脂肪酸甲酯磺酸钠（共7篇）
脂肪酸甲酯磺酸钠 篇1
脂肪酸甲酯磺酸钠是一种绿色的表面活性剂, 以棕榈油 (也可是其他油脂) 为原料, 和甲醇通过酯交换制得脂肪酸甲酯, 再磺化、中和、脱色制得, 可以代替石油基表面活性剂烷基苯磺酸 (LAS) , 性能更加优越, 可以节约日益短缺的石油资源, 符合绿色、环保可持续发展的趋势。脂肪酸甲酯磺酸钠和烷基苯磺酸钠相比, 抗硬水性能和生物降解性能以及温和性能更好。本文通过在洗衣液配方中添加脂肪酸甲酯磺酸钠实验验证MES的去污增效性能。
1 常用的几种磺化表面活性剂去污力实验
将MES、LAS、AES (脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠) 、AOS (α-烯基磺酸钠) 分别配成12%活性含量的洗衣液, 分别用硬度为0ppm、250ppm、400ppm的水配成活性含量为0.036%洗涤液, 用去污机和标准炭黑油污布 (GB/T13174-2008) 测定不同表面活性剂的洗衣液的去污力。洗涤条件为:40℃, 1小时, 去污力以洗涤前后的白度差值表示。结果如下:
由上实验可以, 在硬水中去污力AES>MES>AOS﹥LAS, MES有较强的抗硬水能力, 在硬水的去污性能接近AES, LAS的抗硬水相对较差;在400ppm的硬水中, MES的去污力约为LAS的1.6倍。MES在靠近磺基附近有一个甲酯基, 酯基的存在可使MES形成一个亚稳定胶束, 使MES钙、镁盐直径较小, 防止沉淀, 使MES有较强的抗硬水力。
2 复配配方的洗衣液去污力实验
用不同的表面活性剂复配成洗衣液, 考察含有MES配方和对照配方的洗衣液在250ppm硬水下的去污力, 使用炭黑油污布和皮脂污布 (GB/T13174-2008) , 洗涤液浓度为配好的洗衣液用250ppm硬水配成0.3%, 洗涤条件:40℃, 1小时。以洗涤前后的白度差值表示去污力, 结果如下:
由上面的试验可以看出配方1和对照配方活性含量都是14%, 但配方1用2%MES代替2%LAS, 对炭黑去和皮脂污布去污力分别提高18.3%和36.0%, 对皮脂污垢的去污增效更显著;配方2则在用2%MES代替2%LAS的基础上, AEO-9 (脂肪醇聚氧乙烯醚) 的含量由4%减为2%, 总活性含量由对照配方的14%减少到12%, 碳黑油污布的去污值不变, 皮脂垢的去污值增加14.0%。可见, 在LAS/AES/AEO-9的洗衣液配方体系中, MES的加入, 产生去污增效效应, 特别是皮脂污布的去污增效更加明显, 可以减少价格相对比较高的非离子表面活性剂AEO-9的用量, 总活性含量为12%的配方2 (含2%MES、6%LAS、2%AES、2%AEO-9) 洗衣液和14%的对照配方 (含8%LAS、2%AES、4%AEO-9) 去污力相当, 并且对皮脂污垢的去污力略好。产生增效效应的原因可能和MES的耐硬水性比LAS更好, 还有MES酯基结构对皮脂有更好的乳化力。
3 总结
脂肪酸甲酯磺酸钠是一种廉价的优秀表面活性剂, 有望成为未来的主要表面活性剂。在LAS/AES/AEO-9洗衣液体系中加入适当的脂肪酸甲酯磺酸钠, 可以提高体系的去污力, 产生增效效应, 同等去污力条件下可以节约成本, 而且含有脂肪酸甲酯磺酸钠的洗衣液漂洗性能比较好, 洗涤后手感较好。由于脂肪酸甲酯磺酸钠使用可再生原料, 在石油资源日益短缺的环境下, 脂肪酸甲酯磺酸钠的产业化成为各国重点研究方向。目前脂肪酸甲酯磺酸钠对比脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠有价格优势, 因为生产脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的C12-C14脂肪醇的原料椰子油和棕榈仁油产量比生产脂肪酸甲酯磺酸钠的棕榈油的低, 价格也高, 使用脂肪酸甲酯磺酸钠的性价比比较高。在合成脂肪酸甲酯磺酸钠的过程中, 因存在易水解、色泽深的技术障碍, 制约了脂肪酸甲酯磺酸钠的市场化发展, 国外一些企业取得了商业化的成功, 我国也有一些企业生产, 如广州浪奇、浙江赞宇科技股份有限公司实现了产业化, 但规模和产量不如国外。
摘要：本文研究了脂肪酸甲酯磺酸钠 (MES) 在洗衣液配方的增效特性。
关键词：脂肪酸甲酯磺酸钠,烷基苯磺酸,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,脂肪醇聚氧乙烯醚,洗衣液,增效
参考文献
[1]官前喜隆, 岩渕裕行, 陆光崇.洗涤原料M ES在洗涤剂中的性能和环境特性.中国洗涤用品工业, 2008.
[2]张彪, 范伟莉.表面活性剂在家用洗涤剂的进展.应用化工, 2008.
[3]李乾.脂肪酸甲酯磺酸盐的发展现状.日用化学品科学, 2008.
脂肪酸甲酯磺酸钠 篇2
关键词：氯磺酸,棕榈酸甲酯磺酸盐,正交优化试验
表面活性剂[1] (surfactant) 是指具有固定的亲水亲油基团, 在溶液的表面能定向排列, 并能使表面张力显著下降的物质。脂肪酸甲酯磺酸盐 (Methyl Ester Sulfonate, 简称MES) 是一种性能优良的阴离子表面活性剂[2], 其制备用的原料为天然动植物油脂, 如棕榈酸甲酯、氢化棉籽油甲酯、肉豆蔻酸甲酯、月桂酸甲酯、硬脂酸甲酯等。
对于用于磺化反应的磺化剂, 近年来文献报道的有SO3、各种浓度的硫酸 (如质量分数98%硫酸、质量分数92.5%硫酸即绿矾油等) 、发烟硫酸 (质量分数20%～25%或60%～65%游离SO3的硫酸) 、氯磺酸、亚硫酸盐、氨基磺酸等。用气体SO3做磺化剂可以得到较好的产品质量[3], 但工业上用SO3气体来制备, 对设备要求高, 投资大, 操作不易控制。发烟硫酸虽然磺化活性较高, 但磺化后处理繁琐, 产生的大量废酸水造成环境污染, 而且增加后处理成本, 酸性很高容易造成设备腐蚀。氨基磺酸为近年来国外开发的一种新型磺化剂, 具有与硫酸、盐酸一样的强酸性, 但相对其他磺化剂, 其磺化活性比较低。氯磺酸与其他磺化剂相比, 在控制工艺和生产设备方面有较大优势, 产品性能优良。毛立新[4]研究了以硬脂酸甲酯为原料, 氯磺酸为磺化试剂, 氯仿作溶剂的制备工艺, 活性物含量在55%左右, 但该工艺用到有机溶剂氯仿, 毒性较大, 增加了溶剂回收、干燥、重蒸等后处理过程。
本文以棕榈酸甲酯为原料, 氯磺酸为磺化试剂, 进行无溶剂条件下制备MES的方法研究, 工艺简单, 成本低廉, 取得了较好的结果。
1 实验
1.1 原料与仪器
棕榈酸甲酯, 甲醇, 氯磺酸, H2O2 (30%) , NaOH, H2SO4 (试剂均为国产化学纯或分析纯) ;电子天平, 普通油浴加热磁力搅拌器, 标准口玻璃仪器, 普通氮气, 干燥塔, Shimadzu IR-Prestige-21光谱仪, Agilent 离子阱液质连用仪 (Trap VL) 。
1.2 制备反应方程式[5]
1.3 制备操作步骤
1.3.1 磺化
称取棕榈酸甲酯 (简称甲脂) , 将其加入磺化反应装置, 搅拌并加热至35℃, 将氯磺酸用恒压漏斗缓慢滴加至磺化反应装置中, 滴加时温度不超过50℃。滴加完毕后, 加热反应体系, 当温度达到60℃时, 向反应体系内通入氮气, 一段时间后停止通入干燥氮气, 加热反应体系至85℃左右, 老化反应一段时间, 停止反应, 冷却降温, 尾气经水或碱性溶液吸收后排放。
1.3.2 漂白
在60℃少量甲醇的存在下, 将得到的深棕红色磺化产物用漂白剂双氧水进行漂白反应1h, 用量为磺化产物的5%～10%。
1.3.3 中和
室温条件下, 上步产物用20%的NaOH溶液中和到pH值为5～6, 再用5%NaOH溶液中和到pH值为8左右, 控制温度在30℃以下。
1.3.4 表征与分析测定
1.3.4.1 红外分析表征
使用傅立叶红外变换光谱仪对MES样品进行表征, 用Shimadzu IR-Prestige-21光谱仪记录扫描光谱, 扫描范围在500～4000 cm-1之间, 在压片过程中, 对KBr进行定量 (KBr为样品质量的10%) 。
1.3.4.2 质谱分析表征
使用Agilent 离子阱液质连用仪 (Trap VL) 对MES样品进行表征。
1.3.4.3 活性物分析含量
活性物含量分析采用GB/T 5173-1995 (表面活性剂和洗涤剂阴离子活性物的测定-直接两相滴定法) 。用阳离子表面活性剂氯化苄苏鎓标准溶液, 在水相和三氯甲烷相的两相介质中, 以酸性混合染料 (阳离子染料溴化底米鎓和阴离子染料酸性蓝-1) 作指示剂, 滴定阴离子活性物。
氯化苄苏鎓溶液的物质的量浓度C2按下式 (1) 计算:
式中:C1:为月桂基硫酸钠溶液物质的量浓度, mol/L;V1:滴定时消耗的氯化苄苏鎓溶液体积, mL。
阴离子活性物含量以质量百分含量X (%) 表示, 按式 (2) 计算:
式中:X:为阴离子活性物质量百分含量, %;m1:试样质量, g;M:阴离子活性物的分子量;C2:氯化苄苏鎓的物质的量浓度, mol/L;V1:滴定时消耗的氯化苄苏鎓溶液体积, mL。
1.4 正交优化设计
采用正交优化软件 (正交设计助手II V3.1专业版) 对MES制备工艺进行正交优化设计, 以甲酯和氯磺酸物质的量之比 (A) 、磺化时间 (B) 、老化时间 (C) 、氮气流量 (D) 为四个因素, 选用L16_4_5正交表, 设计了16组试验进行优化。
2 结果与讨论
2.1 表征与分析测定结果
2.1.1 红外表征
使用傅立叶红外变换光谱仪对MES样品进行表征的结果如图1, 与张春霞等[6]研究的结果相符。
2.1.2 质谱分析表征
采用Agilent 离子阱液质连用仪, 在负离子模式下测试的结果如图2所示。
经图分析, 棕榈酸甲酯磺酸钠盐的分子量为372.4 (MES的阴离子分子量和阳离子的分子量总和) , 这与实际的分子量相吻合。
2.1.3 正交优化试验结果
从正交优化试验结果可见, 其制备的最优条件为:A2B4C2D3, 经过重复性试验得到最佳工艺条件为:物质的量之比为1:1.2、磺化时间为60min、老化时间为35min、氮气流量为42L/h, 活性物含量为62%～65%。
3 结 论
MES具有LAS (直链烷烃苯磺酸钠linear allkybenzene sulfonate) 等其他阴离子表面活性剂一样优良的性能, 如作为洗涤剂, 具有优良的冷、温水中去污性、抗硬水性、起泡性、低刺激性, 易于生物降解等特点, 且毒性大大低于现有来源于石油的LAS。此外, MES还可用作乳化剂、农药助剂、助悬剂、分散剂、纸张脱墨剂、矿物浮选剂、染料等, 其应用范围非常广泛, 但其制备中, 遇到了如制备装置、工艺条件等难题。本文研究了一种在无溶剂条件下制备MES的方法, 其优点在于: (1) 磺化反应时间短, 生产中不使用有机溶剂; (2) 生产方法简单易行; (3) 通入气体可以把副产物氯化氢气体带出反应体系, 有利于反应平衡向生成产物方向进行; (4) 对生产装置要求不高, 生产成本低。同时该方法也适用于以其它脂肪酸甲酯为原料, 氯磺酸为磺化剂制备脂肪酸甲酯磺酸盐。
参考文献
[1]陈祥.阴离子表面活性剂脂肪酸甲酯磺酸盐的合成与性能研究[D].南京理工大学硕士学位论文, 2006, 6.
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[3]李秋小, STEFAN S.月桂酸及肉豆蔻酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯的SO3磺化[J].表面活性剂工业, 1994:34-37.
[4]毛立新.制备硬脂酸甲酯磺酸钠盐的研究[J].河南化工, 2001, (11) :17-18.
[5]朱传勇.脂肪酸甲酯磺酸钠的合成[J].化学与粘合, 2000 (2) :71-74.
脂肪酸甲酯磺酸钠 篇3
目前,国内商品混凝土市场上聚羧酸系高性能减水剂的使用虽然日益增多,但总体仍以萘系减水剂为主。随着萘系的广泛使用,其自身的缺陷也突显出来,首先,工业萘价格不稳定,波动幅度大;其次,配制的混凝土坍落度损失大,在商品混凝土的远距离运输中尤为明显,特别是萘系减水剂溶液中硫酸钠含量高,冬季易沉淀、结晶,严重影响其使用。脂肪族高效减水剂由于其具有减水率高,硫酸钠含量低,早期强度提高明显,生产工艺简单和成本相对低廉等优势[1,2],近几年在商品混凝土行业市场日益广阔。脂肪族高效减水剂的优点突出,但是也存在一些缺陷,如拌制的混凝土颜色鲜红,混凝土易离析、泌水。而且,随着化工原材料价格的上涨,脂肪族高效减水剂的成本也大幅提升。为满足混凝土工程对高效减水剂的需求量和市场对减水剂低成本的期望,寻求更加便宜的原材料和更优化的生产工艺进行低成本改性很有必要。
木质素磺酸钠(以下简称木钠)来源于酸法制浆废液,是帮助造纸业消化处理纸浆废液、降低河道污染、保护环境的一种重要的环保产品。生产1 t木质素磺酸盐,能帮助企业处理2.5 t浓度为40%左右的纸浆废液,相应地降低了纸浆企业废液排放的化学污染。
本文利用木钠制备改性脂肪族高效减水剂,克服了普通脂肪族高效减水剂在应用时出现的混凝土离析、泌水、颜色发红等缺点,同时也有效地使用了木质素磺酸盐,既降低产品的生产成本,又减少了环境污染物。
1 合成机理
脂肪族高效减水剂由甲醛、丙酮和亚硫酸盐在氢氧化钠溶液中,发生亲核加成反应与羟醛缩合反应共聚而成。共聚反应分3步进行,首先,用甲醛和亚硫酸盐混合发生亲核加成反应,生成α-羟基磺酸盐;然后,用甲醛与丙酮发生羟醛缩合反应,生成的长链分子间又相互聚合生成高分子聚合物;最后,α-羟基磺酸盐接枝到羟醛缩合反应生成的高分子聚合物上,中断其聚合反应,生成具有一定减水效果的脂肪族高效减水剂[3,4]。
木质素磺酸盐苯环上的游离基较多,具有较强的反应活性,在苯环上和侧链上均可发生功能化化学反应,如亲核、亲电或自由基反应[5]。但同时木质素磺酸盐在水溶液中以近似球形的三维网络结构存在,其中心部位为未磺化的原木质素三维网络分子结构,不仅影响了木质素的分散作用,也影响了其化学反应。因此,在一定温度、p H值、常压下,通过引发催化化学反应,使得木质素磺酸盐分子的反应活性大为增强,同时在一定反应条件下控制一定的原料配比,进行聚合反应,使之形成具有合适的亲水、亲油基团、苯环数量和合适分子量分布的聚合物。
本文通过引发催化反应将木质素磺酸盐与脂肪族减水剂接枝共聚,使之形成具有合适的亲水、亲油基团、带有苯环的链状结构大空间位阻型和合适分子量分布的聚合物,构成刚性垂直链吸附与木质素磺酸钠的点状吸附结合,增大了在水泥颗粒上的吸附量和结合强度,从而提高并较长时间地保持对水泥颗粒的分散能力,可以在保持原有高减水率、坍落度经时损失小等特性的同时,降低生产成本,降低泌水率,改善混凝土的工作性能。
2 试验
2.1 原材料
2.1.1 合成试剂材料
丙酮:99%,工业级;无水亚硫酸钠:96%,工业级;甲醛:36.5%,工业级;草本木钠(FZ):工业级,南京浩克斯科技有限公司生产。
2.1.2 试验材料
水泥:海螺P·O42.5级水泥和基准水泥;砂:南京地产中砂,细度模数2.5;石子:南京六合玄武岩,小石(5~10 mm)与中石(10~20 mm)以4∶6混掺使用;外加剂:南京瑞迪高新技术公司产HLC-RS脂肪族减水剂(以下简称RS)、山东某厂FDN萘系减水剂。
2.2 木钠接枝改性脂肪族减水剂的合成
合成工艺参考以前研究成果[6],采用无热源法及分步加水工艺,在反应釜中加一部分水并溶解磺化剂后,加入丙酮搅匀;再向体系中滴加一部分甲醛溶液,反应放出热量使体系温度升至50~55℃,控制滴加混合液速度以控制体系合适的回流比。滴加完毕后,加入一部分水并向体系中继续快速滴加剩余甲醛,同时滴加木钠溶液,升温至一定温度,保温2~6 h,加入剩余的水,降温至50℃以下出料,得到红褐色液体状的高效减水剂HLC-RS(M)[以下简称RS(M)],其合成工艺路线见图1。
2.3 性能测试方法
合成产物RS(M)木钠接枝改性脂肪族高效减水剂对水泥的分散效果用水泥净浆流动度来衡量,水泥净浆流动度测试按GB 8077—2001《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行。混凝土试验按GB 8076—2008《混凝土外加剂》进行。
3 结果与讨论
采用单因素法研究影响RS(M)减水剂分散性能的主要因素:木钠掺量及木钠加入后反应温度。研究过程中保持RS(M)单体配比基本不变,溶液浓度30%和p H值=11不变。试验RS(M)减水剂掺量均折成粉剂的量。
3.1 木钠掺量对减水剂分散性能的影响(见图2)
由图2可知,木钠掺量为15%时,减水剂的分散性最佳。分析原因是由于初期木钠水解产物极易与残余甲醛反应,所以分散性能不改变,加大木钠掺量到15%时,水解活性小分子接技共聚到不饱和烯烃键上,增长疏水基的链长并改变分子极性,RS(M)的分散和保水性增强。进一步增加木钠的用量,水解活性小分子量增大,碰撞机率加大,木钠掺量大于20%时,活性小分子与RS开始聚合产生凝胶,RS(M)的分散性能急剧下降。
3.2 木钠加入后反应温度对减水剂分散性能的影响
木钠与醛酮缩合物的聚合反应比较温和,一般在60~100℃,选取65、75、85、95℃进行试验,结果见图3。
由图3可知,聚合反应温度以85℃较佳。
3.3 木钠改性对脂肪族减水剂常压泌水率比的影响
改善掺加脂肪族减水剂后混凝土的泌水性也是木钠改性脂肪族减水剂的目的之一。木钠改性对脂肪族减水剂常压泌水率比的影响见图4。
由图4可以看出,随着RS和RS(M)掺量的增加,混凝土常压泌水率比均不同程度增大,但当RS掺量增加到0.5%时,开始出现严重泌水,而RS(M)掺量0.6%时还具有良好的保水性。
3.4 不同减水剂对混凝土性能的影响
试拌混凝土配比为:m(水泥)∶m(砂)∶m(小石)∶m(中石)=1∶2.15∶1.42∶2.10,用水量根据坍落度调整。分别掺入RS(M)、RS、萘系减水剂FDN及RS与FZ物理复配物[以下简称RS-FZ,m(RS)∶m(FZ)=85∶15]的混凝土性能对比见表1。
由表1可见,在相同掺量下,RS(M)的减水率与RS基本相当,而高于萘系减水剂FDN,并远高于RS-FZ的减水率;在强度方面,掺RS(M)与RS的混凝土强度也高于掺萘系减水剂FDN,而掺RS-FZ的强度则低于掺FDN;RS(M)与RS相比,则相同掺量下强度略有下降,这可能与掺RS(M)后混凝土的含气量略有增大有关。掺RS(M)的混凝土性能均远优于掺RS-FZ物理复配,这也说明磺化丙酮与磺化木质素确实以C=C双键进行了共聚反应,形成了新的分子结构。
4 结语
(1)采用单因素法研究了木钠对脂肪族减水剂进行接枝改性的主要参数,结果表明,最佳工艺参数为木钠掺量15%,木钠加入后反应温度宜控制在85℃左右。
(2)木钠接枝改性脂肪族减水剂在混凝土中的减水率与普通脂肪族减水剂相当,高于萘系减水剂;混凝土强度略低于普通脂肪族减水剂,但远优于普通脂肪族减水剂与木钠物理复配的减水剂。
(3)木钠接枝改性脂肪族减水剂的研究开发,不仅缓解了脂肪族减水剂的合成原材料价格上涨带来的成本压力,而且可以对纸浆废液进行资源化利用,并能促进环境保护,经济效益和社会效益良好。
参考文献
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[5]Kawamura M,Morimoto T,Ishitoku H,et al.Water reducing agentsfor cement:JP,05208855[P].1993-08-20.
脂肪酸甲酯磺酸钠 篇4
萘系高效减水剂是目前用量最大、应用时间最长的高效减水剂,其生产技术和应用技术已经趋于成熟。但萘系高效减水剂由于性能存在不足,近几年原材料供应紧张,价格剧烈波动,严重影响了萘系高效减水剂的生产和应用。聚羧酸系高性能减水剂性能优异,合成过程不使用对环境有影响的原料(甲醛),性能调节性好,可实现分子结构和性能的设计,是今后高性能减水剂的发展方向。但目前许多技术仍处于研究开发阶段,国内对其关键技术尚未掌握,且价格昂贵,阻碍了聚羧酸系高性能减水剂在国内的应用发展。
Spiratos N和Jplicoeur C[1]认为脂肪族高效减水剂是一种理想的高效减水剂,但是也存在一些缺陷,如拌制的混凝土易离析、泌水。为改善掺脂肪族减水剂混凝土的保水性,将其与普通木质素磺酸钠减水剂复合掺加,收到了良好的效果。木质素磺酸钠减水剂为利用纸浆工业排出的废液生产的产品,是一种完全利废、减少水质污染源的绿色生态产品。众所周知,纸浆废液的直接排放对江、河、湖、海的水质污染十分严重[2]。
本文采用脂肪族与木质素磺酸钠接枝共聚制备高效减水剂,既节约了成本,降低了对环境的污染,也在一定程度上克服了普通脂肪族高效减水剂的缺点。
1 试验
1.1 原材料
丙酮,工业级,上海浦顺进出口有限公司;液碱(30%),工业级,新乡县龙峰化工有限公司;焦亚硫酸钠,工业级,新乡市洁神净化有限公司;甲醛(37%),工业级,新乡市新龙化工有限公司。
木质素磺酸钠减水剂,渭南高新区诚通工贸有限责任公司;脂肪族减水剂,河南科之杰新材料有限公司;水泥:天瑞牌P·O42.5水泥;粉煤灰:Ⅱ级;机制砂:细度模数3.0;石子:5~20 mm、5~31.5 mm连续级配碎石;水:自来水。
1.2 减水剂的合成方法
将一定量的丙酮、焦亚硫酸钠和水放入装有温度计和搅拌器的四口烧瓶中,搅拌升温至50℃进行磺化。磺化一段时间后滴加甲醛,滴完甲醛后加入配好的木质素磺酸钠减水剂溶液(稀释至40%),再升温至80℃,恒温反应3.0 h,冷却至室温,即制得接枝共聚产物———脂肪族与木质素磺酸钠接枝共聚减水剂。
2 结果与讨论
脂肪族减水剂由甲醛、丙酮和亚硫酸氢钠在氢氧化钠的碱性溶液下,发生亲核加成反应与羟醛缩合反应共聚而成[3]。共聚反应分3步进行,首先是由甲醛和亚硫酸氢钠混合发生亲核加成反应,生成α-羟基磺酸钠;其次是由甲醛与丙酮发生羟醛缩合反应,生成的长链分子间又相互聚合生成高分子聚合物;最后是α-羟基磺酸钠接枝到羟醛缩合反应生成的高分子聚合物上,中断其聚合反应。
脂肪族减水剂与木质素磺酸钠减水剂的分子结构中均存在大量双键,在引发剂作用下,存在接枝共聚反应的可能。将木质素磺酸钠减水剂溶于水后以一定比例滴加进入脂肪族减水剂合成系统,使它们产生一定的共聚反应,得到了一种接枝共聚的减水剂。
2.1 保温时间对接枝共聚减水剂分散性的影响
其它试验条件不变,测试接枝共聚减水剂保温时间分别为2.00、2.50、3.00、3.25、3.75和4.00 h时的分散性。水泥300g,水87 g,减水剂(40%)掺量1.5%,试验结果如图1所示。
从图1可见,保温时间小于3.0 h时,掺接枝共聚减水剂水泥净浆流动度随保温时间的延长显著增大;当保温时间超过3.0 h时,净浆流动度趋于稳定。因而,确定保温时间为3.0h。
2.2 正交试验
对焦亚硫酸钠与丙酮的摩尔比、甲醛与丙酮的摩尔比、甲醛滴加时间、木质素磺酸钠减水剂用量对接枝共聚产物分散性的影响进行正交试验,试验结果及分析见表1。
注:木质素磺酸钠减水剂的用量为其它原材料折固后总和的百分比。
由表1可以看出,各因素对合成于减水剂分散性的影响由大到小依次为:甲醛滴加时间,焦亚硫酸钠与丙酮的摩尔比,木质素磺酸钠减水剂加入量,甲醛与丙酮的摩尔比。这是由于甲醛和亚硫酸氢钠能发生亲核加成反应,与丙酮能发生羟醛缩合反应,因而其对产物性能影响最大;焦亚硫酸钠与丙酮的摩尔比影响了由α-羟基磺酸钠接枝到羟醛缩合反应生成的高分子聚合物的聚合度,因而其对产物分散性的影响仅次于甲醛滴加时间;再者对产物分散性影响较大的是木质素磺酸钠减水剂的用量,因为它会影响到最终接枝共聚的聚合程度,因为甲醛与丙酮的摩尔比与产物没有直接对应关系,所以其对产物的影响最小。
通过上述正交试验及分析可以得出接枝共聚减水剂的最佳合成工艺参数为:n(焦亚硫酸钠)∶n(丙酮)=0.42∶1.00,n(甲醛)∶n(丙酮)=2.15∶1.00,甲醛滴加时间1.5 h,木质素磺酸钠减水剂用量10%。以下验证试验时,接枝共聚减水剂均按此配方进行合成。
2.3 接枝共聚减水剂对混凝土坍落度及抗压强度的影响
按表2的配合比拌制C30混凝土,3种减水剂(40%)掺量均为1.8%。混凝土的坍落度和抗压强度测试结果分别见图2和图3。图2、图3中,脂肪族为脂肪族减水剂(40%);复配产物为:m[脂肪族减水剂(40%)]∶m[木质素磺酸钠减水剂(40%)]=9∶1;接枝产物为按最佳合成工艺参数合成的减水剂。
kg/m3
从图2可以看出,接枝产物及复配产物在初始坍落度上较脂肪族本身都有提高,但接枝产物提高的效果更明显。从0.5 h坍落度损失看,三者损失的幅度差不多。因此可以看出,接枝共聚产物在一定程度上提高了减水率,且效果比直接复配更佳。
在混凝土的拌制过程中可以看到,用纯脂肪族减水剂拌制时混凝土颜色发黄,掺量高了容易泌水,使用河沙经常出现和易性不好的现象;而在其中掺入木质素减水剂后,和易性较好,混凝土的黏聚效果较好,且接枝减水剂的减水率较复配减水剂的高。
从图3可以看出,使用接枝共聚减水剂的混凝土其3 d抗压强度与使用脂肪族减水剂的3 d抗压强度大略相等,但二者明显高于使用复配减水剂的3 d抗压强度。而使用脂肪族减水剂和复配减水剂的混凝土28 d抗压强度大致相当,并且明显低于使用接枝共聚减水剂的混凝土的28 d抗压强度。由此可以看出,脂肪族与木质素磺酸钠减水剂接枝共聚减水剂的增强效果优于单一的脂肪族减水剂和脂肪族与木质素磺酸钠减水剂的物理复配产品。
3 红外光谱分析(见图4)
从图4可以看出,3447.96 cm-1处为羟基伸缩振动峰,2928.04 cm-1处为脂肪族分子链上的C—H键伸缩振动峰,1639.31 cm-1处为C=C的吸收峰由于接枝后的取代基不同造成其吸收峰的位置和强度不一样;1209.86 cm-1处为磺酸基吸收峰,1043.66 cm-1处为S—O收缩振动峰。因此,可以认为,脂肪族与接枝共聚产物都含有以下官能团:羟基、C—H键、C=C、磺酸基团及S—O键。
4 结语
(1)从正交试验可以得出接枝共聚减水剂的最佳合成工艺参数为:n(焦亚硫酸钠)∶n(丙酮)=0.42∶1.00,n(甲醛)∶n(丙酮)=2.15∶1.00,甲醛滴加时间1.5 h,木质素磺酸钠减水剂用量10%。
(2)掺接枝共聚减水剂及复配减水剂混凝土的初始坍落度较掺脂肪族减水剂均有提高,但接枝减水剂提高的效果更明显,从0.5 h的坍落度损失看,3种减水剂的保坍效果接近。因此可以看出,接枝共聚物在一定程度上提高了减水率并且效果比物理复配的更佳。
(3)掺接枝共聚减水剂的混凝土抗压强度与掺脂肪族减水剂的抗压强度相当,但二者明显高于掺复配减水剂的抗压强度。由此可以看出,脂肪族与木质素磺酸钠减水剂接枝共聚减水剂的增强效果优于单一的脂肪族减水剂以及脂肪族与木质素磺酸钠减水剂的复配产品。
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脂肪酸甲酯磺酸钠 篇5
关键词：牛磺酸,非酒精性脂肪性肝病,综述
牛磺酸 (Tau) 又名牛胆酸、牛胆碱、牛胆素, 是无色四面针状易溶于水的结晶, 其化学名称为2-氨基乙磺酸。作为人体必需的非蛋白质氨基酸, Tau广泛存在于组织细胞和体液中, 人体内总含量为12~18g, 主要分布在神经、肌肉、视网膜及淋巴细胞和血小板中。肝脏是合成牛磺酸的主要场所, 也是其重要的靶器官之一。
1 牛磺酸的生理功能
1.1 对神经系统的作用
牛磺酸在脑内的含量丰富、分布广泛, 能明显促进神经系统的生长发育和细胞增殖、分化, 且呈剂量依赖性, 在脑神经细胞发育过程中起重要作用。研究表明:母乳中的牛磺酸含量较高, 如果长期单纯牛奶喂养, 易出现牛磺酸缺乏, 将会使幼儿生长发育缓慢、智力发育迟缓。而适量的牛磺酸可以抑制胆红素诱导的神经损伤, 可能有助于预防和治疗新生儿的听力损失症状。
作为存在于感光细胞内重要的神经递质, 牛磺酸参与视网膜细胞的生长发育, 在维持视网膜功能方面起到重要作用。Jiang Z等研究发现, 牛磺酸可以抑制突触前神经元的自发囊泡释放, 但对光诱发的神经节细胞的突触信号作用十分有限[1]。Gaucher D[2]等研究发现, 牛磺酸的缺乏不仅会导致光感受器变性, 也会导致视网膜神经节细胞的损失, 牛磺酸以多种方式来调节视网膜输出神经元、神经节细胞突触信号。
1.2 对心血管系统
牛磺酸是心脏中最丰富的游离氨基酸, 约占其总量的60%。牛磺酸能够降低血脂, 清除附着在动脉上的胆固醇, 防止胆固醇向动脉壁聚集, 防止动脉硬化;Ijiri Y等研究发现, 牛磺酸可以增强内源性溶栓活性, 保护心脏和抗血栓作用[3];Beyranvand MR等研究表明, 牛磺酸可以提高心脏功能2 或3级的心力衰竭运动时间、代谢当量和运动距离[4]。牛磺酸能够稳定心肌细胞膜, 保护心肌细胞膜上的磷脂免受氧化降解, 减少氧自由基的生成, 增加细胞内还原性物质谷胱甘肽的含量, 增强清除氧自由基的能力以减轻对心肌细胞的损害。
1.3 对内分泌系统的作用
研究表明, 牛磺酸对动物模型的糖尿病及其并发症都有积极作用, 牛磺酸的多重作用可以起到预防糖尿病及其并发症的作用, 特别是牛磺酸对氧化应激的抑制作用与糖尿病的各种致病途径相关[5]。牛磺酸对胰岛细胞也具有一定的保护和修复作用[6]。Cheong SH[7]等实验表明牛磺酸可通过刺激大鼠骨骼肌中的非胰岛素, 从而影响葡萄糖的摄取表现出抗糖尿病作用。
在生殖系统中, 正常的生殖功能需要用牛磺酸来维持。牛磺酸可以促进睾酮生成。有资料证实, 猫饲料中牛磺酸含量低于0.101%时, 死胎、流产和先天缺陷率增高, 存活率下降。
1.4 牛磺酸的其他生理作用
牛磺酸具有保护淋巴细胞和稳定细胞膜的作用, 可促进成人淋巴细胞的增殖, 对成熟的T和B淋巴细胞起到增殖作用。牛磺酸具有抗氧化和抗运动疲劳的作用。可抑制氧化损伤诱导的兔晶状体上皮细胞凋亡, 减轻晶状体混浊。牛磺酸还具有抗癌作用, 如人类宫颈癌[8]、慢性和急性髓细胞性白血病[9]等。
2 非酒精性脂肪性肝病的发病机制
2.1 非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 和胰岛素抵抗 (IR)
胰岛素抵抗 (insulin resistance, IR) 可能是导致肝脏脂肪性变的关键因素之一[10]。NASH的形成和发展中涉及脂质特别是三酰甘油的蓄积 (Triglyceride, TG) , 而IR是导致肝细胞TG蓄积的重要因素[11]。胰岛素可以抑制脂类分解, 降低血液中游离脂肪酸 (free fatty acid, FFA) 浓度, 当IR状态时, 脂肪组织过度分解释放出大量FFA, 促使肝脏摄取过多的FFA, TG、极低密度脂蛋白 (VLDL) 合成增加;另一方面, 削弱胰岛素刺激脂肪组织脂蛋白脂肪酶 (LPL) 活性的作用, 导致VLDL降解减少, 加重高TG血症, 肝脏TG酶 (HTGL) 活性增高, 从而导致高密度脂蛋白 (HDL) 水平下降, 引起血脂紊乱。在IR状态下, 肝脏TG的利用受到抑制, 若TG生成超出了肝脏的负荷, 肝脏脂肪沉积, 则就会形成脂肪肝[12,13]。
2.2 非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 和脂代谢紊乱
肝脏参与脂肪酸 (fatty acid, FA) 的摄取与合成, 脂质的加工、贮存、氧化分解及输出。肝脏摄取FFA增多、从头合成FA增多、脂质氧化分解减少、脂蛋白输出相对不足等均是导致NAFLD的原因。FA沉积, 导致TNFα、IL-6、IL-1β等促炎因子增多, 从而激活肝脏Kupffer细胞和肝星状细胞, 诱发肝细胞炎症、凋亡及肝纤维化。在NAFLD发生发展过程中, 异常增强的炎症反应可加重脂代谢紊乱和IR, 促进肝脏脂肪沉积;促炎因子与抗炎因子的失衡、炎性细胞的激活和趋化也具有重要的作用。肝脏和周围组织的脂肪代谢紊乱是NAFLD发生发展的直接机制, 肝脏脂肪沉积是NAFLD的重要标志, 能量摄入过多是启动因素, IR是核心环节[14]。
2.3 非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 与内质网应激
内质网是脂肪酸代谢的第一场所, 内质网应激网腔内含有大量的酶, 参与脂肪酸代谢。脂肪酸在内质网应激代谢过程中会产生一定量的活性氧类, 这些活性氧类可以攻击生物膜磷脂中的不饱和脂肪酸, 形成脂质过氧化物, 诱发内质网应激。
2.4 非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 与过氧化物酶体增殖物激活受体 (peroxisome proliferator activated receptors, PPARs)
PPARs是由配体激活的核转录因子, 在NASH发生发展的过程中发挥重要作用[15]。在肝脏中, PPARs可调节脂肪细胞分化、脂质存储转运和脂肪酸氧化。PPARs激动剂可促进胰岛素敏感的脂肪组织摄取和存储FFA, 抑制脏FA的合成[16]。而PPARs的转录受TNFα 的负反馈调节, Svegliati-Baroni G NASH等研究发现:血清TNFα 水平显著增高, PPARs的表达则明显受抑制[16]。PPARs缺乏会导致TG在肝脏的沉积, 同时引起脂质和碳水化合物的代谢紊乱。而PPARs的减少可导致与脂质代谢相关的酶基因转录水平的降低, 从而使脂肪酸氧化减少, 加速脂质在肝脏中的沉积, 促进NASH的发生发展[17]。
2.5 非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 与细胞因子异常
细胞因子IL-8、IL- 18、TNF-α等在NAFLD发病中起关键作用。IL-8 是一种多功能炎症趋化因子[18], 与肝炎的活动指数呈正相关[19]。IL-18 是一种免疫调节因子, 在NASH的发生发展中发挥着重要作用:损伤肝脏微循环, 介导炎症性脂肪肝变性;引起局部炎症反应;使诱导型一氧化氮合酶 (NOS) 的表达增加;提高肝细胞对TNF-α的敏感性, 使肝细胞发生凋亡和坏死[20]。
3 牛磺酸对非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 的作用
3.1 对肝脏转氨酶的影响
肝细胞发生炎症时, 血清转氨酶升高。牛磺酸可降低血清ALT水平, 提高肝脏CT值[21]。陈岳祥等[22]用牛磺酸治疗NAFLD19 例临床观察中发现, 用牛磺酸每日6.0 g, 分3 次餐后服用, 治疗4 周后血清ALT、AST、GGT和TBil浓度即显著降低 (P<0.05~0.01) , 治疗12 周后降低则更明显。治疗12周后ALT、AST、GGT复常率分别为84.2%、69.2%、23.5%, 以ALT的复常率最高。何仁辉等[23]证实牛磺酸可降低NASH患者血清ALT、GGT、三酰甘油、总胆固醇。
3.2 对脂质过氧化的影响
研究表明[24], 牛磺酸能降低脂肪肝大鼠肝组织丙二醛 (MDA) 水平, 升高肝组织超氧化物歧化酶 (SOD) 活性, 减轻肝脏脂肪变性程度;能抑制离体肝细胞内脂质过氧化, 减轻氧自由基所致线粒体损伤, 保护线粒体呼吸功能和氧化磷酸化功能;增强抗氧化活性, 可有效防治高脂饮食所致NAFLD。
3.3 对血糖、血脂 (三酰甘油、总胆固醇) 、体质量指数 (BMl) 的影响
研究发现[23]在控制饮食及加强运动等基础上, 牛磺酸可改善NAFLD患者临床症状, 降低BMI、血脂、血糖;联合应用牛磺酸和水飞蓟宾治疗NAFLD患者疗效更好。有文献报道[25], 牛磺酸可显著降低高脂饮食动物血清和肝内的脂质水平, 明显减轻脂肪肝程度。
3.4 对内质网应激的作用
据研究牛磺酸治疗效果的发挥往往伴随着内质网应激的减少, 这表明牛磺酸的治疗特性和内质网平衡的恢复有关[26,27]。Gentile CL等[28]在牛磺酸治疗NAFLD的实验证据中指出牛磺酸降低养分 (高蔗糖饮食) 和化学 (衣霉素) 诱导的肝细胞脂肪变性、内质网应激。牛磺酸可改善高蔗糖饮食诱导在肝脏与内质网应激中多组分的未折叠蛋白的反应。
4 牛磺酸对肝纤维化的作用
4.1 对肝星状细胞的干预
梁健等[29]发现天然牛磺酸对HSC-T6 细胞增殖、收缩、分泌Ⅰ型胶原、纤维连接蛋白、转化生长因子 β1 均有抑制作用, 并且与用药剂量有关 (P<0.01) 。Chen YX等[30]观察到牛磺酸可剂量依赖性抑制离体肝星状细胞增殖。且梁健等[31]还发现天然牛磺酸促进HSC凋亡优于人工合成牛磺酸。Devi等[32]认为牛磺酸通过抗氧化应激、减轻炎症及调解HSC活化降低酒精性肝纤维化。且体外研究证明, 天然牛磺酸可以直接抑制HSC在体外的增殖和活化。
4.2 牛磺酸对白介素2 (IL-2) 、白介素6 (IL-6) 的影响
IL-2 与细胞毒性T淋巴细胞 (cytotoxic lymphocyte, CTL) 和自然杀伤细胞 (natural killer cell, NK) 结合, 使CTL、NK活化并清除活化的HSC, 减少ECM沉积, 达到抗肝纤维化的作用[33]。因此, IL-2 的高表达可以抑制肝纤维化和炎症的发展, 以机体的免疫调节来发挥抗肝纤维化的作用[34]。白剑[35]等发现牛磺酸可以通过其免疫调节作用上调肝纤维化小鼠体内IL- 2 的表达, 减轻肝纤维化, 并最终逆转肝纤维化的进程。白介素6 (IL- 6) 是通过与其他细胞因子协同作用, 从而使肝细胞内发生持续炎症反应的。有人报道正常肝组织中仅有少量甚至没有IL – 6, 而肝纤维化程度越明显, 肝组织中的IL – 6 则越多。IL - 6 可能参与肝细胞及其间质细胞的代谢调节[36]。刘鸿等[37]研究牛磺酸对小鼠肝纤维化的抑制作用, 结果显示牛磺酸处理组血清中IL- 6 水平降低, 肝组织结构明显改善, 肝细胞脂肪变性显著减轻, 未见炎性细胞浸润与假小叶形成, 纤维沉积显著减少, 故认为牛磺酸能够减少肝内炎性反应, 减轻肝细胞的免疫损伤。
4.3 牛磺酸与超氧化物歧化酶 (SOD)
陈岳祥等[38]研究发现Tau具有抗氧化作用, 其机制是Tau分子中的氨基与氧化剂结合, 阻止氧化作用的发生。白剑等[39]研究结果显示牛磺酸能够显著降低肝组织中丙二醛水平, 减轻过氧化反应, 减轻丙二醛对机体的损伤。且经牛磺酸治疗8周后, 肝脏组织中超氧化物歧化酶水平显著提高, 使细胞中有足够的超氧化物歧化酶对抗过氧化反应, 清除氧自由基, 保护细胞膜免受自由基的攻击。
4.4 牛磺酸对转化生长因子 β1 (TGF-β1) 的研究
韦新等[40]实验结果提示Tau抗肝纤维化的机制可能与抑制细胞因子TGF-β1 及T N F表达有关, 并且发现Tau能显著抑制肝细胞凋亡, 而抑制细胞凋亡的机制是增强了Bcl-2 表达及抑制了Bax和TGF-β1 的表达。Kato等[41]发现TGF-β1 可能通过自分泌及旁分泌途径激活胶原纤维网形成及前胶原 α1m RNA表达, Tau的抗纤维化效应与抑制胶原形成而非抑制胶原纤维网形成有关。邓鑫等[42]实验研究显示天然牛磺酸能抑制转化TGF-β1 及其受体和Smad 3 的表达, 上调Smad 7 的表达, 具有抑制肝纤维化的作用。
5 小结
脂肪酸甲酯磺酸钠 篇6
1 资料与方法
1.1 一般资料
2005年1月至2008年5月在我科确诊鼓膜穿孔75例 (75耳) , 均为单耳发病, 男42例 (42耳) , 女33例 (33耳) , 左侧48耳, 右侧27耳;年龄10～63岁, 平均38.7岁;术前均给予耳内镜检查, 穿孔部位, 测定鼓膜穿孔的大小, 同时均经过纤维喉镜检查鼻腔及鼻咽部, 排除咽鼓管咽口阻塞性疾病, 捏鼻鼓气均为阳性。术前纯音测听气骨导差为10～35dBHL, 平均23.4dBHL, 其中穿孔直径<3mm小穿孔35例 (35耳) , 直径>5mm大穿孔13例 (13耳) , 直径3～5mm的中等穿孔27例 (27耳) ;均为紧张部中央性穿孔, 残边≥2 mm;均行颞骨薄层CT扫描, 排除胆脂瘤型中耳炎, 中耳黏膜正常, 无鳞状上皮化生。根据患者年龄、性别、病史及测听结果, 将本组患者随机分为研究组及对照组。研究组39例 (39耳) , 男20例 (20耳) , 女19例 (19耳) , 大穿孔7例 (7耳) , 中穿孔13例 (13耳) , 小穿孔19例 (19耳) , 年龄10～59岁, 平均36.3岁, 采用耳内镜下自体脂肪配合透明质酸钠修补鼓膜穿孔;对照组36例 (36耳) , 男22例 (22耳) , 女14例 (14耳) , 大穿孔6例 (6耳) , 中穿孔14例 (14耳) , 小穿孔16例 (16耳) , 年龄12～63岁, 平均39.1岁, 采用蛋膜进行补贴法鼓膜修补术。
1.2 治疗方法
1.2.1 研究组
选用德国产STROZ的0°直径2.7mm耳内镜及配套的内镜摄像、显示系统。成人采用局部麻醉, 儿童采用全身麻醉。患者取仰卧侧头位, 患耳向上, 术野皮肤常规消毒铺巾, 1%盐酸利多卡因加适量1∶2000肾上腺素行局部麻醉, 在术耳耳垂背面竖切口0.8～1.0cm, 作皮下分离, 切取直径为穿孔2～3倍的脂肪组织, 修剪边缘, 备用。在外耳道骨部和软骨部交界处做耳道内前、后、上、下四点麻醉。鼓室及残余鼓膜处放置含1%丁卡因棉片10 min, 行鼓室及鼓膜内层黏膜麻醉。术者在显示器监视下一手持耳内镜, 一手交替持吸引器和耳显微器械, 用杯状钳去除穿孔边缘一周的上皮, 并搔刮穿孔边缘2mm范围内的上皮及内皮使穿孔周边残余鼓膜内面形成新鲜的渗血创面, 作为移植床。鼓室内置入含有抗生素及透明质酸钠的明胶海绵小碎块与穿孔边缘相平, 将备好自体脂肪修剪为大于穿孔直径2～3mm, 滴上透明质酸钠, 置于穿孔中, 送入中耳腔并回拉, 使1/3大小脂肪组织嵌顿于鼓膜表面, 2/3脂肪组织位于鼓室内, 形成“哑铃状”, 外侧鼓膜面用含透明质酸钠的明胶海绵固定, 外耳道内填塞碘纺纱条。
1.2.2 对照组
患者取坐位, 外耳道、鼓室及残余鼓膜处放置含1%丁卡因棉片10 min作表面麻醉, 耳内镜下, 5号长针头醮50%硝酸银溶液烧灼鼓膜穿孔边缘, 使之形成新的创面, 每周一次, 连续3周, 见鼓膜穿孔边缘新鲜肉芽生长良好。取新鲜鸡蛋膜大概约穿孔的2倍, 用75%酒精浸泡60min备用, 鼓室内置入含有抗生素的明胶海绵小碎块与穿孔边缘相平, 将备好的蛋膜平铺在鼓膜上, 再用含有抗生素明胶海绵固定, 外耳道内填塞碘纺纱条。两组患者术后静脉使用抗生素7～10d, 2周内避免上呼吸道感染和擤鼻, 第14天抽除耳道内的碘仿纱条, 分别于术后2周、1、3及6个月定时复查, 观察鼓膜愈合情况, 于术后6个月复查纯音测听。
1.3 观察指标
术后2周、1、3及6个月耳内镜下观察鼓膜愈合情况, 6个月后复查纯音听阈。记录各组的穿孔愈合率及听力恢复情况。
1.4 统计学方法
所有计数资料以频数表示, 进行Pearson卡方检验。由SPSS11.5软件包完成, 检验标准α=0.05。
2 结果
全部患者术后随访半年以上。研究组愈合37例, 愈合率94%。术后鼓膜平均愈合时间2～8周, 其中大穿孔平均愈合时间约6周, 中穿孔和小穿孔平均愈合时间为2～4周。术后6个月后复查听力, 平均听力提高 (13±3.6) dB, 术后鼓膜再穿孔2例, 再次手术痊愈。对照组愈合12例, 愈合率33%, 平均鼓膜愈合时间2～12周, 大穿孔愈合1例, 时间约2个月, 术后6个月后复查听力, 平均听力提高 (5±2.2) dB;研究组与对照组相比较, 其愈合率研究组为94%, 明显高于对照组的33%, 差异有非常显著性 (P<0.01) 。研究组与对照组不同大小的鼓膜穿孔术后鼓膜愈合情况见表1、表2。
3 讨论
耳内镜下修复穿孔鼓膜是一种简便、安全、有效的治疗方法。鼓膜穿孔临床上较为常见, 多系慢性化脓性中耳炎或外伤所致。鼓膜穿孔治疗方法很多, 但疗效欠佳, 复发率高[1,2,3]。随着微创科学的发展, 硬管耳内镜在耳科的应用日益广泛, 国内有用鼻内镜和耳内镜实施耳部手术或检查的报道[4,5,6]。耳内镜下修复穿孔鼓膜系一种简便、安全、有效的治疗方法。耳内镜可非常接近鼓膜进行操作, 因而能更清楚地除去穿孔边缘而不造成残余鼓膜撕裂等医源性穿孔扩大, 且耳内镜下能清楚地了解鼓膜穿孔的大小和形状, 更易于植入物的裁剪, 而且无需手术切口、成功率高、并发症少、节省费用等优点[7,8,9]。2005年1月至2008年5月, 在耳内镜下采用自体脂肪配合透明质酸钠修补鼓膜紧张部穿孔39例 (39耳) , 另随机抽取36例 (36耳) 确诊鼓膜穿孔患者用蛋膜进行补贴法鼓膜修补术, 作为对照组, 与研究组的资料进行对比, 取得满意的疗效。全部患者术后随访半年以上, 研究组愈合37例, 愈合率94%。术后鼓膜平均愈合时间2～8周, 其中大穿孔平均愈合时间约6周, 中穿孔和小穿孔平均愈合时间为2～4周。术后6个月后复查听力, 平均听力提高 (13±3.6) dB, 术后鼓膜再穿孔2例, 再次手术痊愈。对照组愈合12例, 愈合率33%, 平均鼓膜愈合时间2～12周, 大穿孔愈合1例, 时间约2个月, 术后6个月后复查听力, 平均听力提高 (5±2.2) dB;研究组与对照组相比较, 其愈合率研究组为94%, 明显高于对照组的33%, 差异有非常显著性 (P<0.0 1) 。
与传统的补贴法修补鼓膜比较, 耳内镜下自体脂肪鼓膜配合透明质酸钠鼓膜修补术疗效显著, 操作简单精确、视野广、清晰、病人安全无痛苦, 是提高患者听力的有效治疗方法, 具有临床推广应用价值。国外研究证实[3,4], 脂肪组织具有骨髓干细胞功能, 取术后新鼓膜作病理切片, 显示新鼓膜具有3层结构, 除正常结构中的外侧上皮层及内侧黏膜层, 两层间还包裹着增厚的脂肪层, 且含有一定量的纤维组织, 取脂肪组织做移植材料优于其他材料修补后的两层结构愈合。与蛋膜相比组织相容性好、不具异体组织的排斥性, 而耳垂部位的脂肪组织较其他部位的脂肪更紧密, 含有更多的纤维支架, 更有助于支撑上皮细胞和内皮细胞, 是手术取材的理想部位[3]。本组的研究表明, 选用脂肪作为移植材料修复鼓膜的疗效与Gold等[4,5]他们用豚鼠进行了脂肪鼓膜修补与传统贴片法的对比研究, 发现脂肪鼓膜修补术的愈合率高于贴片法和对照组, 而且与小穿孔的愈合率明显高于大穿孔的愈合率的报道是一致的;本研究组2例失败为中、大穿孔患者, 可能是因为大穿孔时移植的脂肪组织较多, 中心区域的血管再生困难, 易出现脂肪液化坏死, 导致再穿孔或感染。对照组采用蛋膜作为移植材料, 存在着与肌体排斥的因素, 鼓膜外层上皮细胞不容易在其上面爬行而修复穿孔, 肌体对异体物质的排斥又容易出现炎性反应, 既而出现感染导致手术失败。
透明质酸钠是经过精细生化技术分离提纯精制而成的一种可降解高分子多糖类生物材料, 它自然存在于机体中, 具有良好的生物相容性和生物降解性, 在细胞分化、血管生成过程中担负重要角色;在外伤模型研究表明[8,9]:在外伤后组织重建中, 透明质酸通过刺激和诱导细胞运动、活性来调节和改善组织愈合及其临近组织间细胞的结构和功能并为有序胶原提供适宜的环境, 减少胶原纤维的厚度、增加伤口伸张力、愈合质量高、并可缩短愈合时间[8,9]。透明质酸钠在耳科中的应用跟明胶海绵并用可做为中耳的填充和支撑材料, 良好的组织相容性且无耳毒性, 可以促使鼓室和鼓膜血管、鼓膜上皮细胞, 黏膜内皮细胞的形成和生长。本研究采用耳内镜下自体脂肪配合透明质酸钠鼓膜修补, 随访观察患者时间均>6个月, 结果中研究组的大穿孔、中穿孔、小穿孔愈合率和总愈合率分别是85%、92%、100%和94%;对照组的大穿孔、中穿孔、小穿孔愈合率和总愈合率分别是16%、21%、50%和33%;平均听力提高:研究组 (13±3.6) dB, 对照组 (5±2.2) dB;研究组治疗效果明显优于对照组, 差异有非常显著性有统计学意义 (P<0.05) 。本研究中应用透明质酸钠后研究组的愈合率和听力明显高于对照组 (P<0.01) , 而愈合时间也比对照组缩短。
综上所述, 耳内镜下自体脂肪配合透明质酸钠修补穿孔鼓膜, 是一种简便、安全、有效的治疗方法, 减少患者治疗时间、费用和大大提高治疗的成功率, 改善患者生活质量, 值得临床推广。
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脂肪酸甲酯磺酸钠 篇7
1 实验部分
1.1 实验原料
(1) 甲醛/F:分析纯, 广东汕头市西陇化工厂有限公司生产;
(2) 丙酮/A:分析纯, 成都市联合化工试剂研究所生产;
(3) 无水亚硫酸钠/S:分析纯, 广东汕头市西陇化工厂有限公司生产;
(4) 氢氧化钠:分析纯, 广东汕头市西陇化工厂有限公司生产。
1.2 脂肪族磺酸盐减水剂大分子单体的合成
配制一定比例的甲醛 (F) 与丙酮 (A) 溶液于配有旋转蒸发仪、冷凝回流装置的旋转瓶内, 并加入一定量碱性催化剂, 在水浴锅中进行水浴加热, 控制水浴温度, 保持在该温度下反应一段时间至反应终止。
1.3 减水剂的合成
在甲醛-丙酮缩合液 (PAF) 中加入一定量的无水亚硫酸钠、甲醛和催化剂等, 水浴加热升温至某一温度进行反应, 直至反应完全。
1.4 水泥净浆流动度的试验
水泥净浆流动度试验按照GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测试, 水泥300 g, 水105 g, 合成减水剂的掺量 (以液体计) 均为水泥用量的0.8%。
2 实验结果与讨论
在合成研究中, 先合成甲醛-丙酮缩合液 (PAF) , 再用无水亚硫酸钠, 甲醛化合得到减水剂, 通过以检测掺加该减水剂的水泥净浆流动度为指标, 研究在合成甲醛-丙酮缩合液过程中, 各反应因素 (包括甲醛-丙酮配比, 反应温度, 反应时间) 对最终产品性能的影响, 从而选择出最优缩合反应工艺参数。
2.1 甲醛-丙酮配比的影响
在固定催化剂用量和反应条件 (反应时间和反应温度) 不变的情况下, 在改变甲醛与丙酮的摩尔比进行反应, 测定最终产品的水泥净浆流动度, 结果见图1。
由图1可以看出, 当n (F) ∶n (A) =0.5时, 甲醛-丙酮缩合物发生凝胶现象。当n (F) ∶n (A) 的比例从0.75到2时, 产物分散性迅速升高达到最大后缓慢降低。当甲醛-丙酮配比为1:1时为最佳配比, 在此配比下, 产物达到最大的分散效果。
2.2 反应温度的影响
实验在固定反应物用量及其它反应条件下, 研究了反应温度对产物分散性能的影响, 结果如表1所示。
从表1中可以看出, 反应刚开始时, 随着温度的升高, 产物分散性能逐渐减弱, 这是因为在甲醛与丙酮缩合的过程中随温度的升高, 分子活性增强, 反应迅速, 在相同时间内缩合物分子有足够能量将双键打开并结合成高分子长链, 但是此时缩合物上与亚硫酸钠进行磺化的官能团也相对减少, 从而影响到整个减水剂的磺化度。在减水剂对水泥净浆流动度的作用中, 磺酸基团起到增加水泥分散性的作用, 即减水剂的磺化度越高, 减水剂的分散性越好[6], 所以反应体系温度过高对最终产物的分散效果是有害的。因此在缩合反应中保持温度为50 ℃为最佳反应温度, 在此温度下减水剂的分散效果达到最佳。
2.3 反应时间的影响
实验中在固定甲醛-丙酮配比为n (F) ∶n (A) =1, 反应温度为50 ℃的条件下, 研究了反应时间对产物分散性能的影响, 结果如图2所示。
从图2可以看出, 随着反应时间的延长, 产物的分散性能逐渐增强, 这是因为随着反应时间的增长, 甲醛与丙酮1∶1缩合反应逐渐趋向完全, 并且没有提供足够继续反应形成高分子长链的能量, 为下一步反应提供了更多的官能团进行磺化, 增加了减水剂的磺化度。当反应时间为60 min时产物的分散性达到最高, 再增加反应时间对产物性能影响不大。
3 结论
1) 在碱性条件下, 采用甲醛与丙酮直接缩合, 合成了缩合物大分子单体, 并通过与亚硫酸盐的进一步反应, 可得到一类具有梳型形分子结构的脂肪族磺酸盐高效减水剂。
2) 研究了合成脂肪族磺酸盐高效减水剂过程中甲醛-丙酮缩合物的工艺参数, 确定了较优的工艺条件。在配比为n (F) ∶n (A) =1, 温度为50 ℃时反应1 h, 所得的最终产物具有较好的分散性能。
参考文献
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[5]黄世谋, 李勤.脂肪族高效减水剂合成工艺研究[J].混凝土, 2007 (9) :66-68.