样品前处理平台广泛应用于不同样品基质中目标分析物的分离与富集，对消除仪器检测过程中的干扰、提高检测灵敏度具有重要的作用。微型化的样品前处理平台消耗的样品和溶剂量少、易于自动化，也便于现场使用，在食品和药品质量检测以及环境监测等领域具有极大的应用前景。然而，微型化的样品前处理平台中各个过程往往仅由常温常压下自发形成的化学势差驱动进行，如何提升样品前处理过程的可控性是其发展的瓶颈问题。
中山大学欧阳钢锋教授和徐剑桥副研究员的研究小组设计合成了一种基于铁氧化物微球的具有光热性质的吸附剂，并将其涂覆在移液枪头的内表面，制得一种新型的移液枪头微萃取装置（图1a）。该装置配合移液枪使用，操作简便，且便于准确控制样品、清洗溶剂和洗脱溶剂的体积（图1b）。该装置中的光热吸附剂能够有效地将光能转化为热量。在模拟日光的照射下，30微升的甲醇/纯水混合溶剂能够在30 s内由室温上升至62 °C，而30微升的纯水则能够在90 s内由室温上升至94 °C。
图1.（a）移液枪头微萃取装置及其光热性质的示意图；（b）使用移液枪头微萃取装置的样品前处理过程示意图。
在使用模拟日光照射30 s后，移液枪头微萃取装置内萃取到的分析物溶剂洗脱速率能够加速3至4倍。另外，光热吸附剂在光照下所产生的热量也可用于破坏蛋白质特异性结合小分子的能力及其催化化学反应的能力，从而释放出特异性结合的小分子分析物或终止以分析物为底物的酶促反应过程。该移液枪头微萃取装置与基于黄曲霉素B1抗体溶液的微溶剂萃取技术结合，能够特异性地萃取花生表面或粉末中的黄曲霉素B1（图2a和2b）。该装置也可用于揭示细胞色素C催化药物降解的反应动力学过程（图2c），能够消除溶剂萃取方法必需的繁琐离心和过滤步骤。
图2. 移液枪头微萃取装置从（a）花生表面及（b）花生粉末中回收溶剂萃取的黄曲霉素B1抗体溶液；（c）细胞色素C催化药物降解的反应动力学过程。
这项研究工作首次将光热吸附剂应用于微型化的样品前处理装置，为提升微型样品前处理装置的效率以及拓展其功能提供了新的思路。这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的共同通讯作者是中山大学的欧阳钢锋教授和徐剑桥副研究员。
该论文作者为：Jianqiao Xu, Xiwen Liu, Qi Wang, Fuxin Wang, Zhoubing Huang, Dong-Yang Zhang, Zong-Wan Mao, Fang Zhu, Gangfeng Ouyang
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Efficient and Versatile Pipet Microextraction Device Based on a Light-Heatable Sorbent
Anal. Chem., 2018, 90, 8304, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b02345
导师介绍
欧阳钢锋
http://www.x-mol.com/university/faculty/15340
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