9 第2章 核磁共振技術 13 2.1 核磁共振(NMR)簡介 13 2.2 基本理論 14 2.2.1 核自旋 14 2.2.2 以量子力學來描述核磁共振 15 2.2.3 NMR訊號的產生 20 2.3 固態核磁共振基本原理 22 2.3.1 化學位移及各向異性的化學位移作用力 23 2.3.2 偶極-偶極交互作用 25 2.4 固態核磁共振技巧 27 2.4.1 去偶合(decoupling) 27 2.4.2 魔角旋轉(MAS) 28 2.4.3 交叉極化(Cross Polarzation) 29 2.4.4 Lee-Goldburg照射 30 2.4.5 雙量子相干(Double quantum coherence) 31 2.5 參考文獻 32 第3章 合成與鑑定方法 34 3.1 化學藥品 34 3.2 胜肽合成、純化和鑑定 35 3.2.1 固態胜肽合成(SPPS) 35 3.2.2 胜肽的純化及鑑定之方法 38 3.3 胜肽(15mer)與羥基磷灰石(HAp)結合 38 3.3.1 15mer吸附於羥基磷灰石(HAp) 38 3.3.2 15mer與羥基磷灰石(HAp)共合成 39 3.4 鑑定方法 40 3.4.1 X光繞射分析(XRD) 40 3.4.2 傅立葉轉換紅外線光譜(FT-IR) 40 3.4.3 熱重分析儀(TGA) 41 3.4.4 場發射掃描式電子顯微鏡(FE-SEM) 41 3.5 固態核磁共振 41 3.5.1 13C{1H} 交叉極化魔角旋轉光譜 41 3.5.2 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化雙共振關 聯光譜 (LG-CP HETCOR) 42 3.5.3 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化過濾雙量 子訊號雙共振關聯光譜 (LG-CP-DQ HETCOR) 43 3.5.4 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化31P-31P雙 量子訊號光譜(LG-CP 31P-31P DQ Spectrum) 44 3.6 參考文獻 46 第4章 實驗結果與討論 47 4.1 胜肽純化與鑑定 47 4.2 XRD、BET比表面積及SEM 48 4.3 紅外線光譜(FT-IR)與熱重分析儀(TGA) 50 4.4 固態核磁共振 53 4.4.1 13C{1H} 交叉極化魔角旋轉光譜 53 4.4.2 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化雙共振關 聯光譜 (LG-CP HETCOR) 54 4.4.3 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化過濾雙量 子訊號雙共振關聯光譜 (LG-CP-DQ HETCOR) 62 4.4.4 31P{1H} Lee-Goldburg交叉極化31P-31P雙 量子訊號光譜 (LG-CP 31P-31P DQ Spectrum) 64 4.5 參考文獻 67 第5章 總結與未來展望 5.1 論文總結 69 5.2 未來展望 70 5.3 參考文獻 732967150 bytesapplication/pdfen-US羥基磷灰石固態核磁共振唾液蛋白HydroxyapatiteSolid-State NMRStatherinthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51833/1/ntu-95-R93223038-1.pdf