微流控芯片液液萃取-气相色谱联用系统的研究

【摘要】：微流控分析(Microfluidic analysis)自兴起以来,一直得到化学、生物、电子、机械等领域的科学家们的广泛关注。在分析化学领域,基于芯片上各种检测技术的分析体系得到了产业化和广泛的应用,但由于芯片所固有的试样量少、无法取出作其他分析等特点,导致芯片一般与高灵敏检测方法相结合,而与现有普遍使用的常规检测方法相结合的不多。本工作提出一种与GC/GC-MS相结合的微流控芯片分析系统,并将其应用于兴奋剂的检测 第一章对微流控芯片多相层流和液液萃取技术的发展现状进行了综述。介绍了该技术的原理、特点、发展历史及其在各个领域的应用。 第二章建立了一种简单的重力驱动液液萃取系统,实现了微流控芯片与气相色谱检测的结合。常规萃取一般步骤繁琐费时,需要使用较多的有机溶剂,具有一定毒性,而且剧烈振荡易导致乳化现象,分相困难。而与此相比,芯片萃取方法则具有操作简单、萃取效率高、耗样量少等显著优点。本工作实现了芯片萃取与气相色谱检测的联用。气相色谱检测的优点是使用广泛,仪器通用,操作简单,且可同时分离检测多种物质,并对其进行定性定量分析。系统被应用于兴奋剂试样的分析。 第三章在第二章的基础上建立了一种连续换样自动采集微流控芯片液液萃取—气相色谱质谱联用系统。通过在微芯片的侧壁打孔,并连接毛细管的方法,方便的实现了自动换样;通过改造出口液池,使用顺序注射泵实现萃取剂的自动采集,由GC/GC-MS分析,显著提高了系统操作的自动化水平。系统被应用于兴奋剂试样的分析。 实验结果表明,本工作建立的液液萃取微流控芯片系统具有结构简单,体积微小,集成度高,操作简便并且能够方便的实现换样和自动采集等功能。除兴奋剂外,系统有潜力应用于其它使用液液萃取—气相色谱分析系统的领域。