CN109696343A - 一种亲水载玻片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：(一)缩聚物的制备；(二)改性缩聚物；(三)亲水载玻片的成型。本发明还公开了根据所述亲水载玻片的制备方法制备得到的亲水载玻片。本发明公开的亲水载玻片制作成本低廉、粘附力和亲润性优异，机械力学性能好，耐候性佳，抗菌性能优异，与生物大分子相容性好，水性试剂在载玻片表面易于均匀铺展，特别适用罗氏全自动免疫组化仪。

Description

一种亲水载玻片及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医学器材设备技术领域，尤其涉及一种亲水载玻片及其制备方法。
背景技术
随着时代的进步以及科学技术的发展，生物医学检测技术越来越成熟，被广泛应用于细胞学诊断、病理实验、HPV检测等，人们对其需求量越来越大，要求越来越高。普通的载玻片多为疏水性粘附玻璃材质载玻片，其在使用时需通过中性树胶来封固切片，常出现组织细胞掉片的问题，无法满足现代生物医学检测更精确的要求。
随着科技的发展，各类显微镜可将微小物体或物体的微细部分高倍放大，以便观察，其已广泛应用于工农业生产及科学研究。在医学及生物学研究中常规组织制片包括选取适当的组织材料经甲醛液固定，逐级酒精脱水，石蜡包埋，用切片机将组织切成薄片裱在载玻片上，再经苏木素-伊红染料着色，最后将组织玻片封固在光学树脂胶内。用过后的载玻片需要经过水煮、碱液、酸液浸泡等过程。因此，对于载玻片要求较高，性能指标包括耐二甲苯、丁酮擦试，耐水煮、酸碱及染料测试等。
现有技术中常见的玻璃载玻片性能很薄脆，容易折断，所以制作和使用过程中都必须小心谨慎，稍不注意便会破碎，损坏标本，特别是一些珍贵的标本很难复原，造成难以弥补的损失。另一方面，对于一些特定的精密仪器，普通疏水性载玻片不能使用。如罗氏全自动免疫组化仪，由于其含有易与疏水性载玻片粘连的液体封盖膜，使得组织染色不均匀，导致测试失败。
因此，解决疏水性粘附玻璃载玻片在使用时的缺陷，具有非常重要意义。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种亲水性优异的非玻璃材料载玻片，该载玻片制作成本低廉、粘附力和亲润性优异，机械力学性能好，耐候性佳，抗菌性能优异，与生物大分子相容性好，水性试剂在载玻片表面易于均匀铺展，特别适用罗氏全自动免疫组化仪，克服了普通粘附载玻片在罗氏全自动免疫组化仪上使用时经常出现染色不均匀的缺点；同时，本发明还提供了所述亲水载玻片的制备方法。
本发明通过以下方案实现：
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯、3,4-环氧环己基甲基加入到有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍，继续保温反应1-2小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物、氯甲基乙基碳酸酯加入到高沸点溶剂中，在60-80℃下搅拌反应10-12小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、海藻酸、聚天冬氨酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
进一步地，步骤Ⅰ中所述丙基3,4-二氨基苯甲酸酯、3,4-环氧环己基甲基、有机溶剂、碱性催化剂、聚氨丙基双胍的质量比为1:1.35:(10-15):0.2:0.1。
优选地，所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷中的一种或几种。
优选地，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。
进一步地，步骤Ⅱ中所述缩聚物、氯甲基乙基碳酸酯、高沸点溶剂的质量比为1:0.4:(3-5)。
优选地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
进一步地，所述改性缩聚物、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、海藻酸、聚天冬氨酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶1:0.1:(3-5):0.2:0.1:0.02:0.01。
进一步地，所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为(20:1)-(30:1)，挤压温度，第一区190-200℃，第二区205-215℃，第三区220-225℃，第四区230-235℃；螺杆压力0.3-0.8Mpa；螺杆转速150-250rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1)本发明提供的亲水载玻片的制备方法，简单易操作，反应条件温和，原料易得，价格低廉，实用性强，适合规模化生产。
2)本发明提供的亲水载玻片，制作成本低廉、粘附力和亲润性优异，机械力学性能好，耐候性佳，抗菌性能优异，与生物大分子相容性好，水性试剂在载玻片表面易于均匀铺展，特别适用罗氏全自动免疫组化仪，克服了普通粘附载玻片在罗氏全自动免疫组化仪上使用时经常出现染色不均匀的缺点。
3)本发明提供的亲水载玻片，添加海藻酸、聚天冬氨酸，使得材料具有更好的亲水性，与生物大分子的生物相容性，粘附性能更佳；这些物质在成型阶段与基材分子链上的羟基发生交联反应，形成三维网络结构，提高载玻片的综合性能。
4)本发明提供的亲水载玻片，基材通过改性缩聚物、聚甲基丙烯酸甲酯共混制成，两者相容性好，共混后结合了两者性能的优势，使得载玻片综合性能优异，实验后载玻片易于清洗，清洗后载玻片表面清洁度高，使用寿命长。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中原料来自于上海泉昕进出口贸易有限公司。
实施例1
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯1kg、3,4-环氧环己基甲基1.35kg加入到四氢呋喃10kg中，再向其中加入氢氧化钠0.2kg，在80℃下搅拌反应6小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍0.1kg，继续保温反应1小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物1kg、氯甲基乙基碳酸酯0.4kg加入到二甲亚砜3kg中，在60℃下搅拌反应10小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物1kg、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯0.1kg、聚甲基丙烯酸甲酯3kg、海藻酸0.2kg、聚天冬氨酸0.1kg、二环己基碳二亚胺0.02kg、4-二甲氨基吡啶0.01kg投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为20:1，挤压温度，第一区190℃，第二区205℃，第三区220℃，第四区230℃；螺杆压力0.3Mpa；螺杆转速150rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
实施例2
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯1kg、3,4-环氧环己基甲基1.35kg加入到丙酮11kg中，再向其中加入氢氧化钾0.2kg，在82℃下搅拌反应6.5小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍0.1kg，继续保温反应1.2小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物1kg、氯甲基乙基碳酸酯0.4kg加入到N,N-二甲基甲酰胺3.5kg中，在65℃下搅拌反应10.5小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物1kg、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯0.1kg、聚甲基丙烯酸甲酯3.5kg、海藻酸0.2kg、聚天冬氨酸0.1kg、二环己基碳二亚胺0.02kg、4-二甲氨基吡啶0.01kg投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为23:1，挤压温度，第一区193℃，第二区208℃，第三区222℃，第四区231℃；螺杆压力0.4Mpa；螺杆转速170rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
实施例3
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯1kg、3,4-环氧环己基甲基1.35kg加入到二氯甲烷13kg中，再向其中加入碳酸钾0.2kg，在86℃下搅拌反应7小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍0.1kg，继续保温反应1.6小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物1kg、氯甲基乙基碳酸酯0.4kg加入到N-甲基吡咯烷酮4kg中，在70℃下搅拌反应11小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物1kg、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯0.1kg、聚甲基丙烯酸甲酯4kg、海藻酸0.2kg、聚天冬氨酸0.1kg、二环己基碳二亚胺0.02kg、4-二甲氨基吡啶0.01kg投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为26:1，挤压温度，第一区195℃，第二区210℃，第三区223℃，第四区232℃；螺杆压力0.6Mpa；螺杆转速200rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
实施例4
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯1kg、3,4-环氧环己基甲基1.35kg加入到有机溶剂14kg中，再向其中加入碱性催化剂0.2kg，在88℃下搅拌反应7.5小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍0.1kg，继续保温反应1.8小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；所述有机溶剂是四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷按质量比2:1:3混合而成的混合物；所述碱性催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠按质量比3:2:1:2混合而成的混合物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物1kg、氯甲基乙基碳酸酯0.4kg加入到高沸点溶剂4.5kg中，在75℃下搅拌反应11.5小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；所述高沸点溶剂是二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比2:4:5混合而成的混合物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物1kg、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯0.1kg、聚甲基丙烯酸甲酯4.5kg、海藻酸0.2kg、聚天冬氨酸0.1kg、二环己基碳二亚胺0.02kg、4-二甲氨基吡啶0.01kg投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为28:1，挤压温度，第一区198℃，第二区213℃，第三区224℃，第四区234℃；螺杆压力0.7Mpa；螺杆转速240rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
实施例5
一种亲水载玻片的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯1kg、3,4-环氧环己基甲基1.35kg加入到四氢呋喃15kg中，再向其中加入碳酸钠0.2kg，在90℃下搅拌反应8小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍0.1kg，继续保温反应2小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物1kg、氯甲基乙基碳酸酯0.4kg加入到N,N-二甲基甲酰胺5kg中，在80℃下搅拌反应12小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物1kg、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯0.1kg、聚甲基丙烯酸甲酯5kg、海藻酸0.2kg、聚天冬氨酸0.1kg、二环己基碳二亚胺0.02kg、4-二甲氨基吡啶0.01kg投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为30:1，挤压温度，第一区200℃，第二区215℃，第三区225℃，第四区235℃；螺杆压力0.8Mpa；螺杆转速250rpm。
一种亲水载玻片，采用上述亲水载玻片的制备方法制备而成。
对比例
一种亲水性粘附载玻片，按照中国发明专利201410849438.7实施例1的制备方法制备而成。
对上述实施例1-5以及对比例所得载玻片进行性能测试，测试方法及测试结果见表1。
从表1可见，本发明实施例公开的用于医学检测的亲水载玻片，与对比例相比，亲水性和生物相容性更好，力学性能更加优异。
表1
项目 接触角 拉伸性能 生物相容性
单位 度 MPa —
测试标准 ISO15989-2004 GB/T14344-2003 GB/T16886
实施例1 60 87 无排斥
实施例2 58 89 无排斥
实施例3 57 92 无排斥
实施例4 55 94 无排斥
实施例5 53 98 无排斥
对比例 82 70 轻微过敏
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种亲水载玻片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Ⅰ缩聚物的制备：将丙基3,4-二氨基苯甲酸酯、3,4-环氧环己基甲基加入到有机溶剂中，再向其中加入碱性催化剂，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，后再向其中加入聚氨丙基双胍，继续保温反应1-2小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，得到缩聚物；
Ⅱ改性缩聚物：将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物、氯甲基乙基碳酸酯加入到高沸点溶剂中，在60-80℃下搅拌反应10-12小时，后在丙酮中沉出，再旋蒸除去溶剂，得到改性缩聚物；
Ⅲ亲水载玻片的成型：将经过步骤Ⅱ制备得到的改性缩聚物、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、海藻酸、聚天冬氨酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶投入到双螺杆挤出机中混合挤出成型，得到亲水载玻片。
2.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述丙基3,4-二氨基苯甲酸酯、3,4-环氧环己基甲基、有机溶剂、碱性催化剂、聚氨丙基双胍的质量比为1:1.35:(10-15):0.2:0.1。
3.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述缩聚物、氯甲基乙基碳酸酯、高沸点溶剂的质量比为1:0.4:(3-5)。
6.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，所述改性缩聚物、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、海藻酸、聚天冬氨酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶1:0.1:(3-5):0.2:0.1:0.02:0.01。
8.根据权利要求1所述的亲水载玻片的制备方法，其特征在于，所述挤出成型工艺参数为：螺杆长径比为(20:1)-(30:1)，挤压温度，第一区190-200℃，第二区205-215℃，第三区220-225℃，第四区230-235℃；螺杆压力0.3-0.8Mpa；螺杆转速150-250rpm。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的亲水载玻片的制备方法制备而成的亲水载玻片。
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