[发明专利]一种免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置及其在牛奶中抗生素残留分析中的应用

说明书

本发明公开了一种免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置，包括基于恒流注射泵的自动进样单元、牛奶样本前处理单元、基于免疫亲和技术的在线富集单元、磁控分离与样品洗脱单元和电喷雾质谱分析单元。通过在体系中引入同位素内标，经免疫微流控芯片分离富集，质谱实时检测，可以实现多种抗生素药物的定性和定量分析。本发明可以同时进行多组实验，具有低的试剂/样品消耗量，高集成化，操作快速简便，检测结果可靠、灵敏等特点，适用于牛奶中多种兽药残留的分析检测。

技术领域

本发明属于分析化学领域，特别提供了一种专门用于牛奶中抗生素残留分析的免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置。

背景技术

兽药残留是当前食品安全的重要问题，各国政府纷纷制定了相应的法律法规来限制各种兽药的滥用。因此，食品中，特别是牛奶中抗生素残留的检测越来越受到人们的重视。为了帮助保护消费者免受这些潜在有害化合物的危害并控制这些牛奶中抗生素的含量，许多国家制定了严格的法规，包括喹诺酮类药物和磺胺类药物等的最高残留量(MRL)。目前针对抗生素残留的检测系统主要是高效液相色谱—质谱联用系统，该装置检测准确，但是分析时间长，操作过程繁琐，需要有经验的专业人员操作，且很多过程不能实现自动化。由于简单性，高选择性和高通量的分析能力，免疫传感方法已逐渐用于评估牛奶质量和安全性。但基于荧光和显色的检测技术免疫传感方法往往会带来假阳性的结果，且仍然需要对样本进行前处理，自动化程度不高。因此，急需一种简单、快速且准确的抗生素分析方法。

微流控芯片因其小尺寸，低样品/试剂消耗，快速分析速度，高集成度，高通量和便携式等优点而受到广泛关注。微流控芯片联用质谱是传统液相色谱—质谱联用系统的替代方案，通常具有更好的性能。但尚无利用微流控芯片技术与质谱仪器结合检测牛奶中抗生素药物残留的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以用于牛奶中抗生素检测的免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置，包括基于恒流注射泵的自动进样单元、牛奶样本前处理单元、基于免疫亲和技术的在线富集单元、磁控分离与样品洗脱单元和电喷雾质谱分析单元；

所述微流控芯片置于恒流注射泵和电喷雾质谱之间，所述具微流控芯片上设有若干个并联平行微通道，所述微通道上设有样本进口和样本出口，所述样本进口通过连接管与进样针相连；所述样本出口通过连接管和毛细管与电喷雾质谱相连；所述微通道靠近进口的一端为样本前处理区域；所述微通道的中间的区域为样品混合和反应区域；所述微通道靠近样本出口的一端为磁分离区域和样品洗脱区域，在磁分离区域和样品洗脱区域的正下方设有磁铁；所述的牛奶样本前处理单元为多孔微/纳米材料填充柱、原位合成的阵列柱、商品化多孔膜、高分子聚合物等，用于牛奶中的蛋白质聚集颗粒的去除，实现牛奶样本的提取操作。

微流控芯片的制作方法，包括以下步骤：

(1)将微流控芯片通道图案打印到透明胶片上；

(2)通过光刻刻蚀技术将上述图案转移到0.5-200微米厚的SU-8负光胶的铬层玻璃基片上，并得到微流控芯片的玻璃凸面模板；

(3)将PDMS预聚物的聚合体和交联剂充分混合，真空脱气后浇筑于玻璃凸面模板上，加热固化，形成PDMS膜；

(4)将PDMS膜从玻璃凸面模板剥离后，打孔，与玻璃片一起进行氧等离子体亲水处理，并贴合，形成封闭微通道；

(5)将连接管插入微流控芯片的进出口，并与恒流注射泵和电喷雾质谱相连，即得到所述微流控芯片。

免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置在检测奶制品样品中抗生素残留中的应用在本发明的保护范围之内。

利用本发明中免疫亲和微流控芯片—质谱联用装置检测奶制品样品中抗生物残留，包括以下步骤：