[發明專利]一種基于熱驅動的微流控反應裝置及方法

有效

• 申請號: 201810893026.1
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109173950B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 潘建章;方群;張宏;田梅;徐光明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01L3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種利用基于熱驅動的微流控反應裝置的混合反應方法，所述混合反應為合成¹⁸F-FDG中的氟化反應，其特征在于，所述微流控反應裝置包括微流控反應芯片（1），所述的微流控反應芯片（1）中設有微通道，且微通道的兩端分別設有通道入口和通道出口；所述通道入口和通道出口處設有用于對通道進行封閉的閉鎖裝置；所述微通道中包含順次連接的第一管段、第二管段和第三管段；所述的第二管段的內管壁上具有用于對流經該管段的液體產生擾流的擾動部；所述第一管段和第三管段中至少一段上設有用于調節該管段內流體溫度的溫控裝置；所述的閉鎖裝置為兩個閥門，其中第一閥門（5）設置于與所述通道入口相連的入口管道上，第二閥門（6）設置于與所述通道出口相連的出口管道上；所述第一管段和第三管段上均設有所述的溫控裝置；所述的第二管段上也設有用于調節該管段內液體溫度的溫控裝置；不同溫控裝置的溫度均獨立控制；所述的第二管段的內壁呈波紋狀，表面均布有凸起和凹陷，用于對流經該管段的液體產生擾流；所述的溫控裝置為加熱器；

所述方法的步驟為：

打開與芯片出入口相連的閥門，將事先經過富集并用K2.2.2/K₂CO₃溶液進行洗脫所得到的含有¹⁸F^-的洗脫液，用注射泵通過其中一個通道入口注入微流控反應芯片；對洗脫液進行干燥除水，干燥后在整個通道內注入惰性氣體，使其充滿整個微通道；之后，利用注射泵將溶有三氟甘露糖的無水乙腈前體液通過同樣的通道入口注入微流控反應芯片；當把需要參與反應的流體全部注入芯片后，利用注射泵通過另一個通道入口向芯片注入惰性氣體；當反應液在惰性氣體的沖擊下，到達微通道的第二管段時，停止注入氣體，關閉與芯片出入口相連的閥門，確保微通道具有良好的密封性；控制左、右兩端的加熱器分別加熱微通道左、右兩端的氣體膨脹收縮區內的氣體，氣體受熱以后會膨脹，不受熱后會慢慢縮小；隨著氣體在兩端的氣體膨脹收縮區來回膨脹、收縮，位于蛇形微通道中部混合反應區的反應液就能在兩段氣體之間往復流動；將中間第二管段的加熱裝置溫度升至110℃，對中部混合反應區的反應液進行加熱；同時，配合微通道中部兩側可促進流體混合的波紋狀結構，即可在密閉條件下實現芯片通道內反應液的加溫加壓反應的同時實現混合；20 min之后，反應完全，得到氟代的¹⁸F-FDG前體，實現高效在線自動化合成¹⁸F-FDG中的氟化反應。

2.如權利要求1所述的混合反應方法，其特征在于，所述的溫控裝置設置于微流控反應芯片（1）的底部。

3.如權利要求1所述的混合反應方法，其特征在于，所述的通道入口有多個，所有通道入口均通過支路通道匯流至微通道的前端。

4.如權利要求1所述的混合反應方法，其特征在于，所述的微流控反應芯片采用耐腐蝕材質。

5.如權利要求4所述的混合反應方法，其特征在于，所述的微流控反應芯片采用石英、硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃材質。