CN115612561A - 微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料2‑5％、表面活性剂1‑3％、次氯酸钠0.1‑5％、乙酸0.1‑3％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层，过氧化氢包合物为过氧化氢溶液和尿素的混合物。本发明采用上述方法将微胶囊技术在核酸污染清除剂中应用，通过尿素的包合和保护层形成的微胶囊对过氧化氢分子进行固定和保护，使其不受环境的影响，减少其分解，进而在核酸污染清除剂中稳定存在，延长核酸污染清除剂的储存时间。
Description
技术领域
本发明属于消毒清洁技术领域，具体涉及微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用。
背景技术
在分子生物学实验室中，由于PCR能在短时间内让靶核酸增加几百万倍，大量的PCR产物如果进入到实验室空气中容易造成核酸污染。此外，即使是极其微量的PCR产物也可以造成假阳性结果，导致实验结果无法正确判断，并且核酸污染物具有积累性和持续性，且难以去除。如何有效去除实验室中的核酸污染物是分子诊断领域亟需解决的问题。
如何处理这些污染的核酸，科研人员也提出多种处理方法，如核酸酶降解法、紫外线照射法、氯化物氧化法、高温处理法、次氯酸钠浸泡或擦洗法。目前主要采用核酸污染清除剂对核酸进行降解去除，这种方法操作简单方便，贮存方便，使用时可以直接将核酸污染清除剂喷洒在实验室地面、墙面、桌面、生物安全柜的台面、移液器的表面、各种仪器的外表面、离心管外壁等，也可以直接用核酸污染清除剂对仪器、台面、桌面等进行擦拭。
但是现有技术中的核酸污染清除剂大多含有氧化剂(过氧化氢、过氧化钠、过氧乙酸等)，上述氧化剂物理化学性质极不稳定，容易受到浓度、温度、酸碱度、光照等因素的影响发生分解，进而影响了核酸污染清除剂的使用效果，降低了核酸污染清除剂的储存时间。
发明内容
本发明的目的是提供微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，以解决上述核酸污染清除剂中的氧化物化学性质不稳定易分解导致其失效和储存时间较短的问题。
为实现上述目的，本发明提供了微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料2-5％、表面活性剂1-3％、次氯酸钠0.1-5％、乙酸0.1-3％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层，过氧化氢包合物为过氧化氢溶液和尿素的混合物。
优选的，核酸污染清除剂按照质量百分数还包括分散剂5-6％。
优选的，分散剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素盐中的一种或两种。
优选的，表面活性剂为季铵盐类表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种。
优选的，过氧化氢包合物的制备方法为将30％过氧化氢溶液加热至33-40℃，搅拌下加入尿素至全部溶解，冷却至室温，4℃下静置10-14小时析出晶体，过滤后将晶体在40-50℃下减压干燥1-3小时，研磨后得到过氧化氢包合物，其中30％过氧化氢与尿素的体积质量比为1：(1-1.5)。
优选的，保护层为第一单体和第二单体在引发剂的作用下聚合得到的，其中第一单体的质量百分数为10-90％，第二单体的质量百分数为10-20％，引发剂的质量百分数为0.1-0.2％。
优选的，第一单体为丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸乙酯中的一种或几种。
优选的，第二单体为二乙烯基苯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、领苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
优选的，聚合的温度为70-90℃，聚合时间为20-24小时。
优选的，第一单体、第二单体和引发剂在聚合前，首先将第一单体与过氧化氢包合物混合搅拌，然后加入第二单体和引发剂在均质机中进行乳化得到预乳液，乳化速度为3000-5000rpm，乳化的时间为5-10分钟。
在制备微胶囊复合材料的过程中，首先将第一单体与过氧化氢包合物混合，由于尿素中含有氨基，可以与第一单体的活性基团之间反应形成化学键，之后再与第二单体混合在引发剂的作用下，在过氧化氢包合物的表面形成第一单体和第二单体聚合形成的保护层。
因此，本发明采用上述结构的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，具有以下有益效果：
1、采用尿素对过氧化氢溶液进行固定，使过氧化氢变为固体制剂，使其具有固体制剂的优点，物理化学性质稳定，过氧化氢不易分解。
2、采用微胶囊技术在过氧化氢包合物表面形成壳结构的保护层，进一步保护过氧化氢，使其不易分解，与尿素配合稳定过氧化氢分子。
3、由于过氧化氢不易分解，可以延长核酸污染清除剂的储藏时间，使其不易过期。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下将对本发明进行进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明并不限于本实施例。
实施例1
本发明提供了微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料3％、APG表面活性剂1％、次氯酸钠0.5％、乙酸1.2％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层。
过氧化氢包合物的制备方法为将30％过氧化氢溶液加热至37℃，搅拌下加入尿素至全部溶解，冷却至室温，4℃下静置10小时析出晶体，过滤后将晶体在45℃下减压干燥2小时，研磨后得到过氧化氢包合物，其中30％过氧化氢与尿素的体积质量比为1：1.2(mL:g)。
微胶囊复合材料的制备方法为将第一单体与过氧化氢包合物混合搅拌，然后加入第二单体和引发剂在均质机中进行乳化得到预乳液，第一单体为丙烯酸，第二单体为1,6-乙二醇二丙烯酸酯，引发剂为过硫酸铵，乳化速度为3000rpm，乳化时间为10分钟，最后预乳液在75℃下发生聚合反应，反应时间为20小时，在过氧化氢包合物表面形成保护层，得到微胶囊复合材料。
核酸污染清除剂的制备方法为按照质量百分比称取原料，然后将各种原料混合搅拌均匀得到核酸污染清除剂。
实施例2
本发明提供了微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料2％、季铵盐类表面活性剂1％、次氯酸钠0.5％、乙酸1.2％、聚乙烯醇5％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层。
过氧化氢包合物的制备方法为将30％过氧化氢溶液加热至40℃，搅拌下加入尿素至全部溶解，冷却至室温，4℃下静置11小时析出晶体，过滤后将晶体在40℃下减压干燥3小时，研磨后得到过氧化氢包合物，其中30％过氧化氢与尿素的体积质量比为1：1(mL:g)。
微胶囊复合材料的制备方法为将第一单体与过氧化氢包合物混合搅拌，然后加入第二单体和引发剂在均质机中进行乳化得到预乳液，第一单体为丙烯酸乙酯，第二单体为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯，引发剂为过硫酸铵，乳化速度为5000rpm，乳化时间为6分钟，最后预乳液在80℃下发生聚合反应，反应时间为21小时，在过氧化氢包合物表面形成保护层，得到微胶囊复合材料。
核酸污染清除剂的制备方法为按照质量百分比称取原料，然后将各种原料混合搅拌均匀得到核酸污染清除剂。
实施例3
本发明提供了微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料5％、APG表面活性剂1.5％、次氯酸钠3.5％、乙酸2.1％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层。
过氧化氢包合物的制备方法为将30％过氧化氢溶液加热至34℃，搅拌下加入尿素至全部溶解，冷却至室温，4℃下静置12小时析出晶体，过滤后将晶体在45℃下减压干燥1.5小时，研磨后得到过氧化氢包合物，其中30％过氧化氢与尿素的体积质量比为1：1.4(mL:g)。
微胶囊复合材料的制备方法为将第一单体与过氧化氢包合物混合搅拌，然后加入第二单体和引发剂在均质机中进行乳化得到预乳液，第一单体为丙烯酸酯，第二单体为1,6-乙二醇二丙烯酸酯，引发剂为过硫酸铵，乳化速度为4000rpm，乳化时间为6分钟，最后预乳液在85℃下发生聚合反应，反应时间为24小时，在过氧化氢包合物表面形成保护层，得到微胶囊复合材料。
核酸污染清除剂的制备方法为按照质量百分比称取原料，然后将各种原料混合搅拌均匀得到核酸污染清除剂。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于未添加尿素，直接将过氧化氢溶液与第一单体混合。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于未在过氧化氢表面包覆保护层，直接将过氧化氢包合物与其它原料混合。
对比例3
对比例3与实施例1的不同之处在于将过氧化氢溶液直接与其他原料混合制备核酸污染清除剂。
对实施例1-3和对比例1-3的核酸降解清除效果进行测定。
试剂及使用量
TBGreenPremixExTaqⅡ(2X)12.5μL；
PCRForwardPrimer(20μM)0.5μL；
PCRReversePrimer(20μM)0.5μL；
λDNA模板(1μg/mL)2.5μL；
灭菌水。
将上述试剂进行混合，然后滴加在玻璃上，进行烘干。使用含有核酸污染清除剂的擦拭布对玻璃进行擦拭，来回擦拭5次后，在紫外灯下观察玻璃上亮带的亮度，进而判定核酸污染清除剂的核酸清除效果。
通过实验发现，擦拭实施例1-3所述清除剂的玻璃样品，在紫外灯下无亮带，而擦拭对比例1-3所述清除剂的玻璃样品，在紫外灯下有模糊的亮带。说明对比例1-3制备的清除剂对核酸污染的清除效果欠佳。
将实施例和对比例制备的核酸污染清除剂分别放置一个月、两个月、三个月后再次进行以上试验。通过试验结果发现，不管放置多长时间，擦拭实施例1-3所述的清除剂后玻璃样品在紫外灯下无亮带；放置一个月、两个月和三个月之后，擦拭对比例1-3的清除剂后玻璃样品在紫外灯下具有不同程度的亮带。说明对比例1-3中的过氧化氢具有不同程度的分解，造成过氧化氢含量减少，核酸污染清除剂的清除效果变差。
将实施例和对比例制备的核酸污染清除剂分别在高温(80摄氏度)下放置核酸污染清除剂1小时、阳光照射下放置核酸污染清除剂5小时、将核酸污染清除剂的pH值调节为2.5，经过以上处理后再次进行上述核酸污染清除剂的测试实验。通过实验结果发现，经过不同处理后，擦拭实施例1-3所述的清除剂后玻璃样品在紫外灯下无亮带；经过不同处理后，擦拭对比例1-2制备的清除剂后玻璃样品在紫外灯下具有一定程度的亮带；经过不同处理后，擦拭对比例3制备的清除剂后玻璃样品在紫外灯下具有明显的亮带。说明尿素和保护层对过氧化氢均具有一定防止其分解的作用，不包含两者的情况下，过氧化氢会在高温、阳光照射下和较低pH下快速分解，使核酸污染清除剂失去降解核酸的能力。
因此，本发明微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，通过尿素的包合和保护层形成的微胶囊对过氧化氢分子进行固定和保护，使其不受环境的影响，减少其分解，使其在核酸污染清除剂中稳定存在，延长核酸污染清除剂的储存时间。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，核酸污染清除剂按照质量百分数包括微胶囊复合材料2-5％、表面活性剂1-3％、次氯酸钠0.1-5％、乙酸0.1-3％和余量的去离子水，微胶囊复合材料包括中心的过氧化氢包合物和位于过氧化氢包合物外周部的保护层，过氧化氢包合物为过氧化氢溶液和尿素的混合物。
2.根据权利要求1所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，核酸污染清除剂按照质量百分数还包括分散剂5-6％。
3.根据权利要求2所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，分散剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素盐中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，表面活性剂为季铵盐类表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，过氧化氢包合物的制备方法为将30％过氧化氢溶液加热至33-40℃，搅拌下加入尿素至全部溶解，冷却至室温，4℃下静置10-14小时析出晶体，过滤后将晶体在40-50℃下减压干燥1-3小时，研磨后得到过氧化氢包合物，其中30％过氧化氢与尿素的体积质量比为1：(1-1.5)。
6.根据权利要求1所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，保护层为第一单体和第二单体在引发剂的作用下聚合得到的，其中第一单体的质量百分数为10-90％，第二单体的质量百分数为10-20％，引发剂的质量百分数为0.1-0.2％。
7.根据权利要求6所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，第一单体为丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸乙酯中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，第二单体为二乙烯基苯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
9.根据权利要求6所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，聚合的温度为70-90℃，聚合时间为20-24小时。
10.根据权利要求6所述的微胶囊技术在核酸污染清除剂中的应用，其特征在于，第一单体、第二单体和引发剂在聚合前，首先将第一单体与过氧化氢包合物混合搅拌，然后加入第二单体和引发剂在均质机中进行乳化得到预乳液，乳化速度为3000-5000rpm，乳化的时间为5-10分钟。
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