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针对复杂电化学反应研究的需要,本文设计一种芯片式薄层电解池毛细管电泳联用装置,以方便实现电化学复杂反应产物的在线快速分离检测。该装置为芯片实验室混合反应单元增添“电化学反应”这一新成员,拓展芯片实验室及毛细管电泳技术的应用范畴,对推动复杂有机电化学反应机理和动力学研究及相关应用领域的发展具有重要意义。
利用毛细管连接通道和薄层池与芯片微加工、微制作技术的兼容性,开展毛细管电泳柱前微流控芯片薄层电解池的设计和微制作,选用紫外光谱法为毛细管柱后检测手段,建立芯片薄层池一毛细管电泳仪联用的测试技术。以类黄酮天然产物儿茶素作为反应物,其广泛存在于茶叶、中药材和许多植物中,是一种天然抗氧化剂。儿茶素的3个碳环上带有5个不同电活性的羟基,产生多种氧化产物,是典型的复杂电化学反应体系。
尝试设计了多种结构的芯片式薄层电解池毛细管电泳在线进样装置,包括不同的微通道构建方法,其中热压法、激光刻蚀法、注塑法所制得得通道都有缺陷,不能满足实验的需要;而采用微型不锈钢管用作的通道克服了以上各种方法的不足。通过反复改进,最后成功制作了一种芯片薄层池.毛细管电泳联用装置,采用该芯片进行电化学和毛细管电泳测试,获得了峰形良好的在线进样毛细管电泳谱图;此外该芯片具有加工制作简便,实验操作易控,运行稳定,并可长期反复使用等特点。