CN109749634A

CN109749634A - 一种基于光固化的快速封片剂及其制备方法与应用

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Publication number: CN109749634A
Application number: CN201910137106.9A
Authority: CN
Inventors: 逯丹; 麦鸿成; 张良杰; 张添源; 徐安定
Original assignee: Jinan University
Current assignee: Jinan University; University of Jinan
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-05-14
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: CN109749634B

Abstract

本发明属于生物医药应用领域，公开了一种基于光固化的快速封片剂及其制备方法与应用。该基于光固化的快速封片剂按质量分数包括以下组分：80～96％光固化单体，3～15％光引发剂，0～8％功能性助剂。本发明的制备的基于光固化的快速固化封片剂粘度为80～200cps，固化后折射率大于1.52，较中性树脂具有更高的折射率，更低的粘度以及更短的固化时间，并且不影响样品在显微镜下的观察及拍照，同时由于不需要配备二甲苯使用，对病理技术人员或实验人员身体损害较少。

Description

一种基于光固化的快速封片剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于生物医药应用领域，特别涉及一种基于光固化的快速封片剂及其制备方法与应用。

背景技术

封片是指标本切片(组织、血液及细胞爬片等)在封片剂的封固下，保存于盖玻片与载玻片之中，隔绝了氧气，避免了进一步的氧化及颜色退化的操作。使用封片剂封固后的标本切片有利于长时间的保存。

达到封片效果的封片剂，常有以下特点：1、接近载玻片或盖玻片的折光性；2、可较牢固维持盖玻片与载玻片之间的连接；3、与标本的染色剂无相互反应。目前根据这些特点，实验常用的封片剂主要分为以下两类：1、以中性树胶及加拿大树胶为代表的非水溶性封片剂。染色完成后，经梯度酒精脱水及进一步的二甲苯透明后，对标本片进行封固。2、以甘油明胶及阿拉伯明胶为代表的水溶性封片剂，由于价格昂贵及染料保存时间较非水溶性封片剂短，目前使用较少。目前主流封片剂的使用仍然以传统的非水溶性封片剂为主，特别是中性树胶。

光固化是指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程。光固化技术目前被誉为是—项节能和清洁环保型技术，不含溶剂、对生态环境有保护作用，不会向大气排放毒气和二氧化碳，以及对实验操作人员身体健康损害较低，故被誉为“绿色技术”。

现有封片剂在实际使用中存在很多缺点：1、由于中性树胶使用时粘度较大，树胶渗透过程较慢且不均匀，常需配备具有神经毒性的二甲苯时，常用二甲苯具有潜在致癌作用，会影响实验操作者的身体健康；2、中性树胶封片时，封片剂凝固及牢固粘合盖玻片与载玻片时间较为缓慢，常常需要几个小时甚至一天，影响后续进一步观察结果进度，如在医院病理科中，常需等待中性树脂几小时甚至一天凝固，影响病理报告发出，潜在耽误病人治疗时间；3、中性树胶等封片剂颜色淡黄，折光性与盖玻片及载玻片相比，还有差距，对组织观察时的透亮度存有影响，不能满足高质量显微镜下图片获取。因此实验操作中，寻找凝固时间短，折光性高，适应性广，经济以及危害少的封片剂尤为重要。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种基于光固化的快速封片剂。

本发明另一目的在于提供上述基于光固化的快速封片剂的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述基于光固化的快速封片剂在制备标本切片中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种基于光固化的快速封片剂，按质量分数包括以下组分：

光固化单体 80～96％

光引发剂 3～15％

功能性助剂 0～8％

优选地，所述基于光固化的快速封片剂，按质量分数包括以下组分：

光固化单体 89～95％

光引发剂 5～10％

功能性助剂 0～2％

所述光固化单体为丙烯酰氧基单体和单官能团属酰胺类化合物中的至少一种；优选为丙烯酰氧基单体和单官能团属酰胺类化合物的混合物，其中单官能团属酰胺类化合物在基于光固化的快速封片剂中的质量分数优选为3～30％；

所述丙烯酰氧基单体固化后应具有高的折射率，低的色度，低的体积收缩率，合适的Tg点，具体为单官能度丙烯酸酯、单官能度甲基丙烯酸酯、双官能度丙烯酸酯和双官能度甲基丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述丙烯酰氧基单体包含但不限于以下单体：邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(OPPEA)、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(PHEMA)、苄基丙烯酸酯(BA)、甲基丙烯酸苄基酯(BMA)、2-(对异丙苯基苯氧基)乙基丙烯酸酯(CPEA)、长兴EM2206、乙氧化双酚A二丙烯酸酯(BPAnEODA)、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(BPAnEODMA)、2-异丁烯酰乙氧基邻苯二甲酸酯，乙氧基聚乙二醇邻苯基苯酚丙烯酸酯和9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴中的至少一种；

所述BPAnEODA的结构式如下所示：

其中2≤m+n≤10；

所述BPAnEODMA的结构式如下所示：

其中2≤m+n≤10；

更优选地，所述丙烯酰氧基单体为邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(OPPEA)、2-(对异丙苯基苯氧基)乙基丙烯酸酯(CPEA)、(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯(BPA2EODA)和(4)乙氧化双酚A二丙烯酸酯(BPA4EODA)中的至少一种。

	折射率	粘度(cps)
			OPPEA	1.575	165
CPEA	1.552	140
			BPA2EODA	1.550	-
BPA4EODA	1.536	970

所述单官能团属酰胺类化合物为N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺和N，N-二丙基丙烯酰胺中的至少一种，其可以增加体系的溶解性和渗透性。

所述光引发剂为自由基光引发剂，要求其具有低的黄变性，高的引发效率，可选择的商品化光引发剂为Irgacure 754、Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 127、Irgacure 954、Irgacure 984(汽巴精化)，Omnirad TPO、Omnirad TPO-L(IGM公司)等中的至少一种；

优选地，考虑到LED-UV设备具有低能耗，长寿命且无需预热的优点，为方便使用LED-UV设备的UVA，UVV波段进行固化，所述光引发剂为Irgacure 754、Irgacure 954、Irgacure 984、Omnirad TPO、Omnirad TPO-L中的至少一种。

所述功能性助剂是本领域常规使用的助剂，包括但不限于表面流动控制剂和稳定剂中的至少一种。

所述表面流动控制剂为TEGO-Rad的2100、2250、2300、2500、2600；BYK的333、307、306、3500、3570和BASF的EFKA-3600、EFKA-3777中的至少一种，其在基于光固化的快速封片剂中的质量分数优选为0.01～1％。

所述稳定剂为RAHN的Genorad 16、Genorad 18、Genorad 20、Genorad 21、Genorad22，CIBA的Irgastab UV10、Irgastab UV22、Tinuvin460和氰特的S100、S110、S120中的至少一种；其在基于光固化的快速封片剂中的质量分数优选为0.1～1％。

一种上述基于光固化的快速封片剂的制备方法，具体步骤为：将光固化剂单体、光引发剂和功能性助剂混合后搅拌均匀，即得到目标产物基于光固化的快速封片剂。

所述搅拌的速度和时间满足混合均匀即可，优选为以1000rpm的速度搅拌10min。

优选地，所述基于光固化的快速封片剂的制备方法还包括一个过滤纯化的步骤，所述的过滤具体是指将混合均匀的溶液通过2000目不锈钢滤网过滤。

上述基于光固化的快速封片剂在制备标本切片中的应用，尤其是在制备组织切片中的应用。

当上述基于光固化的快速封片剂应用在制备组织切片时，具体包括以下步骤：向染色后的组织样品滴加基于光固化的快速封片剂，然后盖上盖玻片，进行光固化。

所述光固化为在波长为365nm，辐照功率为40～70mW/cm²的紫外光下照射5～60s；

所述封片剂的用量满足盖玻片放下时，液体可以扩散至整个盖玻片。边缘多余封片剂可以用纸巾或者棉球擦去。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

1、本发明的快速固化封片剂较中性树脂具有更高的折射率。

2、本发明的快速固化封片剂较中性树脂黏度更低，可快速渗透到组织周边。

3、本发明的快速固化封片剂较中性树脂(固化时间约1小时)固化时间明显降低，最快只需要5秒钟。

4、本发明的快速固化封片剂由于不需要配备二甲苯使用，对病理技术人员或实验人员身体损害较少。

5、本发明的快速固化封片剂不影响样品在显微镜下的观察及拍照。

6、本发明所制备的封片剂粘度为80～200cps，固化后折射率大于1.52。

附图说明

图1为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)的照片图。

图2为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)对脑组织HE染色切片进行封固后的照片图。

图3为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)对脑组织HE染色切片进行封固一周后的照片图。

图4为脑组织HE染色切片分别经中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)封片后的拍照效果图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例1

将5份的N，N-二乙基丙烯酰胺和88.85份的2-(对异丙苯基苯氧基)乙基丙烯酸酯(长兴EM2107)混合均匀得到活性稀释单体，然后在1000rpm的搅拌状态下加入5份的Irgacure754和1份Omnirad TPO搅拌至溶解完全，之后加入0.05份的TEGO Rad 2300和0.1份的RAHN Genorad 20继续搅拌10min，将得到的溶液通过2000目不锈钢滤网过滤得到快速光固化封片剂溶液。制得的光固化封片剂粘度为117.1cps，折射率大于1.5284。

实施例2

将5份的N，N-二乙基丙烯酰胺和88.85份的邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(长兴EM2105)混合均匀得到活性稀释单体，然后在1000rpm的搅拌状态下加入5份的Irgacure754和1份Omnirad TPO搅拌至溶解完全，之后加入0.05份的TEGO Rad 2300和0.1份的RAHNGenorad 20继续搅拌10min，将得到的溶液通过2000目不锈钢滤网过滤得到快速光固化封片剂溶液。制得的光固化封片剂粘度为92.4cps，折射率大于1.5284。

实施例3

将20份的N，N-二乙基丙烯酰胺和83.85份的(4)乙氧化双酚A二丙烯酸酯(长兴EM2261)混合均匀得到活性稀释单体，然后在1000rpm的搅拌状态下加入6份的Irgacure754搅拌至溶解完全，之后加入0.05份的TEGORad 2300和0.1份的RAHN Genorad 20继续搅拌10min，将得到的溶液通过2000目不锈钢滤网过滤得到快速光固化封片剂溶液。制得的光固化封片剂粘度为139.1cps，折射率1.5211。

将中性树脂封片剂(Solarbio，CAS：96949-21-2，折射率为1.51，其中溶剂二甲苯折射率为1.49)作为对照，图1为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)的照片图。从图中可以看出本发明所制得的快速固化封片剂较中性树脂封片剂具有更高的折射率，整体更为透明，减小了对组织切片进行观察时封片剂所带来的影响。

实施例4

取经HE染色的脑组织样品，滴加500微升实施例3所得封片剂，将盖玻片稍微倾斜，用手将盖玻片顺着载玻片斜面轻放以防止气泡产生。然后采用峰值波长为365nm LED紫外线灯固化，辐照功率为55mW/cm²，均匀照射盖玻片15秒钟，封片后的样品在20倍物镜下进行拍照。

作为对照组，将中性树脂封片剂(Solarbio，CAS：96949-21-2)对经HE染色的脑组织样品进行封固，固化所需时间为1h，并在20倍物镜下进行拍照。

图2为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)对脑组织HE染色切片进行封固后的照片图。从图中可以看出经实施例3的快速封片剂封固后，封片的透明度与玻璃近似，可快速形成透明无色的固体，较中性树脂封片剂干燥后凝结的固体有更高透明度。

图3为中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)对脑组织HE染色切片进行封固一周后的照片图。从图中可以看出标本在常温保存一周后，标本在快速封片剂中与中性树脂一样，都没有氧化褪色、收缩变黄等弊病。

图4为脑组织HE染色切片分别经中性树脂封片剂(A)与实施例3所得快速封片剂(B)封片后的拍照效果图。从图中可以看出使用两种封片剂制得的封片在显微镜下都具有优良的图像获取效果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于光固化的快速封片剂，其特征在于，按质量分数包括以下组分：

光固化单体 80～96％

光引发剂 3～15％

功能性助剂 0～8％。

2.根据权利要求1所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于，按质量分数包括以下组分：

光固化单体 89～95％

光引发剂 5～10％

功能性助剂 0～2％。

3.根据权利要求1或2所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于：

所述光固化单体为丙烯酰氧基单体和单官能团属酰胺类化合物中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于：

所述单官能团属酰胺类化合物为N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺和N，N-二丙基丙烯酰胺中的至少一种；

所述丙烯酰氧基单体为单官能度丙烯酸酯、单官能度甲基丙烯酸酯、双官能度丙烯酸酯和双官能度甲基丙烯酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于：

所述丙烯酰氧基单体包含但不限于以下单体：邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄基酯、2-(对异丙苯基苯氧基)乙基丙烯酸酯、长兴EM2206、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2-异丁烯酰乙氧基邻苯二甲酸酯，乙氧基聚乙二醇邻苯基苯酚丙烯酸酯和9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于：

所述光引发剂为Irgacure 754、Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 127、Irgacure 954、Irgacure 984，Omnirad TPO、Omnirad TPO-L中的至少一种；

所述功能性助剂包括但不限于表面流动控制剂和稳定剂中的至少一种；其中，所述表面流动控制剂为TEGO-Rad的2100、2250、2300、2500、2600；BYK的333、307、306、3500、3570和BASF的EFKA-3600、EFKA-3777中的至少一种；所述稳定剂为RAHN的Genorad 16、Genorad18、Genorad 20、Genorad 21、Genorad 22；CIBA的Irgastab UV10、Irgastab UV22、Tinuvin460和氰特的S100、S110、S120中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的基于光固化的快速封片剂，其特征在于：

所述表面流动控制剂在基于光固化的快速封片剂中的质量分数为0.01～1％；

所述稳定剂在基于光固化的快速封片剂中的质量分数为0.1～1％。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述基于光固化的快速封片剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将光固化剂单体、光引发剂和功能性助剂混合后搅拌均匀，即得到目标产物基于光固化的快速封片剂。

9.根据权利要求1～7任一项所述基于光固化的快速封片剂在制备标本切片中的应用。

10.根据权利要求1～7任一项所述基于光固化的快速封片剂在制备组织切片中的应用，其特征在于具体包括以下步骤：向染色后的组织样品滴加基于光固化的快速封片剂，然后盖上盖玻片，进行光固化；

所述光固化为在波长为365nm，辐照功率为40～70mW/cm²的紫外光下照射5～60s。