本發明專利技術公開了一種聲表面波加速液滴-液滴微萃取裝置及方法，該裝置包括壓電基片、萃取液樣品懸掛裝置和信號發生裝置，壓電基片的上表面為工作表面，壓電基片的工作表面上設置有與信號發生裝置連接的叉指換能器及用于放置有機萃取劑液滴的疏水層，萃取液樣品懸掛裝置具有一個用于懸掛萃取液樣品液滴的懸掛端，懸掛端靠近疏水層且與疏水層不相接觸，并使懸掛于懸掛端的萃取液樣品液滴完全浸沒于放置于疏水層上的有機萃取劑液滴中，優點在于由于利用了叉指換能器激發的聲表面波來驅動有機萃取劑液滴運動，因此有效地提高了萃取速度，同時由于有機萃取劑液滴在聲表面波作用下快速運動，使得其與萃取液樣品液滴不斷進行交換，有效地提高了萃取程度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種微流控芯片中的液-液微萃取技術，尤其是涉及。
技術介紹
液-液微萃取是生化分析最常用的樣品前處理技術之一，它是利用物質在互不相溶的溶劑里的溶解度的不同，用一種溶劑把物質從該物質與另一種溶劑所組成的溶液里提 取出來。傳統的液-液萃取技術由于采用手工操作，導致工作量大、試劑用量也大，并且由于萃取劑存在易揮發、有毒等缺點，因此這種傳統的液-液萃取技術無法滿足自動化、微型化和集成化分析系統的要求。單液滴微萃取技術能夠有效地解決傳統的液-液萃取技術存在的缺點，它是將有機溶劑懸掛于微量注射器的針尖上，直接浸入樣品水溶液，萃取完成后將有機溶劑液滴吸回到微量注射器中的一種萃取過程。由于單液滴微萃取技術具有綠色環保、操作簡單、快捷經濟等特點，因而其已廣泛應用于環境檢測、生化分析等領域。然而，這種單液滴微萃取技術僅適用于含非極性或中等極性分析物的液態樣品的萃取。頂空單液滴微萃取(HS-SDME)方法是萃取揮發性分析物的一種好方法，自2001年被提出以后得到了快速發展，它是將有機萃取劑液滴置放于萃取液樣品的上方，并與萃取液樣品保持一定間距，萃取液樣品中待分析物揮發進而被有機萃取劑吸收，達到萃取目的。該方法由于有機萃取劑與萃取液樣品不接觸，因此有機萃取劑的穩定性很好，但該方法幾乎僅適用于易揮發性或半揮發性分析物，極大地限制了其應用范圍。在傳統的單液滴微萃取技術基礎上，進一步發展提出了一種連續流微萃取(CFME)方法，它是采用輸液泵使萃取液樣品以一定流速在萃取通道內流動，有機萃取劑液滴通過傳統的注射閥注入到萃取通道內，萃取液樣品在萃取通道內流動過程中，待分析物從萃取液萃取到有機溶劑，實現待分析物在兩相物質間的傳遞。該方法的主要缺點是萃取液樣品消耗量較大。為了克服連續流微萃取方法存在的萃取液樣品消耗量較大的缺點，業內技術人員提出了一種液滴-液滴微萃取方法，它是將萃取劑液滴懸掛于微量進樣器的針尖上，并浸入萃取液樣品液滴中，當完成萃取后，萃取劑吸收入微量進樣器中，并注入氣相色譜儀進行分析。該方法本質上與單液滴微萃取技術和連續流微萃取方法的原理沒有大的區別，由于其將萃取液從連續流發展成為液滴，因而大大減少了萃取液的體積；并且還大大降低了萃取液和萃取劑的消耗量。該方法由于沒有外力作用于萃取液，因此萃取速度因樣品量少而得到了加快，但是萃取速度的提升空間仍然不大；此外，該方法也可采用旋轉燒瓶放在攪拌器上來提高萃取速度，但因體積太大而難以應用于微流器件。現有的液滴-液滴微萃取方法相對于傳統的液-液萃取方法而言，在萃取時間和有機萃取劑的消耗量上都得到了顯著的降低。但由于現有的液滴-液滴微萃取方法需要旋轉燒瓶等機械裝置來加速萃取過程，因而萃取裝置難以小型化，不能應用于微流器件上。如期刊《分析化學》2006 年 1707-1712 頁(Analytical Chemistry, Vol. 78，No.5，2006 1707-1712)公開了采用電離子化和離子/分子反應方法，結合液滴-液滴有機溶劑微萃取和氣相色譜/質量譜確定水液滴中甲氧基苯乙酮的同分異構體(《CombiningDrop-to-Drop Solvent Microextraction with Gas Chromatography/Mass SpectrometryUsing Electronic Ionization and Self-Ion/Molecule Reaction Method To DetermineMethoxyacetophenone Isomers in One Drop of Water》)。該論文公開的液滴-液滴微萃取方法是將濃度為IOppm的三種甲氧基苯乙酮的同分異構體水溶液7微升放入容積為100微升的小瓶中，瓶口采用螺旋帽和聚四氟乙烯隔膜密封，微量進樣器穿過聚四氟乙烯隔膜，并在微量進樣器的針尖上填充I微升有機溶劑，其中O. 5微升有機溶劑懸掛于針尖而暴露于待萃取的樣品液中，萃取完成后，有機溶劑吸回微量進樣器中，進行后續氣相色譜或質量普檢測。該方法為提高萃取速度和萃取程度，將小瓶放在攪拌器上快速旋轉，實現萃取性能的改善。雖然該方法所用有機溶劑較少，但需要攪拌器等設備，因此難以集成化，不易于微流芯片中應用
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、萃取速度快、萃取程度高，且易于集成化的聲表面波加速液滴-液滴微萃取裝置，及工藝簡單的液滴-液滴微萃取方法。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為一種聲表面波加速液滴-液滴微萃取裝置，其特征在于包括壓電基片、萃取液樣品懸掛裝置和用于產生RF電信號的信號發生裝置，所述的壓電基片的上表面為工作表面，所述的壓電基片的工作表面上設置有與所述的信號發生裝置連接且用于激發聲表面波的叉指換能器及用于放置有機萃取劑液滴的疏水層，放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴位于所述的叉指換能器激發的聲表面波的聲傳輸路徑上，所述的萃取液樣品懸掛裝置具有一個用于懸掛萃取液樣品液滴的懸掛端，所述的懸掛端靠近所述的疏水層且與所述的疏水層不相接觸，并使懸掛于所述的懸掛端的萃取液樣品液滴完全浸沒于放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴中。所述的壓電基片的工作表面上設置有兩個位置相對的所述的叉指換能器，兩個所述的叉指換能器分布于所述的疏水層的兩側，兩個所述的叉指換能器激發的聲表面波共同作用于放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴上。所述的壓電基片的工作表面上僅設置有一個所述的叉指換能器，所述的壓電基片的工作表面上還設置有一個用于反射所述的叉指換能器激發的聲表面波的第一反射柵，所述的叉指換能器和所述的第一反射柵分布于所述的疏水層的兩側，所述的叉指換能器激發的聲表面波和所述的第一反射柵反射的聲表面波共同作用于放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴上。所述的壓電基片的工作表面上設置有兩個所述的叉指換能器，兩個所述的叉指換能器在垂直方向上不相交疊，且在水平方向上分布于所述的疏水層的兩側，所述的壓電基片的工作表面上還設置有兩個用于反射所述的叉指換能器激發的聲表面波的第一反射柵，兩個所述的第一反射柵分布于所述的疏水層的兩側，所述的叉指換能器與所述的第一反射柵的位置相對，所述的叉指換能器激發的聲表面波和所述的第一反射柵反射的聲表面波共同作用于放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴上。所述的壓電基片的工作表面上還設置有用于減少加載于所述的叉指換能器上的RF電信號功率的第二反射柵。所述的萃取液樣品懸掛裝置主要由墊塊和細管組成，所述的墊塊連接于所述的壓電基片上，所述的細管的一端固定于所述的墊塊上，所述的細管內充填有PDMS材料，所述的細管的另一端為所述的懸掛端，所述的懸掛端具有一個距離其端口 O. 5 Imm的萃取液樣品液滴容納空間，所述的懸掛端位于所述的疏水層的上方。所述的墊塊采用由PDMS材料制成的PDMS墊塊，所述的PDMS墊塊上設置有一個傾斜的置放槽，所述的細管的一端固定于所述的置放槽內 。所述的細管采用由親水性能良好的材料制成的細管；所述的細管的內徑為I 3mm ο所述的信號發生裝置主要由用于產生RF電信號的信號發生器及與所述的信號發生器連接的功率放大器組成，所述的壓電基片的下表面上連接有PCB板，所述的PCB板上設置有多個引線本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種聲表面波加速液滴?液滴微萃取裝置，其特征在于包括壓電基片、萃取液樣品懸掛裝置和用于產生RF電信號的信號發生裝置，所述的壓電基片的上表面為工作表面，所述的壓電基片的工作表面上設置有與所述的信號發生裝置連接且用于激發聲表面波的叉指換能器及用于放置有機萃取劑液滴的疏水層，放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴位于所述的叉指換能器激發的聲表面波的聲傳輸路徑上，所述的萃取液樣品懸掛裝置具有一個用于懸掛萃取液樣品液滴的懸掛端，所述的懸掛端靠近所述的疏水層且與所述的疏水層不相接觸，并使懸掛于所述的懸掛端的萃取液樣品液滴完全浸沒于放置于所述的疏水層上的有機萃取劑液滴中。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：章安良，査燕，付相庭，尉一卿，韓慶江，
申請(專利權)人：寧波大學，
類型：發明
國別省市：
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