[發明專利]一種檢測土壤中酚類化合物的離心式微流控芯片及其制備方法

無效

• 申請號: 201210589576.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103041880A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 沙俊
• 申請（專利權）人: 蘇州汶顥芯片科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N1/40;G01N21/31;G01N21/33
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種檢測土壤中酚類化合物的離心式微流控芯片及其制備方法，該離心式微流控芯片表面有微結構和微通道，在離心機旋轉產生的離心力驅動下，實現土壤中酚類化合物與集成在離心式微流控芯片上的萃取柱的富集與分離，通過紫外可見檢測系統上檢測土壤中酚類化合物的含量，主要應用于環境科學、醫藥學、食品科學等領域。

背景技術

酚類物質作為一種重要的化工原料，在煤氣、焦化、石油化工、染料、制藥等領域廣泛使用，在化工產品的生產過程中均會產生各種含酚廢水。酚類化合物是原形質毒物，對一切生活個體都會有毒害作用，低濃度酚能使蛋白變性，高濃度能使蛋白沉淀。如果人們長期飲用含酚水，可引起頭暈、貧血及各種神經系統癥狀，甚至中毒。因此，對此酚類化合物的分析檢測在環境科學、醫藥學、食品科學方面具有十分重要的意義。

水中酚類化合物的測定一般采用蒸餾后4-氨基安替比林分光光度法測定。但是該法需要有毒試劑氯仿萃取、操作步驟繁瑣。固相萃取法測定酚已有一些報道，苯酚先與4-氨基安替比林和鐵氰化鉀反應生成紅色顯色產物，再在固相萃取柱上萃取富集，乙醇洗脫柱上產物，分光光度法測定，操作較方便且試劑無毒。但常規方法存在樣品用量大，樣品前處理復雜，成本較高的缺點，需要花費大量時間和成本。而且樣品分離過程和檢測是分開獨立進行的，易引起樣品損失和污染。由以上原因，建立一種小型集成裝置，快速、便攜、精確的酚類化合物檢測裝置是非常必要的。

近年來，分析檢測儀器的微型化已經成為分析化學中一個重要的研究方向，微流控芯片分析技術是其中最活躍的一支，無論是在科研還是應用領域都獲得了廣泛的重視。微流控芯片作為一種新型的分析檢測平臺，具有高通量、高集成化、多重平行分析、便攜式、易操作、成本低等優點，已經在環境檢測相關領域獲得了廣泛應用。然而，采用圓片狀芯片，在其表面制備微結構和微通道，依靠離心力驅動微流體，同時完成數個樣品分析的離心式微流控芯片技術，目前在快速檢測酚類化合物的應用領域尚未有實質性的突破。

發明內容

本發明的目的是提供了一種檢測土壤中酚類化合物的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于該離心式微流控芯片是帶微結構和微通道的圓片狀芯片，以離心機旋轉產生的離心力為驅動力，完成土壤中酚類化合物與萃取柱的富集和分離，通過紫外可見檢測系統檢測酚的含量。離心機的旋轉平臺專為圓片狀芯片設計的，中心以吸盤、卡槽或螺絲-螺母固定圓片狀離心式微流控芯片。圓片狀離心式微流控芯片由刻有微米級別的微結構和微通道的芯片和粘性薄膜貼合而成，微結構和微通道通過微加工技術制備，包括樣品池、廢液池、檢測池、微孔和微通道。

為實現上述目的，本發明采用以下的操作步驟：

(1)用計算機輔助設計軟件設計和繪制離心式微流控芯片中各層芯片的微結構和微通道圖形。

(2)通過微加工技術在各層微流控芯片基材表面和粘性薄膜上加工所需的微結構和微通道，包括樣品池、廢液池、檢測池、微孔和微通道。

(3)在固相萃取微通道中填充固體硅膠顆粒，制成固相萃取柱。

(4)利用雙層粘性薄膜，將各層離心式微流控芯片粘合、壓緊、封合，組成檢測土壤中酚類化合物的離心式微流控芯片。

(5)將制備好固相萃取柱的光盤置于離心儀上，在進樣口加入洗液，正方向啟動離心機，洗滌純化固相萃取柱，廢液進入廢液池。

(6)在進樣口分別加入樣品液和萃取液，負方向轉動離心機，洗脫液進入檢測池。

(7)最后將光盤置于紫外可見檢測系統上，470nm處測定檢測池內萃取液吸光度。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片的芯片基材可以是PMMA、PC、PVC、COC，也可是各類普通CD光盤。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片和粘性薄膜的微結構和微通道可以通過數控銑刻、激光刻蝕、LIGA技術、模塑法、熱壓法、化學腐蝕、也可用軟刻蝕技術進行制備。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片是由三層芯片組成，各層芯片之間用粘性薄膜貼合，粘性薄膜可以是力致粘性薄膜，也可是普通雙面膠薄膜。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片上的樣品預處理采用固相萃取法。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片通過在微通道內填充固體硅膠顆粒原位制成微型離心色譜柱，填充物可以是硅膠顆粒，也可是三氧化二鋁粉末。

本發明中，檢測酚類化合物的離心式微流控芯片通過改變光盤旋轉方向和轉速，更改光盤上流體的流動方向，廢液流入廢液池，萃取流入檢測池。