◆◇訪法實錄◆◇ 訪法紀行之一 實驗室見聞摘錄（上） 化學研究所甘魯生 引言 本篇專稿是由本院化學所甘魯生教授執筆，原稿件全文共約兩萬 餘字，圖文並茂。內容中涉及專業領域之相關文字非常多，而且資 訊齊備。本應全文刊出，但受週報篇幅所限，及考量讀者之所學， 作者同意由編輯加以刪修刊出。若讀者對該全文有興趣，請逕向甘 教授索閱。另外，編輯之刪修若有不當之處，敬請甘教授見諒。 編輯謹誌 很榮幸有機會到法國Strasburg市University of Louis Pasteur （ULP）化學系訪問。該系和本院化學所訂有互相交換訪問條款。作 者則是第一位回訪者。去年（一九九六）十二月開了一次中法化學 研討會，由李院長帶隊，本所有多位研究員與會。 ULP是一所歷史相當悠久的大學，化學系也是相當有名。名氣雖大 ，建築也高，但外表和裡面卻是又髒又舊。在翻修、改建及裝潢方 面是各個實驗室各顯神通。這就完全靠主持人的個性和品味了。 研究主持人員來自兩個系統，一是大學，頭銜是教授，要教書。 一是國家研究院（C. N. R. S.），但附屬在學校之內。實驗室的主 持人頭銜是主任，不必教書，但可以兼教職，也可以收學生。經費 則由大學供應。法國收研究生是屬精兵制，要通過層層考驗才能如 願以償。 作者在此期間不但和該系數位主持人交談，並訪問他們的實驗室 。而且將訪問的範圍擴大到外系，到外校，甚至於到德國及美國， 共十四所。所得的資料整理之後，以實驗室為主簡介如下： (一)生物有機實驗室，主持人是Dr. Jean-Francis Biellmann， Biellmann教授最近訪問過我國，在台各地一共給了五場演講，所以 國人應對他的研究領域有所認識。他的研究領域大概可以分成三方 面，其一控制立體結構有機合成，最近的題目是核酸核鹼的衍生物 的合成，其二是酵素功能和構造的關係，第三是有機螢光物的合成 。 第一項由副教授Alain Burger博士負責。他最近發展出一腺核酸 鹼基保護基t-butyldimethylsilyloxymethyl，它不但在鹼性下很安 定，對還原劑也沒有作用（Tetrahedron Letters, 1996, 37, 7833 ）。修正其他保護基的缺點。在酵素方面是用抑制物和酵素結合， 用結晶的方法來研究它們的構造。這方面由副研究員Denis Tritsch 領軍。第三項是發展vinyl sulphonyl quinolinium iodide系列化 合物，在合成含硫化合物時，它可以控制生成物的立體結構。此類 化合雖然只有兩個苯環和一個vinyl基，但有螢光性質，所以是生物 標示劑（biosensor）的好材料。這工作則由印度來的博士後負責。 Biellmann教授是一個豁達的人，他的辦公室朝西曬，作者打趣說 像烤箱（註：大樓沒有冷氣），他回答再過一會，前面大樓的影子 就過來了，就不曬了。只有我辦公室有此優點，樓上的就沒此福氣 了。其實樓上的房間裝上窗簾，整天都不曬！屋子裡實在太熱，他 說他感到脖上有東西在動。「如果是向下動，那是汗，如果向上， 那是隻蟲子。」所以他也是個風趣的人。Biellmann教授是一位率真 熱心的友人，這是最可貴的。他希望這裡知道有個中華民國台灣， 有個中央研究院，有個化學研究所的人愈多愈好。所以他常常想帶 作者去拜訪其他實驗室，只要和作者研究工作有關的他都設法聯絡。 (二)天然物研究室，主持人是Bang Luu教授，Bang Luu教授的中 文名字是劉鵬，柬埔寨華僑，中文造詣很高。他是化學系唯一華裔 。劉教授對中國草藥很有研究，辦公室書架上有許多中醫及中藥的 書籍，其中有台灣出版的，也有大陸的。在這方面自然也很有成就 。早在一九八七年劉教授即由大青草（Hygrophila erecta，熱帶植 物，早年越南及印度人用來治傷口）中分離出直鏈脂肪醇化合物（ fatty alcohol ），這種化合物可剌激神經生長因子（nerve growth factor）的釋出和促成神經細胞生長及分化。劉教授取出老 鼠第十三天胚胎神經細胞放在培養液中培養而成功地做出一神經細 胞人工繁殖種（cell line）。以這種細胞做實驗，它能使神經細胞 的觸角在三天內由85微米長到350微米以上。並可以和其他的觸角連 結，結成網狀（FEBS Let., 1987, 213, 406）。所以這種化合物一 定能使神經細胞再生！現代得癡呆病的人數隨年紀而增加。所以老 年人（65歲以上）患此病很多。這是一種因神經退化而引起，得了 這種病就不能照顧自己，而造成社會的負擔。現代老年人人口愈來 愈多，這是一個不容忽視的問題。顯然劉教授所發展出的化合物可 望用於防治神經疾病。最近劉教授已研究出這種脂肪醇化合物人工 合成方法。並發現以含二十六個碳原子的化合物（n-hexacosanol） 最為有效（Tetrahedron, 1996, 52, 14891）。 劉教授的研究的興趣也很廣，除上述之外，比較引起作者注意的 是核酸鹼基衍生物的全合成。這些衍生物通常有抗生素，抗癌，抗 愛滋等性能，是藥物發展重要的一環。但通常合成核酸衍生物的原 料往往是核酸。這方法不但受原料本身結構和性質的限制，有時價 格昂貴。劉教授的想法是將五碳糖及鹼基分開來合成，最後才合在 一起。這方法自然有人試過了，但步驟很多，實用性不高。劉教授 的貢獻是研究出一爐法（one pot），使手續減少許多，成功的合成 了 2'-O-methyluridine（Tetrahedron, 1994, 50, 5361）。使它 的實用性增加了。 劉教授的研究成果已引起國內的注意。他已被邀請明年七月到台 灣參加世界華人中藥研討會。屆時可以就近討教。 (三)質譜實驗室，主持人是Dr. Alain van Doresselaer，van Dorsselaer教授研究的興趣在生物分子方面。由於多重電荷離子的 產生，用質譜可以準確的測定寡核酸鏈的分子量，長度可達132個。 由 M/z數（精確度可達0.01%）反推核酸鏈的成份，尤其是含衍生物 時。這對反意義核酸的設計上有助益。M/z峰的高度可用來定量，準 確度也有百分之一。所以質譜提供了一個簡易分析合成寡核酸鏈的 方法（ Nucl. Acids Res., 1994, 22, 3895）。 (四)RNA結構和功能研究室，主持人是B. Ehresmann教授， Ehresmann 教授實驗室在四樓，研究的興趣是RNA的結構以及和功能 的關係。研究的方法是用酵素及化學藥品和RNA鏈中鹼基作用，用產 生物來定它在結構中的角色。比如說解核酸酵素T1只和單鏈中的G（ guanosine ）作用。實驗方法是將核酸鏈和T1作用之後分析那一個G 被切斷了，這個被切斷的地方一定以單鏈存在。這是一個相當傳統 的方法。早年就用來定t-RNA的結構。只是現代知道有更多的酵素， 更多的化學藥品可用。Ehresmann教授夫婦能將RNA中每一個鹼基在 結構中的角色定出來。 Ehresmann教授也對RNA和蛋白質作用區的結構有研究。用的實驗 方法是置換法和刪除法。就是置換和刪除可能在合區的鹼基後再看 有什麼結果。有兩種ribosomal蛋白質和它們的RNA的結合區就用這 方法找出來了（RNA, 1996, 2, 1124; RNA, 1997, 3, 255）。 (五)生物有機實驗室，主持人是Maurice Goeldner教授， Goeldner 教授早年是Biellmann教授的學生，一九七二年得博士學 位，在加拿大及瑞士做博士後之後回到母校任教。他的研究興趣在 於受質（ substrate或ligand）和酵素，尤其是接受體（receptor ）接合的結構。由結構去揣摩酵素是怎麼作用的，再由此去設計更 好的受質。最後這一句是研究的目的，因為這裡是藥學院。研究的 方法也很傳統。這是先將受質和酵素結合，再以光能使兩者產生一 共價鍵，這一步往往是不可逆的。再將酵素分解去尋找那和受體鍵 在一起的氨基酸，如此就知受質接在接受體那一部位（Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1995, 34, 1296），由此可以定出其結構 。（待續）