모세관 전기영동장치를 이용한 아미노산의 분석에 관한 연구 = The Study of Analysis of the Amino acids by Capillary Electrophoresis

국문 초록 (Abstract)

아미노산은 우리 몸을 구성하는 중요한 성분으로 본 연구에서는 12개의 아미노산을 모세관 전기영동(Capillary Electrophoresis, CE) 장치를 이용해 분리하고 레이저 형광 유발법(Laser Induced Fluorescence, LIF)으로 검출하였다. 모세관 전기영동법은 분석이 빠르고 높은 분리도를 제공한다. 또한 형광 유발 검출기와 함께 쓰여 높음 감도와 적은 양의 분석 물질만을 필요로 한다. 그 결과 모세관 전기영동 장치는 생화학 물질의 분석에 많이 이용되고 있다.
모세관 전기영동은 전기장 내에서 전기영동적 이동도에 따른 분석 물질의 이동 속도 차이에 기인한다. 즉, 분석 물질은 각각의 전하와 크기(Charge to Size)에 따라 분리된다. 하지만 아미노산은 발색단을 갖고 있지 않기 때문에 CE 분석 시 전처리 과정이 필요하다. 본 실험에서는 Fluorescein isothiocyanate(FITC)를 아미노산에 도입하였다. 아미노산과 FITC의 합성은 5 mM의 pH 9.6 Borate buffer를 사용해 상온에서 16시간 방치하여 이루어졌으며, 과량의 FITC는 아미노산의 분리도를 낮추기 때문에 전체 아미노산 농도의 5배를 가하였다.
FITC 치환된 아미노산은 25 ㎸ 전압이 걸린 57 ㎝ × 50 ㎛ I. D. 용융 실리카 모세관을 이용해 19 mM, pH 10.6 Borate buffer에서 분리하였다. 검출은 488 nm 아르곤이온(Argon ion) 레이저로 하였으며, 10^(-8) ~10^(-9) M의 검출 한계와 0.9999 이상의 좋은 상관 계수를 얻을 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Amino acids are important constituents of most living organisms. This study is to separate the twelve amino acids by capillary electrophoresis with Laser Induced Fluorescence(LIF) detection. Capillary Electrophoresis(CE) has proven extremely useful in the of many biological substances. Because CE is fast and offers high resolution, and in combination with LIF it provides high sensitivity and requires only small amounts of samples.
The separation in CE is based on the differents in the electrophoretic mobilities of analytes resulting in different migration velocities. The separation mechanism is primarily based on differences in solute size and charge at a given pH. But the lack of a strong chromophore for alphatic amino acids has certainly been one of the limitations in the analysis of most native amino acids by CE. In this Study, Fluorescein isothiocyanate(FITC) was used to dectection of amino acids. The condition for the derivatization of amino acids with FITC was proved to be optimal at room temperature for 16 h. 5 mM Borate Buffer at pH 9.6 was chosen as derivatization buffer. And the excess of FITC interferes with the separation and detection of amino acids. therefore FITC was added to give a 5 times higher than the total concentration of amino acids.
The separations of FITC-amino acids were carried out in an uncoated fused silica capillary( 57 ㎝ × 50 ㎛ I.D. ) with a buffer of 19 mM borate at pH 10.6 and an applied voltage of 25 ㎸.
The FITC-amino acids are detected by LIF detector with 488 nm argon ion laser. The detection limits of 10^(-8)~10^(-9) M amino acids were obtained. And the correlation coefficient of Amino acids were more than 0.9999.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• LIST OF FIGURES = ⅰ
• LIST OF TABLES = ⅱ
• 국문초록 = ⅳ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구 배경 = 1
• 2. 모세관 전기영동 이론 = 6
• 2.1 모세관 전기영동(Capillary Electrophoresis, CE) = 6
• 2.2 전기삼투적 흐름(Electroosmotic Flow, EOF) = 8
• 2.3 모세관 전기영동 기기 = 11
• 2.4 모세관 전기영동 분석 모드 = 11
• Ⅱ. 실험 = 13
• 1. 시약 및 기기 = 13
• 2. 실험 방법 = 14
• 2.1 시약 제조 = 14
• 2.2 치환 조건 = 15
• 2.3 분리 조건 = 15
• Ⅲ. 결과 및 고찰 = 17
• Ⅳ. 결론 = 28
• 참고문헌 = 58
• ABSTRACT = 63