化學系

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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年,最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資,授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人,另外尚有與中央研究院合聘教授3位,在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外,本系另有助教13位,職技員工1位,協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面,大學部現實際共322人,碩士班現實際就學研究生共174人,博士班現實際就學共55人。

本系一向秉持著教學與研究並重,近年來為配合許多研究計畫的需求,研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外,本系提供研究生獎助學金,研究生可支領助教獎學金(TA)、研究獎學金(RA)和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金(fellowships)。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。

本校圖書館藏書豐富,除了本部圖書館外,分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊,西文期刊合訂本有911餘種期刊,將近約3萬冊。此外,西文現期期刊約450種,涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路,將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能,納入圖書館資訊系統中,並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index,Chemical Citation Index,Chemical Abstracts,Beilstein,MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。

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    藉由中孔洞氧化石墨烯奈米粒子結合微滴陣列應用於表面輔助雷射游離/脫附檢測濫用藥物
    (2024) 湯騏勳; Tang, Qi-Xun
    在一般的Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI)技術中,使用有機酸基質時常面臨兩大挑戰:一是在乾燥結晶過程中的不均勻性,導致低再現性;二是在低分子量區間背景訊號的干擾。本研究提出了一種創新的解決方案,使用中孔氧化石墨烯奈米粒子(mesoporous graphene oxide nanoparticles, MGNs)作為新型奈米基質。MGNs展現了諸多優勢:首先,它們在低分子量區間(m/z 100-500)產生更低的背景訊號;其次,由於其獨特的孔洞結構(mesoporous 3–8 nm and microporous<1.5nm)和表面氧化石墨烯,MGNs具有高效的吸附能力(1.1-1.2 mL/g)和能量轉移效率,並且有強大的吸光能力(200-1100 nm)以及在近紅外放光(600-1100 nm),這些都有助於分析物質的有效解離。此外,為了進一步解決不均勻性和再現性的問題,將MGNs與微滴陣列晶片結合應用於Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization (SALDI) 技術。以期利用優化過後的溶劑條件 (H2O+1% EG) 及儀器參數提升檢測不同濫用藥物(例如:芽子鹼甲酯)的均勻性及再現性,進而降低定量分析中的相對標準偏差。
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    以中孔氧化石墨烯奈米粒子結合表面輔助雷射游離/脫附檢測精神活性物質
    (2023) 陳鴻博; Chen, Hong-Po
    本研究以中孔氧化石墨烯奈米粒子 (mesoporous graphene oxide nanoparticles, MGNs) 作為新型奈米基質,結合表面輔助雷射游離脫附 (surface-assisted laser desorption/ionization, SALDI) 技術檢測精神活性物質,提升表面質譜檢測之再現性及低荷質比區間 (m/z 100-500) 背景干擾問題。類似於中孔洞沸石奈米粒子 (MZNs) 具有高比表面積 (>900 m2/g) 及孔洞 (5-6 nm) 之高孔容 (≈1 mL/g) 具有優異的吸附藥物能力,MGNs表面因具有氧化石墨烯的強吸光性 (200-900 nm) 及近紅外放光 (1000-2500 nm) 特性,具有優異的光熱轉換效率提供精神活性物質游離/脫附之能量。對照兩種有機酸-基質龍膽酸 (2,5-Dihydroxybenzoic acid, DHB) 、α-氰基-4-羥基肉桂酸 (α-cyano-4-hydroxycinnamic acid, α-CHCA) 和商業化氧化石墨烯 (GO) 檢測精神活性物質的質譜結果,MGNs偵測濃度已達到法規濃度 (50 ppb) 等級且具有更低的背景訊號,且對於真實樣品之定量誤差值小於10%。此外,透過結合自動化技術分離尿液與咖啡包檢體,有望達到即時輔助臨床檢測進行毒癮即時檢測及防治。
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    以拉曼光譜技術及基質輔助雷射脫附游離質譜法分析藍色水彩顏料及應用在畫作上的鑑定
    (2022) 鐘琬茹; Zhong, Wan-Ru
    本論文以拉曼光譜技術建立各種藍色顏料的標準參考拉曼圖譜,使用的藍色顏料包括群青、酞青藍、鈷藍、普魯士藍、靛藍等,共8種常用的藍色顏料。再分析87支市售的藍色水彩顏料,發現較多水彩顏料是以群青及酞青藍為成分製作,甚至能發現有些藍色是與白色、紫色或綠色顏料混和而成。而有些無法以拉曼光譜儀直接測量到的顏料,以水洗方式純化顏料後再進行測量,洗去顏料中的甘油、阿拉伯膠等物質後,便能成功檢測出該顏料的拉曼光譜。建立標準參考拉曼圖譜後,本論文也實際應用於畫作上的鑑定,分析由國立台灣師範大學文物保存中心提供的畫作,鑑定出畫作上的藍色顏料為群青,紅色顏料為朱紅,黃色顏料為鉻黃,而綠色顏料為普魯士藍混和鉻黃。除了使用拉曼光譜技術之外,本論文也利用基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜技術(MALDI-TOF MS)針對藍色水彩顏料進行分析的研究,因為MALDI-TOF MS具有可大量分析樣品的優勢,未來可能用於大量分析未知顏料或建立顏料質譜數據庫,實驗結果發現酞青藍、陰丹酮藍以及靛藍顏料均能得到質譜圖。
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    利用奈米鑽石濃縮萃取技術結合基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀定量分析葡萄糖胺聚醣之寡糖衍生物
    (2012) 謝芝茜; Chih-Chien Hsieh
    分析的葡萄糖胺聚醣 (glycosaminoglycans,GAGs)是做為診斷黏多醣症 (mucopolysaccharidosis disease,MPS)及判斷治療效果的重要依據。本篇利用微波加熱輔助進行GAGs降解,搭配聚精胺酸奈米鑽石探針進行純化再結合基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀(MALDI-TOF MS)達到可高通量、定性、定量分析小體積生物樣品中的硫酸化GAGs。利用微波加熱進行GAGs甲基化(Methanolysis)降解,例如硫酸軟骨素多醣 (chondroitin sulfate, CS)甲基化降解,能有效的將反應時間由75分鐘縮短到7分鐘。而利用本實驗室之前所發展出覆蓋著聚精胺酸的奈米鑽石探針,可藉由聚精氨酸與硫酸化多醣之間的高專一性結合特性,使其能夠在高稀釋溶液、尿液中專一性的萃取出CS,達到快速純化進入MALDI MS分析。我們藉由配置同位素甲基化試劑來降解CS做為內標準品,成功的克服了MALDI因雷射功率及非勻相結晶所導致訊號的低再現性,定量曲線的線性範圍從50-2.5 ng,並且具有好的線性(R2 = 0.999)。本篇所使用的基質NEDC其基質訊號干擾小,適合用來分析降解後CS,且高耐鹽,因此分析在複雜且含有高鹽類環境中(ex.尿液、腦脊髓液)之CS,可不需經由去鹽的步驟就可直接進入MALDI進行分析。綜合以上,我們成功的發展出快速(30 分鐘內)且靈敏(LOD =75 pg)用來偵測複雜環境中GAGs的方法,可有效的運用在診斷MPS及監控治療效果上。
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    利用聚精胺酸修飾之奈米鑽石濃縮萃取磺酸化胜肽與肝素
    (2011) 林家宏; Chia-Hung Lin
    磺酸化與磷酸化反應是控制細胞內蛋白質功能重要的後轉譯修飾 (Post-Translational Modification,PTM),在醣類結構上也是相當常見。細胞表面的蛋白聚醣 (Proteoglycan) 銜接出不同硫酸化雙醣為單位的糖胺多醣 (Glycosaminoglycans,GAGs),例如肝素或硫酸乙醯肝素 (heparin/heparan sulfate) 影響著多種生物反應,包含抗凝血功能、細胞的生長、調控細胞離子濃度、癌症還有細菌或病毒感染,甚至與遺傳疾病都息息相關。基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜儀 (MALDI-TOF MS)是用來分析蛋白質與醣類結構的工具之一,然而後轉譯修飾的醣類或胜肽在生物中含量甚少,所以利用質譜分析之前,樣品的濃縮與純化則是不可或缺的。本篇利用聚精胺酸修飾之奈米鑽石對磺酸化和磷酸化兩種後轉譯修飾胜肽親和性比較,發現磺酸化胜肽具有優先親和性。利用此技術,也能從高含量蔗糖溶液中選擇性萃取微量肝素雙醣。另外還發現於3-aminoquinoline (3-AQ) 基質中添加氨化物1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG) 不只能夠降低肝素雙醣於質譜分析下的磺酸根裂解,還能增強去質子離子的訊號。此奈米鑽石固相萃取技術結合質譜分析硫酸醣類,在未來將有利於了解細胞膜表面發生之病毒感染。