CN113004603B - 一种多用途防蒸发膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多用途防蒸发膜及其制备方法，原料包括以下组分：树脂原料、塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、增强剂和皂化剂，所述各组分按其质量份数包括，树脂原料为55～70质量份，塑化剂为10～25质量份，抗氧化剂为5～10质量份，稳定剂为5～8质量份，强化剂为1～3质量份，皂化剂为1～3质量份，本发明制备得到的膜，在生物实验或者细胞培养过程中，用于密封培养皿或者培养装置，可以有效的防止培养皿或者培养装置内的溶剂或者液体蒸发后吸附在密封用的膜上，从而达到有效保持培养皿或者培养装置内的各组分的浓度，从而确保生物实验的准确性和降低细胞培养的过程的误差，具有良好的防蒸发性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种多用途防蒸发膜及其制备方法。
背景技术
高分子膜薄膜，以有机高分子聚合物为材料制成的薄膜。随着石油工业和科技的发展，高分子膜的应用领域不断扩大，由最初的包装膜发展到了智能高分子膜、高分子功能膜等。其中用量最大的是选择性分离膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等。已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器的制造、医药、食品、农业、化工等各方面。
在生物领域中，细胞培养过程中，一般都是需要较长的静止时间，常规情况下要么是给培养皿盖上玻璃盖，要么是用保鲜膜封住培养皿，但是还是会有营养液或者组织液的溶剂蒸发，并在玻璃盖或保鲜膜上凝结成液滴，从而使营养液或者组织液的浓度升高，对细胞实验或者细胞培养造成一定的影响，使最终的细胞实验或者细胞培养的结果产生偏差。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种多用途防蒸发膜及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多用途防蒸发膜及其制备方法，以解决现有技术中细胞实验或细胞培养中的培养液等液体蒸发，从而影响细胞实验或细胞培养结果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多用途防蒸发膜，原料包括以下组分：树脂原料、塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、增强剂和皂化剂，所述各组分按其质量份数包括，树脂原料为55～70质量份，塑化剂为10～25质量份，抗氧化剂为5～10质量份，稳定剂为5～8质量份，强化剂为1～3质量份，皂化剂为1～3质量份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述树脂原料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述树脂原料的平均分子聚合度控制在1000～1100。
作为本发明的一种优选技术方案，所述塑化剂包括邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂的重量百分比为(4～14)：1。
作为本发明的一种优选技术方案，所述皂化剂包括硬脂酸镁、硬脂酸镉、硬脂酸锂、硬脂酸钡中的至少一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抗氧化剂包括对苯二酚和硫代双酚。
作为本发明的一种优选技术方案，所述对苯二酚和硫代双酚的质量百分比为(1～4)：1。
一种多用途防蒸发膜的制备方法，包括下列步骤：
S1.将树脂原料碾碎；
S2.将碾碎的树脂原料加入挤出机内，并依次向挤出机内加入塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、增强剂和皂化剂，得到产物A；
S3.将产物A放置压延机上进行热熔成膜处理，即制得所述多用途防蒸发膜。
一种多用途防蒸发膜在生物领域的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种多用途防蒸发膜能够应用在生物领域，在生物实验或者细胞培养过程中，用于密封培养皿或者培养装置，可以有效的防止培养皿或者培养装置内的溶剂或者液体蒸发后吸附在密封用的膜上，从而达到有效保持培养皿或者培养装置内的各组分的浓度，从而确保生物实验的准确性和降低细胞培养的过程的误差，具有良好的防蒸发性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请中一实施例中的对细胞的贴壁性和染色效果检测实验结果图；
图2为本申请中一实施例中的对TUNEL染色效果的检测实验结果图；
图3为本申请中一实施例中的对免疫荧光染色的效果检测实验结果图；
图4为本申请中一实施例中的对免疫组化染色的效果检测实验结果图图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
一种多用途防蒸发膜，原料包括以下组分：树脂原料、塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、增强剂和皂化剂，所述各组分按其质量份数包括，树脂原料为55～70 质量份，塑化剂为10～25质量份，抗氧化剂为5～10质量份，稳定剂为5～8质量份，强化剂为1～3质量份，皂化剂为1～3质量份，其中强化剂为B521,稳定剂为17MOK。
其中，树脂原料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
其中，树脂原料的平均分子聚合度控制在1000～1100，平均分子聚合度在此范围内，即不会像平均分子聚合度低于1000的粘性高，同时具有较高的抗冲击力，还保持较高的透明度，制成膜后，便于实验人员清晰的透过膜观察实验样品的效果。
其中，塑化剂包括邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂，并且邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂的重量百分比为(4～14)：1。
其中，皂化剂包括硬脂酸镁、硬脂酸镉、硬脂酸锂、硬脂酸钡中的至少一种。
其中，抗氧化剂包括对苯二酚和硫代双酚，并且对苯二酚和硫代双酚的重量百分比为(1～4)：1，两种抗氧化剂混合使用有助于提高膜的抗氧化性。
一种多用途防蒸发膜的制备方法，包括下列步骤：
S1.将树脂原料碾碎；
S2.将碾碎的树脂原料加入挤出机内，挤出机的工作腔内的最高温度控制在 100～110℃，并依次向挤出机内加入塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、增强剂和皂化剂，得到产物A；
S3.将产物A放置压延机上进行热熔成膜处理，即制得多用途防蒸发膜。
一种多用途防蒸发膜在生物领域的应用，可将其制成圆形或近似圆形或者长方形，同时还可带有一个或两个个于长条形、长椭圆形、长波浪纹形的柄，起到便于取放膜的作用
实施例1，
称取平均聚合度在1000～1100范围内的聚乙烯55质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉1质量份，己二酸二辛脂1质量份，邻苯二甲酸二辛酯9质量份，对苯二酚4质量份，硫代双酚1质量份，17MOK为5质量份，B521 为1质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物，即多用途防蒸发膜。
实施例2，
称取平均聚合度在1000～1100范围内的聚乙烯60质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉2质量份，己二酸二辛脂2质量份，邻苯二甲酸二辛酯10 质量份，对苯二酚4质量份，硫代双酚1质量份，17MOK为6质量份，B521 为1.5质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物，即多用途防蒸发膜。
实施例3，
称取平均聚合度在1000～1100范围内的聚乙烯63质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉2质量份，己二酸二辛脂2质量份，邻苯二甲酸二辛酯15 质量份，对苯二酚6质量份，硫代双酚1.5质量份，17MOK为6.5质量份， B521为2质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A 加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物，即多用途防蒸发膜。
实施例4，
称取平均聚合度在1000～1100范围内的聚乙烯65质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉2质量份，己二酸二辛脂2质量份，邻苯二甲酸二辛酯20 质量份，对苯二酚8质量份，硫代双酚2质量份，17MOK为7质量份，B521 为2.5质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物，即多用途防蒸发膜。
实施例5，
称取平均聚合度在1000～1100范围内的聚乙烯70质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉3质量份，己二酸二辛脂3质量份，邻苯二甲酸二辛酯22 质量份，对苯二酚8质量份，硫代双酚2质量份，17MOK为8质量份，B521 为3质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物，即多用途防蒸发膜。
对比例1，
称取平均聚合度在600～800的范围内的聚乙烯55质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉1质量份，己二酸二辛脂1质量份，邻苯二甲酸二辛酯9质量份，对苯二酚4质量份，硫代双酚1质量份，17MOK为5质量份，B521 为1质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物。
对比例2，
称取平均聚合度在2000～2200的范围内的聚乙烯55质量份，用搅碎机搅碎成颗粒状，然后将颗粒状的聚乙烯原料从挤出机的进料欧投入，然后再分别称取硬脂酸镉1质量份，己二酸二辛脂1质量份，邻苯二甲酸二辛酯9 质量份，对苯二酚4质量份，硫代双酚1质量份，17MOK为5质量份，B521 为1质量份，并将上述物料混合从挤出机中部的加料口投入挤出机内，并保持挤出机的内腔的最高温度在100℃，最终得到产物A，将产物A加入压延机内，并通过压延机热从碾压成膜，膜的厚度设置为0.1mm，得到最终产物。
下面对上述五个实施例和两个对比例得到的膜进行性能测试：
耐腐蚀性实验:将五个实施例和两个对比例中制得的多用途防蒸发膜分别放置在75％乙醇、50％乙醇、甘油、1M NaOH、1％DMSO、乙酸中静置 12h后，取出各个溶液中的多用途防蒸发膜，用肉眼观察膜的变化，实验结果如下表1：
表1：耐腐蚀性实验结果
从表1内的实验结果可以得出本发明制得的多用途防蒸发膜具有一定的耐腐蚀性。
防雾性测试：将五组实施例制得的膜和保鲜膜(对照组)分别贴在保持恒温的10℃～13℃的金属片上，且金属片上被覆盖区域上有特定图案，并放置在空气相对湿度保持在55％～60％之间的室内，放置12小时，初始1小时内，每隔10分钟观测一次，之后每隔2个小时记录一次，记满2次后，等到 12小时，候再记录最后一次。通过能否清金属片表面的图案，判断膜的防雾性。
表2：防雾性测试结果
通过表2内数据可以看出，五个实施例和两个对比例中的多用途防蒸发膜防雾效果优于对照组内的保鲜膜。
防滴落测试：
按照中国国家标准GB4455-2006对膜的防滴落性能进行测试。将测试组(实施例1～5)和对照组(保鲜膜)夹在水浴笼上形成一个封闭的空间，由压锥产生的膜倾斜角度为15度。将水浴中的水加热至60℃，并且水蒸气冷凝，放置1小时，每隔10分钟观测一次，并记录观测结果(失败的标准设定为：1.不透明水滴面积大于总膜面积的30％。2.水片/水流面积大于总膜面积的50％，)
表3：防滴落测试结果
通过表3内数据可以看出，本发明制得的多用途防蒸发膜防滴落性能优于保鲜膜。
膜的表面张力测试：分别对对照组(保鲜膜)和测量组(实施例1～5制得的膜)进行膜表面张力的测试，数据见表4，
表4：膜的表面张力测试数据
从表4内的数据可知，本发明制得的一种多用途防蒸发膜的表面张力小于保鲜膜的表面张力，对比例2中的膜的表面张力大于33dyn/cm,表面张力低于33的时候不利于液体的吸附性。
通过上述的防雾性测试、防滴落测试和膜的表面张力测试的数据综合来看，平均份子聚合度较低时，不利于液体的吸附，但是对比例1中的原料分均聚合度在600～800，由于分子量低，导致膜本身的强度较差，已损坏，
综上所述，本发明制得的一种多用途防蒸发膜，在生物实验或者细胞培养过程中，用于密封培养皿或者培养装置，可以有效的防止培养皿或者培养装置内的溶剂或者液体蒸发后吸附在密封用的膜上，从而达到有效保持培养皿或者培养装置内的各组分的浓度，从而确保生物实验的准确性和降低细胞培养的过程的误差。
以下检测的膜均为实施例1中制得的多用途防蒸发膜。
对细胞活力的影响检测：制备三组Hela细胞密度分别为30％、40％和 50％的培养液，将每组不同浓度的Hela细胞培养液分别放置在敞盖的培养皿 (对照组)和盖有多用途防蒸发膜(实施例1制得)的培养皿(测试组)中静置24h，然后均加入海碧云天生产的CCK-8(C0041 Enhanced Cell Counting Kit-8)试剂，经过4h后，分别测各个培养皿中的A450，如表5：
表5：细胞活力的影响检测结果
| A450 | 对照组 | 测试组 |
| 30％的Hela细胞密度 | 4.63 | 4.58 |
| 40％的Hela细胞密度 | 4.58 | 4.63 |
| 50％的Hela细胞密度 | 4.61 | 4.73 |
通过表5内的数据可以看出，是否覆盖多用途防蒸发膜对于细胞活力无显著影响。并且覆盖时间长达24小时，对于细胞活性也没有影响。
对细胞的贴壁性和染色效果检测：HeLa细胞经过免疫染色固定液(P0098)固定和免疫染色洗涤液(P0106)通透后，拍照记录，得到图1中的 A，轻轻用实施例1中的制得的膜覆盖约10分钟，然后轻轻揭下实施例1中的制得的膜，找到相同视野后再次拍照记录，得到图1中的C，再取一组 HeLa细胞经过免疫染色固定液(P0098)固定和免疫染色洗涤液(P0106)通透后，加入Hoechst 33342染色液(C1026)，染色5分钟，洗涤2-3次后，拍照记录，得到图1中的B。轻轻用实施例1中的制得的膜覆盖约10分钟，然后轻轻揭下实施例1中的制得的膜，找到相同视野后再次拍照记录，得到图1 中的D。
如图1所示，分别对比A和C；B和D，发现细胞的贴壁性完好，细胞形态没有变化，荧光强度也没有影响，因此多用途防蒸发膜的正常操作不会影响细胞的贴壁性和染色效果。
对TUNEL染色效果的检测：在6孔板中培养2组Hela细胞，采用 TUNEL染色法检测细胞凋亡。在细胞固定并通透后，均同样使用DNase I 处理，以造成后续TUNEL染色阳性。适当洗涤后，去除洗涤液，每孔滴加 50微升TUNEL染色液。对照组不加膜，防蒸发膜组使用实施例1中制得的膜。防蒸发膜组在37℃避光孵育60分钟后，去除防蒸发膜，用洗涤液适当洗涤，随后在荧光显微镜下观察并拍照。
如图2所示，防蒸发膜组和未用膜的对照组相比凋亡细胞染色更加明亮，从而得出使用本发明一种多用途防蒸发膜后，TUNEL染色效果明显改善。
对免疫荧光染色的效果检测：对比结果显示在一抗溶液较少的情况下，覆盖膜后一抗孵育过夜，用碧云天C0071 BeyoClickTM EdU-488细胞增殖检测试剂盒测试hela细胞增值。
如图3所示，使用防蒸发膜组和未用防蒸发膜的对照组相比凋亡细胞染色更加明亮，本发明一种多用途防蒸发膜后，免疫荧光染色的效果显著优于对照组。
对免疫组化染色的效果检测：对比结果显示在一抗溶液较少的情况下，覆盖膜后一抗孵育过夜，小鼠睾丸石蜡切片α-Tublulin免疫组化染色效果图。
如图4所示，使用防蒸发膜组和未用膜的对照组相比α-Tublulin染色更加明显，本发明一种多用途防蒸发膜后，免疫组化染色的效果显著优于对照组。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种多用途防蒸发膜，其特征在于，原料包括以下组分：树脂原料、塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、强化剂和皂化剂，所述各组分按其质量份数包括，树脂原料为55～70质量份，塑化剂为10～25质量份，抗氧化剂为5～10质量份，稳定剂为5～8质量份，强化剂为1～3质量份，皂化剂为1～3质量份；
其中，所述树脂原料为聚乙烯，且所述树脂原料的平均分子聚合度控制在1000～1100；
所述塑化剂包括邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂，所述邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛脂的重量百分比为(4～14)：1；
所述皂化剂包括硬脂酸镁、硬脂酸镉、硬脂酸锂、硬脂酸钡中的至少一种，所述强化剂为B521,所述稳定剂为17MOK；
所述抗氧化剂包括对苯二酚和硫代双酚，所述对苯二酚和硫代双酚的重量百分比为(1～4)：1。
2.根据权利要求1所述的多用途防蒸发膜的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
S1.将树脂原料碾碎；
S2.将碾碎的树脂原料加入挤出机内，并依次向挤出机内加入塑化剂、抗氧化剂、稳定剂、强化剂和皂化剂，得到产物A；
S3.将产物A放置压延机上进行热熔成膜处理，即制得所述多用途防蒸发膜。
3.一种如权利要求1所述的多用途防蒸发膜在生物领域的应用。
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