[发明专利]一种用于超微量样品的液-液微萃取方法

说明书

本发明公开了一种用于超微量样品的液‑液微萃取方法。步骤如下：S1：利用探针取萃取溶剂；S2：将带有萃取溶剂的探针尖端逐渐靠近样品液滴，使萃取溶剂以液滴形式挂载于探针尖端，且萃取溶剂液滴与样品液滴接触形成传质交换界面，使样品液滴中的待萃取组分通过所述传质交换界面被萃取至萃取溶剂液滴中；萃取过程中保持探针尖端始终接触萃取溶剂液滴；S3：待充分传质后，利用探针回收萃取溶剂液滴；S4：对萃取溶剂液滴进行进一步清洗，去除残留样品。本发明具有装置简单、体系微量、操作快速、灵活度高等优点。本发明适用于超微量的化学和生物分析、单细胞和细胞器分析等复杂基质的样品前处理分析，以及单细胞多组学等前处理过程。

技术领域

本发明涉及的领域为液相微萃取和微流控液-液萃取领域，特别涉及一种用于超微量样品的液-液微萃取方法。

背景技术

与传统的液-液萃取(LLE)技术相比，液相微萃取(LPME)技术具有一些明显的优势，包括较低的试剂消耗，较高的预浓缩能力和较短的萃取时间。目前，LPME技术已经发展了多种实施方法，具体可以分为三大类：单滴微萃取(SDME)，中空纤维液相微萃取(HF-LPME)和分散液-液微萃取(DLLME)。在SDME方法中，与水不混溶的有机液滴悬浮在微量注射器的尖端，并直接浸没在样品溶液中或暴露在样品溶液上方的空气中。萃取后，将有机液滴吸回微量注射器中进行分析。在HF-LPME方法中，聚合物中空纤维用作萃取相的载体以保护萃取剂。通过毛细作用力将有机溶剂固定并保持在多孔疏水性中空纤维的孔中，并利用微量注射器把接受相引入中空纤维的内腔中。DLLME方法通过使用与水相和有机相完全混溶的分散剂溶剂在样品中形成有机萃取溶剂的微小液滴来实现样品和萃取相的充分接触，使得目标分析物可以得到快速和有效萃取。

同时，微流控芯片技术的出现为LLE微型化提供了一个理想的工具，它可以显著减少溶剂消耗，提高萃取速度。到目前为止，已经开发出各种不同的基于微流控的LLE方法。文献报道了一系列基于微流控芯片的LLE系统，该系统在微通道中形成两相或多相层流。基于分子扩散，分析物从水相层流通过水/有机界面转移到有机相层流中。此外，研究人员开发了各种基于膜的LLE微流控芯片系统，其中多孔膜用于分离样品溶液和萃取相。

在上述微萃取方法中，试剂的体积通常在几微升至几十微升的范围内，并且样品的体积通常在微升甚至毫升的范围内。因此，这些微萃取方法可能在纳升级系统的测定中受到限制，例如液滴微流控体系。液滴微流控近年来引起了很多关注，因为其能够在不显著稀释和蒸发样品的情况下进行大量单独的微量反应和分析。到目前为止，液滴微流控已成功应用于药物开发，药物筛选，单细胞分析等方面的研究。然而，目前大多数液滴微流控的分析方法依赖于显微成像和荧光技术。这些分析技术通常需要对分析物进行荧光标记，并且难以检测具有复杂组分的液滴。与其他检测技术相比，MS对于具有复杂组分的液滴系统更具吸引力，因为它灵敏度高，可实现无标记检测和多种分析物的同时检测。在MS分析之前，样品制备是分析复杂样品的关键步骤，以便提取和浓缩复杂基质中的目标分析物。然而，迄今为止，几乎没有关于在纳升级范围内进行液滴-液滴微萃取的报道。此外，实现溶剂液滴和样品液滴之间的微萃取仍然是一个主要的挑战，因为两者均为纳升级的体积，从而在微萃取过程对液体操纵能力提出了很高的要求。

发明内容

本发明提供了一种用于超微量样品的液-液微萃取方法。该方法中，萃取溶剂液滴和样品液滴的体积均降至nL级，仅为传统液-液萃取体系的十万分之一。根据萃取溶剂的不同溶解性质，我们提出了两种微萃取模式：液滴并列式液-液微萃取和液滴包裹式液-液微萃取。本发明具有装置简单、体系微量、操作快速，灵活度高等优点。本发明适用于超微量的化学和生物分析、单细胞和细胞器分析等复杂基质的样品前处理分析，以及单细胞多组学等前处理过程。

本发明具体采用的技术方案如下：

一种用于超微量样品的液-液微萃取方法，其包括如下步骤：