《專題報導》 開啟我學術生涯的一篇論文 本院院士 生化所特聘研究員 王光燦 每個從事學術研究的科學家，一生中最珍貴的資產應當是發表的 學術論文，在這種追尋真理，創造新知的過程中，總也有一些值得 懷念和引以為榮的研究成果，也就是有一些重要的論文發表，促使 自已能夠持續對研究生涯的愛好和熱誠。回想近四十年來的學術歷 程，一篇在三十歲時發表在中國化學會會誌第八卷的論文，其來龍 去脈應該值得敘述一番。此論文本身是有些笨拙，但內容含有創造 性的實驗結果。它也是我獨自完成發表的論文。為什麼一篇國內發 表的論文卻是我引以為傲且認為是最得意的論文呢？第一因為它是 以節省的經費（不到一百美元），而用任何研究室都有的玻璃儀器 來完成。其分離效果比昂貴的儀器優異。第二此論文工作是促使我 研究領域轉變的重要里程碑，因為後來發展成 DANSYL 胺基酸的分 析，被廣汎地應用在蛋白質序列決定。我也就因此將研究方向轉為 蛋白質化學和生物有機化學的新領域。 我一九五二年從台大化學系畢業，服役退伍後在省政府機關服務 一年，才回到台大化學系做助教。第一個研究工作是繼續在林耀堂 教授實驗室的論文研究工作，主要是要將台灣產檜木的精油成份中 酚類化合物的構造決定。構造決定的關鍵是分離到純粹化合物。五 十年代對液体的純度除了沸點外沒有什麼辨法可鑑定，另一方法是 先做成固体衍生物來測定融點。但這些都是間接的方法，並不能直 接鑑定純度。現在的GC,TLC是當時剛開發出來，還沒有儀器販賣。 在台灣那時大學很窮，系上連UV光譜儀，紅外線光譜儀都缺乏，所 以只有靠真空蒸餾沸點做為純度指標。濾紙色層法已普遍地使用， 因為濾紙較容易取得。但是對液体的分離效果不顯著，尤其是酚類 化合物是很難分離。所以只有反覆地作真空蒸餾外別無他法。加之 以沸點來鑑定純度，對主成份還可以作，但少量成分就很困難了， 主要成分的純度也只能作９０％左右程度的鑑定。酚類化合物是十 分類似化合物的混合物，構造的相差很小。因此作了六年的工作沒 有多大進展。 指導教授林耀堂博士一九五八年到德國慕尼黑的普朗克研究院（ Max Planck Institute ）進修研究，有一次他寫一封信回來，提起 德國人嘗試一種Polyamide（Nylon 的成分）管柱吸著劑來分離黃酮 化合物，效果不錯，他家裡有一件舊的Nylon襯衫可以拿來溶解於蟻 酸，作成Nylon粉末，做管柱分離酚類化合物。當時紡織廠沒有熟人 ，所以沒有取得纖維，只好請他的妹妹，在圖書室做事的蔡太太幫 忙了。過幾天她也收到信，拿了一件發黃的舊Nylon 襯衫來。我很 快以蟻酸溶解後用酒精沈澱，過濾以後風乾。第二天來到實驗室就 有了白色粉末。我當時覺得作管柱色層法太麻煩，所以變通一下採 用比較容易有結果的辦法。我有做過濾紙浸潤法分離托酚酮（ tropolone）的經驗，因此想到用Nylon溶液浸潤濾紙來分離，第一 天作浸潤，第二天馬上作色層分析，兩天就有結果了。這個構想很 好，很成功地分離酚類化合物。構造上差異很少的鄰位、間位及對 位甲苯酚也可以分開。但是都有濾紙色層先天的缺點，就是分離出 來的斑點太大，大約三∼五公分，對Rf值接近的化合物不能作有效 的判斷，到底是一點還是兩點的辨識十分困難。作一段時間浸潤 Nylon濾紙色層法以後，發現紡織廠的下腳棉也含有Nylon成分，可 以用來做很多分析。那時作很多浸潤Nylon蟻酸溶液，所以滿身都是 蟻酸的臭味。回家以後家人都知道我當天作浸潤濾紙的實驗。 有一天早上，我去實驗室發現前一天留下的 Nylon 溶液乾了變成 白色Nylon 板，它是由 Nylon 的微細粉末乾了以後聚合而成，水滴 下去就會吸收，而且用毛細管點了之後會吸收上去。於是我馬上聯 想到剛發展的薄層色層分析(TLC)，這種分析法是最近發展出來的， 只有在文獻看到，台灣還沒有引進來。那天我將玻璃板沾上Nylon蟻 酸溶液（濃度是隨便決定），平放在實驗台上，如此可使蟻酸自然 揮發，於是我就回家去了。因為我很晚才回家，所以實驗室裡沒有 抱怨蟻酸的臭味了。第二天來實驗室就看到白色 Nylon層覆在玻璃 板上。我將它放在烤箱裡乾燥半小時，把殘留的蟻酸風乾後，模傚 文獻上所描述的薄層分析法，把試料溶液點上，以正己烷上昇法展 開。正己烷上昇的速度很慢大約需要十一時，才上昇十五公分左右 。我覺得太久了，於是拿起Nylon板將正己烷風乾，然後噴顯色劑， 馬上出現黃色與棕色的斑點，點的大小約零點五公分。我做了很多 濾紙色層分析，看過很多的斑點，但卻從來沒有看過像那種小而正 圓形的漂亮斑點。我記得是用鄰位，間位，及對位的甲酚，以及β －柰酚四種試料，結果所顯現的顏色也不同。我到現在還記得十分 清楚那天晚上的Nylon板的斑點。我很興奮地拿了實驗室四塊不同規 格的玻璃板，重新準備了四塊Nylon板才回家。第二天重覆了同樣的 實驗，結果確實有再現性，證實了前一天的結果。從那一天開始， 每天準備十塊薄層板，風乾，點試料，展開溶媒，烘乾溶媒，噴顯 色劑，發狂式地作實驗，花二個月就完成了這篇論文。當時不瞭解 如何投稿外國的期刊，寫論文經驗不多，所以就投稿在中國化學會 會誌。對指導教授交待我作的管柱分析，因為薄層色層分析的效果 很好，而且管柱分析做起來很麻煩始終沒有做，是唯一遺憾的事。 現在回想起來，那時候運氣真的很好，困為氣候符合Nylon板乾燥的 速度。後來在五月∼九月天氣太乾蟻酸的蒸發速度太快使得薄層板 會翹起來，根本粘不住玻璃板。如果不是因為在十月時，作薄層不 會發生這個問題，否則就不會成功地作出酚類化合物的分離。 Bobb 在他的薄層分析法一書中提到這篇論文，把它歸類為窮人的 薄層(poorman's TLC) 。因為做薄層的一套儀器需要三仟美元，我 們一年的經費不到一仟美元。我的方法根本不用儀器，看起來是窮 人的 TLC，但生成薄層的原理完全不同，而且它比儀器作的 TLC 更 好。有用過這薄層的研究工作者都有經驗，初期的薄層都需要很小 心操作，不然就會容易脫落下來，但我做的薄層不會脫落，這是一 大優點。 這篇論文成為日後 Polyamide Layer色層分析法的基礎工作。薄 層經過改良以後用聚酯片作底，而兩面塗覆Nylon層，兩面皆可使用 。溶媒展開時間也由原先的十小時，縮短為一個小時，於是很廣汎 地被應用於蛋白序列決定上使用的 DANSYL 胺基酸分析法。因為這 項研究的關係，我的研究方向就轉向新的領域：蛋白質化學和生物 有機化學。值得一提的，發表這篇論文後，我又陸續地在 Polyamide TLC的分析方法應用上，發表了五篇登載在世界最著名的 Nature雜誌上，這在當時六十年代的台灣學術界，也算造成了小的 轟動；尤其這技術也幫助了一九七二年諾貝爾化學獎及醫學獎的三 位得主 Stanford Moore, William Stein 和Gerald Edelman 的蛋 白質序列決定，這是我終生引以為榮的一項事蹟。