微流控芯片上分子印跡固相萃取裝置的構(gòu)建及其應(yīng)用.pdf

1、微全分析系統(tǒng)（miniaturized total analysis system，μ-TAS），是近年來發(fā)展起來的一種新的分析技術(shù)。其最終目的是實現(xiàn)分析儀器的微型化和集成化，即在幾厘米大小的芯片上最大限度的實現(xiàn)化學分析的全過程。目前微流控芯片的相關(guān)研究和創(chuàng)新大多集中在樣品的分離、檢測、混合和反應(yīng)等方面。而關(guān)于如何在芯片上實現(xiàn)樣品前處理，特別是復(fù)雜基質(zhì)樣品中痕量組分的分離富集的研究還相對比較薄弱。由于微流控芯片的主要研究對象是基質(zhì)復(fù)雜的

2、生化樣品，且樣品的大部分預(yù)處理過程都是在微芯片外實現(xiàn)的，這必然會造成樣品的損失與污染，同時也不利于微流控芯片的集成化。因此，發(fā)展芯片上的樣品預(yù)處理技術(shù)已成為微全分析系統(tǒng)進入實際應(yīng)用階段前迫在眉睫的任務(wù)，也是其集成化發(fā)展的必然趨勢。
　　近年來，食品安全事件頻頻發(fā)生，這些問題的產(chǎn)生大多是由于有毒害物質(zhì)的非法添加造成的，其中包括工業(yè)染料堿性嫩黃O。樣品中這些非法添加的物質(zhì)含量甚微，在復(fù)雜基質(zhì)背景下較難實現(xiàn)檢測。分子印跡固相萃取（MIS

3、PE）技術(shù)具有高度的選擇性和良好的吸附性，能從復(fù)雜基質(zhì)樣品中選擇性吸附目標分子，較好的克服樣品中復(fù)雜基質(zhì)所帶來的干擾性問題。故本論文將分MISPE技術(shù)與微流控芯片技術(shù)相結(jié)合，建立了新型固相萃取芯片裝置，并采用該裝置檢測了蝦肉中的工業(yè)染料堿性嫩黃O。論文以堿性嫩黃O為研究對象，在毛細管內(nèi)原位聚合了MISPE整體柱，并采用高效液相色譜法（HPLC）對整體柱的分離富集性能進行了驗證。將該MISPE毛細管柱與聚二甲基硅氧烷（PDMS）-玻璃芯片

4、耦合，得到集成有MISPE毛細管柱的微流控芯片。芯片上設(shè)置多個池穴和微通道，用于實現(xiàn)樣品前處理程序和電遷移進樣、電泳分離以及完成非接觸電導(dǎo)檢測，與程控微型注射泵聯(lián)用后，能實現(xiàn) MISPE柱的活化、上樣、淋洗、洗脫四個過程，樣品經(jīng)洗脫后通過電遷移進入分離通道，在電泳通道末端實現(xiàn)非接觸式電導(dǎo)檢測，能成功檢測蝦肉樣品中的堿性嫩黃O。本論文主要包括以下三部分內(nèi)容：
　　1.緒論。首先，概括介紹了微流控芯片技術(shù)、芯片的制作材料、制作方法及芯

5、片系統(tǒng)的檢測技術(shù)。其次，描述了分子印跡固相萃取技術(shù)的分類及分子印跡聚合物的制備方法。同時著重介紹了芯片上的固相萃取技術(shù)，總結(jié)了芯片上固相萃取技術(shù)的三種模式。最后，結(jié)合食品安全分析的現(xiàn)狀，提出了論文的研究思想和意義。
　　2.建立了堿性嫩黃O的分子印跡固相萃取毛細管柱的制備方法。以堿性嫩黃O為模板分子，甲基丙烯酸（MAA）為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸甲酯（EDMA）為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑，通過優(yōu)化致孔劑的種類、

6、模板分子與功能單體以及交聯(lián)劑的摩爾比例，調(diào)整聚合時間等因素，在毛細管柱內(nèi)采用紫外光引發(fā)的方式原位聚合了堿性嫩黃 O的MISPE整體柱，并結(jié)合電鏡掃描和高效液相色譜法，對長度為6 cm的MISPE整體柱性能進行了表征和考察，并用于蝦肉樣品中堿性嫩黃O的檢測。實驗結(jié)果表明，該柱的富集倍數(shù)為73.5，柱容量為0.722μg/mg，回收率為90.5-92.4％，RSD為2.1-4.4%，檢測限為17.85μg/kg。
　　3.建立了微流控

7、芯片上的固相萃取裝置。將厚度為0.17 mm的蓋玻片作為蓋片與聚二甲基硅氧烷（PDMS）基片鍵合后制得雜合材料芯片，并將合適長度堿性嫩黃O的MISPE柱安放于切去部分PDMS材料的SPE預(yù)留通道空位，完成MISPE柱與芯片的耦合，制得了集成有MISPE毛細管柱的PDMS-玻璃芯片。通過微型池穴和微管道將該芯片與程控微量進樣泵聯(lián)通，并將電泳分離通道末端與非接觸電導(dǎo)檢測電極對接，獲得新型裝置。采用該裝置實現(xiàn)了MISPE毛細管柱的活化、上樣、