CN110146354B - 改性三羟甲基丙烷脂肪酸酯溶解石蜡的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属医疗领域。本发明使用三羟甲基丙烷脂肪酸酯作为主要成分,使用合适的反应物及工艺条件进行改性后,替代高毒性、高刺激性的二甲苯,在病理切片过程中用来溶解石蜡和透明。
Description
技术领域
本发明涉及到用改性三羟甲基丙烷脂肪酸酯溶解石蜡的新方法,作为进行病理切片过程中用来溶解石蜡和透明的主要成分,用以代替高毒性、高刺激性的二甲苯,属医疗领域。
背景技术
病理学诊断,是现代医学的基础性学科。其主要方法,是将离体的新鲜组织样本进行超薄切片,然后在光学显微镜下进行观察,以此诊断是否发生病变。
但经固定后的组织样本,因其质地柔软,是无法切成超薄切片的。现代病理学切片技术,均是采用“石蜡包埋”的方法。细胞里75%都是水分,而石蜡是不溶于水的,因而不可能将石蜡直接置换进细胞,必须通过中间媒介型溶剂才能做到。目前的做法是,先用梯度乙醇浸泡样本,将细胞内的水分置换成乙醇,再用二甲苯浸泡,将细胞内的乙醇置换成二甲苯,再用加热融化的石蜡浸泡,将细胞里的二甲苯置换成石蜡。降温后,石蜡固化,非常适合切片。最后用专用刀具将石蜡封固的样本切成达标的超薄切片。需要染色时,将贴在载玻片上的超薄石蜡片用二甲苯浸泡,再用梯度乙醇浸泡,最后用水浸泡,将石蜡逐步置换成水分,即可进行染色及后继检测处理。
以上处理过程不难看出,二甲苯在石蜡包埋及逆向置换过程中,扮演着重要的媒介作用,是必不可少的溶剂。但二甲苯的危害众所周知。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用,高浓度时,对中枢系统有麻醉作用。二甲苯蒸气对小鼠的LC为6000*10-6,大鼠经口最低致死量4000mg/kg。误食入二甲苯溶剂时,即强烈刺激食道和胃,并引起呕吐,还可能引起血性肺炎。短期内吸入较高浓度本品可出现急性中毒。长期接触有神经衰弱综合症,女性有可能导致月经异常。皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,二甲苯列在3类致癌物清单中。
因此,二甲苯长期毒害着广大病理工作者的身心健康。尤其是其浓烈的气味和极易挥发的特点,即使很多医疗单位都装备有良好的通风设备,依然无法从根本上避免挥发到工作环境中。即使二甲苯可以通过技术手段完全排出室外,但对于大气来说,也是严重的污染源,而且使用过的废液,也要通过专业渠道进行回收处理,不仅浪费成本和社会资源,而且运输处理过程也是有害过程。
以上不难看出,寻找到合适的环保型二甲苯替代品,是解决问题的根本措施,也是迫切需要解决的问题。本发明就是要解决上述问题。
发明内容
发明人经多年实践和探索,发明出将三羟甲基丙烷脂肪酸酯进行化学改性,成为良好的石蜡溶剂的方法。
石蜡又称晶形蜡,是固态高级烷烃的混合物,是沸点比较高的烃类物质,主要组分为直链烷烃,还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃;直链烷烃中主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58)。二甲苯是苯环上两个氢被甲基取代的产物,存在邻、间、对三种异构体,在工业上,即指上述异构体的混合物。二甲苯能够溶解石蜡的原因,是因为“相似相容原理”。即烷烃类溶剂溶解烷烃类固体。因此,只要寻找到合适的、具有烷烃类溶剂性质的合适溶剂,即可替代二甲苯来溶解石蜡。
实际上,能够溶解石蜡的溶剂很多,如二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯仿、四氯化碳、石脑油、汽油、柴油、煤油等。但其中绝大部分,都有刺鼻气味,对呼吸道的刺激性和二甲苯一样大。其余物质,要么毒性大,要么成本高不利于大规模普及应用,要么对石蜡的溶解度很低满足不了实际使用要求。因此,必须另辟蹊径。
三羟甲基丙烷脂肪酸酯是一种优异的合成酯。因其抗燃性好、水解稳定性好、高闪点、低挥发、无毒性、易生物降解等诸多优点,被广泛用于润滑领域。更为可贵的是,三羟甲基丙烷脂肪酸酯常温下是呈一定粘度的液体,无毒,可以与乙醇等互溶,正好符合石蜡包埋过程的试剂需要和环保的要求。因此,发明人决定以三羟甲基丙烷脂肪酸酯为原料,进行改性,使其具有烷烃结构,进而具有烷烃性质,从而可以高效溶解二甲苯。
发明人采用与二硫化碳进行化合的工艺路线,来进行改性。采用成品溶剂化合的原因,一方面是原料来源广泛,另一方面是工艺相对简单,有利于降低制造难度。
二硫化碳是常见的一种有机溶剂,用途广泛,来源充足。而且二硫化碳常温下稳定性好,作为原料使用安全。二硫化碳是由一个碳原子和两个硫原子组成的无机物,分子中的两个碳硫双键,在一定条件下很适合作为本发明的反应物,与三羟甲基丙烷脂肪酸酯进行化合。
本发明采用的方法和工艺流程为:
1)反应物活化:环境温度为常温。在反应釜内加入三羟甲基丙烷脂肪酸酯,加入0.5%-1%的对甲苯磺酸作为催化剂,加入0.03%-0.05%的次亚磷酸钠作为抗氧化剂。封闭反应釜,通入氮气保护,边搅拌边油浴加热。反应温度控制在150-160℃,活化1小时。
2)加入反应物:向反应釜内加入与三羟甲基丙烷脂肪酸酯等摩尔的二硫化碳,搅拌均匀。
3)化合反应:保持温度150-160℃,反应时间控制在50-60分钟。边搅拌边反应。
4)成品:停止加热,使反应釜冷却至常温。抽掉氮气,充入空气,使反应釜恢复常压。打开反应釜,抽取成品。
5)成品状态:无色无味的液体,闪点约75℃,常温下使用安全。
实际使用效果证明,本发明无色无味,石蜡溶解性能好,对石蜡切片的细胞形态无影响,完全可以替代高毒高刺激性的二甲苯,极大地保护了广大病理工作者的身心健康。
本发明的核心,是使用三羟甲基丙烷脂肪酸酯作为主要成分,进行改性后,实现溶解石蜡的功能,同时可与乙醇互溶,替代高毒性、高刺激性的二甲苯,在病理切片过程中用来溶解石蜡和透明。很明显,实现本发明的工艺不止上述一种。本发明中,与三羟甲基丙烷脂肪酸酯进行化合的反应物,可有多种选择,催化剂、抗氧化剂、温度等反应条件及助剂,均有多种方案。
实施例
很明显,实施方案不限于实施例。
1)本实施例使用1公斤规格的小型电加热不锈钢反应釜。
2)用玻璃烧杯量取200ml的三羟甲基丙烷脂肪酸酯,倒入反应釜,用100g规格的托盘天平,称取对甲苯磺酸2g和次亚磷酸钠0.1g,加入反应釜。
3)封闭反应釜,充入氮气,将内部空气完全置换后,停止氮气充入。打开反应釜电源,开启反应釜的电动搅拌器,搅拌速度为1000转/分,搅拌混匀1分钟后,将温度控制器调节至150℃,打开反应釜加热开关,开始加热,搅拌一直持续。
4)反应釜温度到达150℃后,用计时器开始计时,1小时后,原料活化完成。
5)用50ml玻璃注射器抽取二硫化碳45ml,通过反应釜的加料口,注入反应釜内。用计时器开始计时。50分钟后,反应结束。整个过程,搅拌一直持续。
6)关闭反应釜加热开关,温度表显示已经降至室温时,关闭搅拌器,抽出氮气,将空气置入,恢复常压后,即可打开反应釜。
7)用洁净玻璃注射器抽出成品,总量约230ml,放入500ml规格的玻璃试剂瓶内瓶,密封备用。
Claims (2)
1.一种改性三羟甲基丙烷脂肪酸酯溶解石蜡的方法,其特征在于,使用三羟甲基丙烷脂肪酸酯作为主要成分;
所述改性三羟甲基丙烷脂肪酸酯的制备方法为:
1)反应物活化:环境温度为常温;在反应釜内加入三羟甲基丙烷脂肪酸酯,加入0.5%-1%的对甲苯磺酸作为催化剂,加入0.03%-0.05%的次亚磷酸钠作为抗氧化剂;封闭反应釜,通入氮气保护,边搅拌边油浴加热;反应温度控制在150-160℃,活化1小时;
2)加入反应物:向反应釜内加入与三羟甲基丙烷脂肪酸酯等摩尔的二硫化碳,搅拌均匀;
3)化合反应:保持温度150-160℃,反应时间控制在50-60分钟,边搅拌边反应;
4)成品:停止加热,使反应釜冷却至常温,抽掉氮气,充入空气,使反应釜恢复常压,打开反应釜,抽取成品;
5)成品状态:无色无味的液体,闪点约75℃,常温下使用安全。
2.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三羟甲基丙烷脂肪酸酯能够与乙醇互溶。
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