化學

們對能源的大量需求，導致全球暖化與資源耗盡。本研究開發出新型水電解觸媒，以提升水裂解時產氫與產氧的效能。目前市面上所用的金屬觸媒如鉑、鈀，數量稀少且價格高昂，造成氫能發展受到限制。因此選用價格相對便宜的鈷作為核心製作水電解觸媒，比較單金屬與雙金屬觸媒的效能差異，以尋求效能最佳的觸媒。接著，針對各樣本進行多項分析，包括線掃描伏安法、X射線繞射儀掃描鑑定、穿隧式電子顯微鏡等。使用電鍍法則是因為其過程簡便快速，且能有效合成穩定、均勻的結構與表面型態，具大量生產、商業化的潛力。由結果可知，鈷鉬合金觸媒活性表現最佳，行析氧反應(OER)時，有相當低的過電位(η = 290 mV@10 mA cm-2)及塔弗斜率(61.1 mV/dec)；行析氫反應(HER)時，其過電位(η = 56.8 mV@10 mA cm-2)和塔弗斜率(93.6 mV/dec)亦有良好表現。期望未來能將研究成果應用於綠色能源與工業中，解決現今面臨的能源危機。

Introduction: Using advanced technologies such as nanotechnology in the food and fishery industry, as one of the most important industrial sectors of countries, has received too much attention. Traditionally, fishing and hunting have been considered important sources of supplying food. The subject and methodology: The study aims to investigate nanotechnology for detecting fish hatching time. This is a review article that collects the information from databases such as Sid, civilica, and Google Scholar. In the end, 22 papers were studied for extracting and collecting the required information from the abovementioned scientific database. Finding: After examining the food, drug, and agricultural-related papers published from 2009 to 2020, it was concluded that small Nano-sensors, controlling & monitoring systems made from nanotechnology can be installed on fishing nets, fishing rods, and other fishing equipment. These devices (Nano-sensors and controlling & monitoring systems) will help fishes so that they don’t get caught. In this way, as a fish gets close to the fishing equipment, it will receive sound, smell, or heat-based alarm. Therefore, the fish will stay away from the fishing equipment. The result: according to the finding of this study, it can be concluded that excessive fishing in the hatching time will be avoided by the application of nanotechnology in the fishing equipment. As a result, the following advantages will be secured: 1- There are lots of opportunists who misuse fish during the hatching time. With the application of nanotechnology, they will be stopped. 2- Opportunists are ambushing in different time points to misuse fish. Also, the guards might be ignorant. With the application of nanotechnology, guards are no longer required. 3- This plant is cost-effective too.

Currently, no method can completely eliminate the human immunodeficiency virus (HIV) in an infected person. HIV employs an accessory protein called Nef that forms a complex with cellular AP-1, preventing detection of HIV-infected cells. Lovastatin has been recently identified to inhibit the formation of said Nef-AP-1 complex, but its effective concentration is remarked to be far higher than other Nef inhibitors. This study aims to develop a modified lovastatin molecule exhibiting higher binding affinity to the HIV-1 Nef protein than lovastatin in silico. Modified lovastatin molecules based on the interaction map of lovastatin with Nef were modeled, and flexible ligand-flexible receptor docking to the Nef binding site was performed using AutoDock Vina. Residues within the Nef binding site identified by Liu et al. (2019) to be crucial (Glu-63, Val-66, Phe-68, Asp-108, Leu-112, Tyr-115) were set as flexible. Fragment-based drug design was utilized to append molecular fragments to lovastatin in order to maximize its interactions with said crucial residues. From the fragment-based approach, molecule F4 ((1S,3S)‐8‐{2‐[(2R,4R)‐4‐chloro‐6‐oxooxan‐2‐yl]ethyl}‐3‐(hydroxymethyl)‐7‐methyl‐1,2,3,4‐tetrahydronaphthalen‐1‐yl 4‐aminobenzoate) exhibited a binding affinity of -9.0 kcal/mole, and its estimated IC50 ranges between 0.25-0.51 μM which is at least 7.5 times lower than the reported IC50 of lovastatin from literature. This study presents insights on the key modifications to improve lovastatin as an HIV-1 Nef inhibitor and pertinent information about the Nef binding site for future drug development studies.

本研究針對臺灣恆春半島海域所採集的棘皮動物海百合小卷海齒花Comanthus parvicirrus進行天然物化合物之成分研究，分離獲得三個角型萘並吡喃酮類型天然化合物，包括一個新化合物8-hydroxy-5,6,9,10-tetramethoxy-2-methyl-4H-benzo[h]chromen-4-one (1)以及兩個已知化合物comaparvin (2)與6-methoxycomaparvin-5-methyl ether (3)。上述化合物結構是由核磁共振儀、紅外線光譜儀、紫外光可見光譜儀、x-ray光譜儀和質譜儀等數據，以及比對相關化合物的文獻來分析確認。 化合物1-3進行體外抗發炎活性測試，並且探討化合物對脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS) 誘發的小鼠巨噬細胞 (RAW264.7) 所產生的發炎性蛋白質一氧化氮合成酶 (iNOS) 以及第二型環氧化酶 (COX-2)。

酚與苄基醇在許多領域中，被廣泛地運用以及探討，其中一重要的應用是與醣苷結合後可做為人們所服用的抗生素。儘管如此科學家卻尚未能將醇類結構中羥基的反應性量化來進行分析，因為缺乏準確的芳醇反應性數值，造成芳醇的研究與應用較難以掌握。因此本篇主要在進行芳醇反應性的量化。兩醇以競爭的方式進行反應後，再經動力學的計算，得到其相對反應性數值。進而再透過改變芳香環上的取代基來探討共振效應、誘導效應和立體效應對芳醇反應性之影響，並且將醇類之反應性數值與大數據分析結合應用於醣化學中，以探討並解決醣基化反應中立體選擇性控制之問題。

聚乳酸(PLA)為廣泛應用於冷飲杯之生物可分解材料。然而，在自然條件下完全降解PLA需至少80年。本研究可達到快速回收並即時轉化為高值化產品的目標。 本研究欲將廢棄PLA應用於Vitrimer的合成。第一階段實驗使用有機催化劑PLADEG醇解回收PLA，探討溫度、催化劑濃度、雙醇種類對降解效率的影響，並與其他研究的催化劑效果比較。實驗結果顯示：以莫耳數比例rPLA: diol：催化劑 = 1 : 6.45 : 0.25，在140°C時，30分鐘即可完全降解PLA。且減壓蒸餾所回收之雙醇與催化劑仍能用於另一批次rPLA之降解。 第二階段實驗以降解得到之乳酸雙醇合成類玻璃高分子。合成方法的第一途徑為利用乳酸雙醇、丙交酯、季戊四醇先進行預聚合，再利用雙異氰酸酯作為鏈延長劑。第二途徑則是加入丁二酸、季戊四醇先行縮合聚合，同樣再利用雙異氰酸酯作為鏈延長劑，探討反應過程。

本研究之反應產物Chromeno[4,3-b]pyrrolidine之衍生物含有吡咯烷及二氫苯并哌喃的骨架，而此二者存在於許多藥物及天然物中，例如：尼古丁及蛋白質中的脯胺酸皆為吡咯烷的衍生物，含有二氫苯并哌喃骨架的藥物則通常被應用於消炎藥物中。本研究主要反應是以對甲基苯醌衍生物與亞胺葉立德前驅物在相轉移催化劑及無機鹼的催化下進行(3+2)環加成反應與oxa-1,6-加成反應，合成出Chromeno[4,3-b]pyrrolidine之衍生物。利用改變不同的相轉移催化劑、溶劑和無機鹼的種類及各反應物的當量數，篩選出進行本反應的最佳反應條件。在此優化條件下，進一步使用不同的掌性相轉移催化劑，以探討本反應之光學活性。並利用無機鹼的篩選，以排除背景反應發生的可能性。希望最後能於起始物上替換不同種類的取代基，以探討本反應之反應活性，並增加其未來應用的多樣性。

本研究結合奈米合成技術及生物醫學應用，以牛血清蛋白（BSA）為載體，裝載具化學動力療法的金屬氧化物（CuFe2O4, CFO）及具光治療功能的光敏劑（IR780），製備CFO@BSA-IR780多功能奈米複合材料。 材料鑑定方面由TEM、DLS與UV-Vis等儀器進行組成及光學性質分析。特性方面，CuFe2O4在腫瘤環境由芬頓反應，促使H2O2產生活性極高的氫氧自由基（•OH）。並且IR780在近紅外光照射下同時具光熱與光動力治療特性，可殺死癌細胞。同時CuFe2O4中的Fe3+ 和Cu2+ 進行氧化還原將腫瘤部位的穀胱甘肽（GSH）轉化成氧化型穀胱甘肽，強化化學動力療法及光動力治療效果。 最後，本研究將CFO@BSA-IR780奈米材料實際運用於细胞毒性測試與細胞螢光顯影，確認其效果及低毒性。成功發展出同時具備化學動力療法、光動力治療、光熱治療及細胞螢光顯影之多功能奈米複合材料，期許在醫學治療提供一項新興藥物材料。

本研究使用實驗室自製的配基與銠金屬結合為催化劑後，在一次使用銠金屬催化劑下，同時催化烯炔類與苯硼酸進行加成、不對稱環化、chain walking、以及消去反應，在保持鏡像選擇性下獲得具有末端烯的產物。透過改變鹼的加入方式、催化劑的種類等變因，篩選適合的反應條件。 實驗結果顯示，銠金屬催化劑能催化烯炔類與苯硼酸進行不對稱環化反應，最高產率可達88%且e.e.值可達86%。未來希望能將此反應路徑應用於其他不對稱合成，使銠金屬催化劑的應用達到省時、高效的目的，有助於天然物和藥物的研究發展。

X染色體關聯性視網膜裂損症患者，在青少年時期會逐漸喪失視力，主要是因為RS1基因突變造成視網膜剝離，目前並沒有藥物達到有效的治療效果，即使最新研發的病毒載體基因療法也沒有效果，雖然在動物模型中具有良好的表現，但是在人體試驗中卻沒有獲得任何顯著的改善成果，推測是實驗模型不夠完善，在本實驗中，我們將會採用幹細胞分化成為視網膜類器官，並搭配上超分子奈米粒子運輸基因編輯材料送入，期許達到治療效果。本研究中以超分子奈米粒子(SMNP)將CRISPR/Cas9基因編輯系統及正常RS1基因共同運輸進入細胞來達成基因敲入的效果。我們篩選出兩個具有最佳傳遞性之超分子奈米粒子載體(Cas9/sgRNA-plasmidÌSMNPs及Donor-RS1/GFP-plasmidÌSMNPs)並將其應用於細胞中，於其安全編輯位點(AAVS1 locus)實施基因敲入，接著以PCR及Sanger sequence檢測敲入基因的正確性，並施以免疫螢光法分析RS1蛋白表現。結果顯示在細胞當中，RS1/GFP基因成功敲入AAVS1位點中並能有效進行表現，因此我們進而測試該方法是否能應用於iPSC分化而成的人類視網膜類器官中，其也成功表現RS1/GFP 質體引發的綠色螢光蛋白(GFP)，效果也持續接近40天。總而言之，我們希望目前的研究結果可以作為未來開發遺傳性疾病基因治療法的藍圖，造福受疾病所困擾的病患。