背景及概述[1][2]
聚二甲基硅氧烷(PDMS無(wú)色透明的黏稠液體。具有生理惰性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電緣性和耐候性,黏度范圍廣,凝固點(diǎn)低,閃點(diǎn)高,疏水性能好,并具有很高的抗剪能力,可在50~180℃溫度內(nèi)長(zhǎng)期使用。用途 作為消泡劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑,廣泛應(yīng)用與化工、紡織、印染、造紙等行業(yè)。聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有良好的生物兼容性、熱穩(wěn)定性和無(wú)毒等特性,常用于微流控芯片的制備和空間細(xì)胞培養(yǎng)芯片的制作。
同時(shí),PDMS具有良好的滲透性,是各類化學(xué)生物傳感器的理想載體材料。然而,PDMS黏度高且表面能低,大規(guī)模生產(chǎn)均勻的PDMS微粒還難以實(shí)現(xiàn)。目前,采用微流道技術(shù)可以制備PDMS 微粒.利用微流控法制備出尺寸約500μm 的PDMS微粒。利用微流控法制備出微米級(jí)PDMS微粒,但表面粗糙。微流控制備的PDMS顆粒粒徑雖然可控,但是效率低,且表面質(zhì)量差,限制了顆粒的應(yīng)用.
應(yīng)用[3][4]
食品:聚二甲基硅氧烷(二甲基硅油Polydimethylsiloxane)在食品加工過(guò)程中 常用作消泡劑或上光劑,其允許使用量一般為0.01~0.2g/kg。聚二甲基硅氧 烷在人體中的殘留會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生危害。我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB27602007)規(guī)定“聚二甲基硅氧烷”在食用油脂中的使用量為 10mg/kg,在肉制品中的使用量為0.2g/kg。
材料:聚二甲基硅氧烷是一種具有彈性的高分子聚合物,通常它是由PDMS基質(zhì)和相應(yīng)的固化劑按一定的比例熱聚合而成。
作為構(gòu)建微流控芯 片的基底材料,PDMS表現(xiàn)出了非常理想的材料特性:良好的絕緣性, 能承受高電壓,已廣泛應(yīng)用于各種毛細(xì)管電泳微芯片的制作;熱穩(wěn)定性 高,適合加工各種生化反應(yīng)芯片,具有很高的生物兼容性和氣體通透性, 可以用于細(xì)胞培養(yǎng);同時(shí),具有優(yōu)良的光學(xué)特性,可應(yīng)用于多種光學(xué)檢 測(cè)系統(tǒng);彈性模量低,適合于制作微流體控制器件,如毛細(xì)管電泳芯片、 微泵等。
PDMS能透過(guò)300nm以上的紫外和可見(jiàn)光,并具有無(wú)毒、用澆注 法能復(fù)制微通道加工簡(jiǎn)便、芯片成本低等特點(diǎn),是微流控分析芯片制備 中使用較多的高聚物材料。此外,PDMS還具有以下優(yōu)點(diǎn):原材料價(jià)格 便宜、制作周期短、耐用性好、封裝方法靈活,可以和硅、氮化硅、氧 化硅、玻璃等許多材料形成很好的密封。
檢測(cè)[3]
聚二甲基硅氧烷的檢測(cè)方法,包括如下具體步驟:
(1) 稱取一定量的樣品,加入有機(jī)溶劑,超聲波振蕩提取二甲基硅油, 提取液濃縮后上硅膠柱,先用淋洗液淋洗除去油脂雜質(zhì),棄去淋洗液,再用 洗脫液將二甲基硅油洗脫,收集洗脫液,濃縮后,得到樣品溶液;
(2) 取濃度為10~500mg/L的聚二甲基硅氧烷標(biāo)準(zhǔn)品溶液和步驟(1) 制備得到的樣品溶液,進(jìn)行裂解色譜/質(zhì)譜分析;以質(zhì)譜全掃描記錄它們的總離子流色譜圖(TIC),聚二甲基硅氧烷裂解產(chǎn)物的主要特征成分為六甲基環(huán) 三硅氧烷。以m/z 207、191、177、133作為測(cè)定六甲基環(huán)三硅氧烷的質(zhì)譜特 征離子。
(3) 以裂解產(chǎn)物中含量最高的成分六甲基環(huán)三硅氧烷作為聚二甲基硅 氧烷定性檢測(cè)的指示成分,分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品溶液及樣品溶液的總離子流圖作提取離子色譜圖(EIC),檢查樣品EIC圖中對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品EIC圖中的六甲基環(huán)三 硅氧烷位置是否有峰(保留時(shí)間是否相同),證明樣品中含有聚二甲基硅氧烷。
(4) 以裂解產(chǎn)物中的六甲基環(huán)三硅氧烷作為聚二甲基硅氧烷定量檢測(cè)的指示成分,并以m/z 207作六甲基環(huán)三硅氧烷的定量離子,分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品 與樣品的TIC圖作提取離子圖(EIC),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品與樣品m/z 207的峰面積比, 以外標(biāo)法計(jì)算出聚二甲基硅氧烷的含量。
主要參考資料
[1] 食品包裝材料用添加劑使用手冊(cè)
[2] 麥文豪, 鄧宇, 郭鐘寧, 等. 激光誘導(dǎo)前向轉(zhuǎn)移水中制備聚二甲基硅氧烷微粒[J]. 中國(guó)機(jī)械工程, 2018, 29(08): 979-982.
[3] 劉曉為;王蔚;田麗;宣雷;鮑志勇.一種以聚二甲基硅氧烷為基材的芯片簡(jiǎn)易不可逆鍵合方法. CN200510009804.9,申請(qǐng)日20050309
[4] 吳惠勤;黃曉蘭;林曉珊;朱志鑫;馬葉芬;黃芳;鄧欣;羅輝泰.一種聚二甲基硅氧烷的檢測(cè)方法. CN201010271709.7,申請(qǐng)日20100903