PDMS芯片电化学系统检测水中酚类环境激素的研究

微流控芯片技术具有试样消耗少、快速、高效、集成度高等特点，是符合现代科技发展趋势微型化和集成化的一种新技术。酚类环境激素是我国地表水中典型的内分泌扰乱物，可使生物体和人体的生殖和免疫系统受到破坏，具有很强的致癌性、致畸性和致突变性。本项目拟构建PDMS芯片电化学检测系统并集成固相萃取预处理模块，用于水中酚类环境激素的分离检测。通过对检测电极的化学修饰，提高酚类环境激素电化学检测的灵敏度；通过对微通道的修饰改性研究提高酚类环境激素的分离效率，用原子力显微镜等技术手段表征微通道的表面状态，寻找表面状态和分离效率之间的关系，探讨分离机理；在PDMS芯片上开展固相萃取模块的集成研究，通过优化集成技术和萃取过程提高萃取效率，构建水中酚类环境激素的实用化微流控检测方法。此分析技术的建立将为阐述污水处理中酚类环境激素的去除效率、水中酚类环境激素对水生物和人类健康的影响等现实问题提供新的思路。

本项目围绕PDMS芯片电化学检测系统快速分离和灵敏检测酚类环境激素展开。具体成果如下：.　　构建PDMS芯片电泳-电化学检测系统, 研究PDMS管道的修饰改性；用于环境水样中酚类环境激素的分离检测。a） 将聚苯乙烯纳米小球和PSS通过层层组装的方式修饰于PDMS微管道，用扫描电镜、电渗流、亲水性等表征手段详细研究了修饰后PDMS微管道的性质，用于儿茶酚胺的分离，并成功用于脑脊液中儿茶酚胺的检测。b） 将PDMS芯片电泳-电化学检测系统用于环境激素双酚A、壬基酚和辛基酚的快速分离，结合固相萃取分析了实际环境水样中三种环境激素的含量。c） 将PDMS芯片电泳-电化学检测系统用于对氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的分离。这些分离分析方法的提出为PDMS芯片应用于实际样品分析提供了理论与实践基础。. 为了提高电化学检测酚类环境激素的灵敏度，研究了几种修饰电极。a） 采用恒电位电解法制备普鲁士蓝修饰碳电极，用循环伏安法(CV)研究了双酚A(BPA)在该修饰电极上的电化学行为，建立了一种灵敏、简便检测双酚A的电化学分析方法，与裸电极相比，普鲁士蓝修饰电极将BPA的检测灵敏度提高了3倍。b） 用石蜡油做粘合剂，超导炭黑为碳源，制备了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修饰碳糊电极，用循环伏安法研究4-氯酚在修饰电极上的电化学行为，发现4-氯酚在PVP修饰碳糊电极上有更好的灵敏响应。c） 利用芦丁修饰电极催化氧化舍曲林，构建高灵敏测定舍曲林的分析方法，成功用于左洛夫片剂中有效成分的测定。. 构建毛细管电泳电化学检测系统，研究了石英毛细管的修饰改性。a） 毛细管电泳电化学检测系统用于柚苷、芦丁、槲皮素三种黄酮类化合物以及抗坏血酸的分离，对影响分离分析的实验参数进行了优化，5 min内实现四种分析物的基线分离，成功应用于SD大鼠血清和粪便样品中4种分析物的检测。b） 将纳米二氧化硅（SiNPs）、聚离子电解质（PDDA、PSS）用于毛细管修饰改性，PDDA-SiNPs-PSS层层组装涂层能显著改善柚苷、芦丁、槲皮素和抗坏血酸的峰型，提高柱效和分离度，无需样品前处理，直接用于尿样中痕量柚苷、芦丁、槲皮素和抗坏血酸的分析测定。c） PDDA与环糊精通过分子间插入在毛细管内壁自组装成分子膜，结合MEKC，用于舍曲林四种异构体的分离，用于市售样品左洛夫中舍曲林的测定。