专利名称：一种环保型动物标本保存液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环保型动物标本保存液，属于环保新材料领域。
背景技术：
17世纪，埃及人发明了尸体的化学防腐保存方法。1868年，霍夫 曼(August Wilhelm vonHofmann)在实验室中发现将福尔马林溶液(37%甲醛溶液)注射到人体的血 管中可以防止尸体的腐败。到20世纪初，各种各样的化学药品被用于尸体的防腐，沿用至 今的尸体防腐剂主要有福尔马林、石炭酸、苯甲酸钠、甘油和酒精，其中，福尔马林使用最为 广泛。传统的福尔马林标本保存液，有着很好的固定作用，这是由于甲醛与标本蛋白质的官 能团大量结合，长期放置又进一步聚合形成多聚甲醛。这个过程使之在蛋白质肽链间形成 了适度的交联，既能杀菌，又能保持标本的组织形态。但是，甲醛、苯类已被世界卫生组织确 定为致癌物质，被列为高毒化学品，会强烈刺激眼睛、皮肤、呼吸道黏膜等，最终造成免疫功 能异常、肝损伤及神经中枢系统受到影响，将导致胎儿畸形、白血病、慢性呼吸道疾病、鼻咽 癌、女性月经紊乱、急性精神抑郁症等疾病。根据GB/T16127-1995《居室空气中甲醛的卫 生标准》，居室内空气中甲醛最高容许浓度规定为0. 08mg/m3。而保存人体解剖标本的房间 及解剖学实验室，甲醛含量严重超标。在24平方米的房间中，用4%的甲醛溶液浸泡标本， 10天后空气中甲醛浓度为1. 174mg/m3。随着时间的推移，空气中甲醛浓度还不断升高，对医 学、生物学和动物学工作者的健康造成了严重威胁。气态甲醛的眼刺激阈为0.06mg/m3，嗅 觉刺激阈为0. 06 0. 22mg/m3,上呼吸道刺激阈为0. 12mg/m3,长期慢性吸入0. 45mg/m3的 甲醛，可导致慢性呼吸道疾病。由此可见，解剖学和其相邻的医学教育工作者的工作环境急 需改善。此外，经甲醛溶液长期保存的标本，会发生硬化、黄变现象，同时有白色沉淀物和浑 浊现象。甲醛溶液也会因甲醛的挥发而浓度降低，逐步失去保存标本的功能。人们逐步意识到的甲醛溶液保存标本的危害。20世纪末，一些消除甲醛刺激性气 味的方法开始出现。延边大学医学院解剖学教研室和第一军医大学解剖学教研室研究发 现，利用氨水和甲醛混合后生成环六亚甲基四胺，变为无刺激性气味的水溶性白色晶体的 原理，对传统的甲醛溶液保存方法进行改进，可以有效的改善保存液的气味刺激，但同时降 低了甲醛溶液的固定性、防霉性。泸州医学院人体解剖教研室研究发现，传统保存液中甲醛 挥发性较大，向传统保存液中加入甘油或三梨聚糖醇等油性物质，虽然具有一定的封闭液 面的作用，但空气中甲醛的浓度仍然很高，抑制挥发的效果不是很理想。然而向传统保存液 中加入的烷基甘油醚磺酸盐后，甲醛的挥发性明显得到了抑制，保存液中甲醛的浓度也 较稳定，是一种较为理想的处理方法。但是，以上两种方法都治标不治本，不能根除甲醛带 来的影响。与此同时，一些甲醛溶液的替代产品也相继出现。如苯甲酸-乙醇-硝酸钾溶液、 浓海水饱和食盐溶液、表面活性剂溶液、霉敌溶液等。苯甲酸-乙醇-硝酸钾溶液保存标本的研究开始较早。大连医高专、湖南中医学院 解剖教研室、湖南医科大学、宁夏医学院解剖学教研室、大连医科大学解剖学教研室、湖南省常德卫校、赣南医学院基础医学院、第一军医大学解剖教研室等单位陆续开展了该方面 的研究。苯甲酸的主要作用是灭真菌，起到抗霉力；乙醇能杀菌、脱水；硝酸钾可提高渗透 力，增强防腐抗霉力和对标本有保色作用；此外，有些湿热地区为了达到更好的防腐固定作 用，另外加入少量甲醛溶液。多组分化学品的配合使用，可以较好的保存标本。经此保存液 保存的标本色泽自然、质地柔软、吸湿性强且无发霉现象，保存液一直清澈透明、无沉淀，与 传统甲醛溶液保存的标本效果无明显差异，短期内是一种较理想的标本保存液。但该保存 液也存在诸多缺点，经其保存的标本干燥、肌纤维容易断裂。由于乙醇的挥发性，保存液的 会逐渐失效，特别是在炎热的地区，该保存液难以推广。加之苯甲酸的溶解度较低，在18°C 的IOOg水中溶解度仅为0. 27g，不能通过增加苯甲酸的用量来达到防霉效果。此外，该标 本保存液如不配以少量甲醛共同使用，其固定作用也达不到标本保存的要求，长期保存的 标本会发生组织粘连。因此，在今后的研究中，需改善苯甲酸-乙醇-硝酸钾溶液的配方组 分，使之达到理想效果。辽宁师范大学生物系的医学工作者对浓缩海水和饱和氯化钠溶液保存标本进行 了深入研究。该溶液是利用高盐度使细胞脱水进而达到保存标本的目的，有着价格便宜、无 毒、来源丰富等优点。但其保存标本的性能一般，标本质地变硬，在大体标本中渗透性差等 缺点制约了它的推广。西安体育学院解剖教研室、西安医科大学、宁夏医学院解剖教研室等单位利用霉 敌(1，2_苯并异噻唑啉酮)溶液对标本进行保存实验。霉敌是一种新型高效防腐防霉制剂， 微白色固体、无嗅无味、PH值中性，水溶液无色透明，常温下溶解度为0. 025%，现已用于皮 革、纺织、档案保护等领域，对霉菌、细菌、放线菌三大类代表菌株均有明显抑制作用。将霉 敌替代甲醛作为尸体、标本的保存液后，发现其同样具有防止标本发生腐烂和霉变的作用， 对标本的外观及内部组织无损伤、质地较软、颜色较白，有利于解剖操作观察；此保存液不 宜挥发、无刺激、无毒性，使空气中甲醛的浓度显著降低。但此保存液的固定作用稍差，防霉 作用差，有效成分1，2_苯并异噻唑啉酮的溶解度较低，在湿热地区不能通过增加有效成分 剂量来达到防霉防腐的作用。由于缺乏有效的环保防腐液，在环保标准高的国家和地区，如香港大学医学院和 东南亚一些国家的医学院，不得不淘汰福尔马林，采用能耗较大的冷冻法保存人体标本。综上所述，当前标本保存液的改进主要依靠生物学、医学工作者的经验积累，将现 有的消毒杀菌剂用于标本保存。他们只重视化学品的杀菌防霉作用，忽视了其固定作用，导 致标本虽柔软但组织形态固定差的现象，长期保存标本甚至发黏。因该领域往往没有专业 的材料学科研工作者介入，加之动物标本的保存液研究是一个易被人们忽视的领域，这就 导致目前仍有90%的科研机构利用甲醛溶液保存标本，尚未有一种成功的、环保的保存液 彻底替代福尔马林保存液。
发明内容
本发明意在利用酸性缓冲环境的杀菌、防霉作用和环保低毒交联剂的固定作用协同配合，达到保存动物标本的目的，取代福尔马林保存液。本发明公开的环保型动物标本保存液由质量比为10% 30%多羟甲基杂原子化 合物、70% 90% pH4. 3 6. 5缓冲溶液。
本发明所述的多羟甲基杂原子化合物分子结构式为[X+(CH2OH)m]nY。其中，X为N、 P 或 Si，Y 为 Cr、NOf 或 SO42^m = 2 4，η = 1 2。本发明所述的ρΗ4. 3 6. 5缓冲溶液由氢氧化钠(NaOH)、柠檬酸(C6H8O7 -H2O)、浓盐酸(HCl)和去离子水组成，其中氢氧化钠质量分数为0. 83% 1.86%，柠檬酸质量分数 为2. 10% 2. 85%，盐酸体积分数为0.45% 1. 26%，其余为去离子水。多羟甲基杂原子化合物是一种含有多官能团的活性高分子化合物，含有至少2个 羟甲基，杂原子的高电负性增加了与其相邻的羟甲基的活性，能够对动物组织蛋白进行适 度的交联，进而起到一定的固定作用，保持动物标本的原始形态。该化合物的平均分子量为 200 800，具有很好的亲水性和组织渗透性。在进行动物标本保存的过程，能够均勻、快速 的渗透在组织内部发生作用。此化合物不挥发，因而在动物标本保存过程中，有效物浓度不 降低，克服了因甲醛挥发导致保存效果差、空气中甲醛浓度超标危害环境等缺点。此化合物 毒性较低，无生物积累，因此不会对环境造成污染，是一种安全、环保的化学品。众所周知，食醋一般都具有2 5年的保质期。这可以充分说明，在酸性条件下，微 生物不宜滋生。本发明利用氢氧化钠、柠檬酸和盐酸配制成ΡΗ4. 3 6. 5缓冲体系，即弱酸 性环境，可以很好的抑制细菌、霉菌的生长，保证动物组织标本在保存的过程不受腐蚀。上 述三种物质均为常规化学品，不会对人体和环境造成污染。本发明保存液特点有无色透明液体；无刺激性气味；杀菌防霉性能优异；具有抗 血栓物质形成和溶血栓作用；组成成分不含挥发性物质，效果持久；组成成分不含甲醛和 芳香族化合物等有害物质，绿色环保。经本发明产品保存的动物组织标本，形态保持良好、 柔软有弹性、不霉变、不腐蚀。经本保存液保存5年的标本质量依然良好。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，该领域的技术熟练人员可以根据上述 发明内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1将质量为IOKg多羟甲基杂原子化合物[N+(CH2OH) 2]C1_溶解于90Kg pH4. 3缓冲溶 液，其中缓冲溶液是将747g氢氧化钠、1890g柠檬酸和405mL浓盐酸用去离子水溶解稀释至 90Kg制得。最终得到pH4. 3的环保型动物标本保存液lOOKg，适用于保存固定较好但有霉 变的动物组织标本。实施例2将质量为15Kg多羟甲基杂原子化合物[P+(CH2OH)4]NO3-溶解于85Kg pH5. 3缓冲 溶液，其中缓冲溶液是将1224g氢氧化钠、2083g柠檬酸和578mL浓盐酸用去离子水溶解稀 释至85Kg制得。最终得到pH5. 3的环保型动物标本保存液lOOKg，适用于保存固定较好但 有霉变的动物组织标本。实施例3将质量为20Kg多羟甲基杂原子化合物[Si+(CH2OH) 3]2S042_溶解于80Kg pH5. 8缓 冲溶液，其中缓冲溶液是将1488g氢氧化钠、2280g柠檬酸和840mL浓盐酸用去离子水溶解 稀释至SOKg制得。最终得到pH5. 8的环保型动物标本保存液lOOKg，适用于保存固定较差 但未发生霉变的动物组织标本。
实施例4将质量为IOKg多羟甲基杂原子化合物[N+ (CH2OH) 4] 2S042_溶解于90Kg pH6. 5缓冲 溶液，其中缓冲溶液是将1404g氢氧化钠、2394g柠檬酸和1134mL浓盐酸用去离子水溶解稀 释至90Kg制得。最终得到pH6. 5的环保型动物标本保存液lOOKg，适用于保存固定较好且 为发生霉变的动物组织标本。实施例5
将质量为30Kg多羟甲基杂原子化合物[P+(CH2OH)3] Cl—溶解于70Kg pH4. 3缓冲溶 液，其中缓冲溶液是将581g氢氧化钠、1477g柠檬酸和315mL浓盐酸用去离子水溶解稀释至 70Kg制得。最终得到pH4. 3的环保型动物标本保存液lOOKg，适用于保存固定较差且发生 霉变的动物组织标本。
权利要求
一种环保型动物标本保存液，其特征在于该保存液由质量比为10％～30％的多羟甲基杂原子化合物和70％～90％的pH4.3～6.5缓冲溶液组成。
2.根据权利要求1所述的保存液，其特征在于其中所述的多羟甲基杂原子化合物分子 结构式为[X+(CH2OH)m]nY。其中，X 为 N、P 或 Si，Y 为 Cr、N(V 或 S042-，m = 2 4，n = 1 2。
3.根据权利要求1所述的保存液，其特征在于其中所述的PH4.3 6. 5缓冲溶液由氢 氧化钠(NaOH)、柠檬酸(C6H8O7 · H2O)、浓盐酸(HCl)和去离子水组成，其中氢氧化钠质量分 数为0. 83 % 1. 86 %，柠檬酸质量分数为2. 10 % 2. 85 %，浓盐酸体积分数为0. 45 % 1.26%，其余为去离子水。
全文摘要
本发明涉及一种环保型动物标本保存液，属于环保新材料领域。此保存液由质量比为10％～30％的多羟甲基杂原子化合物和70％～90％的pH4.3～6.5缓冲溶液组成。其中，多羟甲基杂原子化合物为多官能团活性高分子化合物，能够对动物标本起到适度的固定作用；pH4.3～6.5缓冲溶液为动物标本保存提供一个弱酸性环境，能够较好抑制细菌和霉菌的滋生。本发明保存液对动物标本具有良好的保存、固定、杀菌、防霉作用。且此保存液原料均为低毒环保化学品，对人体和环境危害很小，是福尔马林理想的替代产品。
文档编号A01N1/00GK101810161SQ20101017288
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者史增元, 史楷岐, 尹维刚, 邵双喜 申请人:宁波高新区岐易科技有限公司