方法与进展

2024-07-14

方法与进展(精选12篇)

方法与进展 篇1

化学发光免疫分析主要为化学发光和免疫分析相互结合的一种新型分析方法。最初, 在1977 年由著名学者Tsuji等提出。经过了40多年的发展, 当前, 化学发光免疫分析方法已经逐渐走向了成熟。并且能够广泛应用于多个领域。本文收集了近年来诸多学者关于化学发光免疫分析方法的相关研究的成果, 主要对当前该技术的研究与应用进展进行分析, 对其应用的领域, 以及应用的具体情况等进行阐述。据此, 希望促使化学发光免疫分析方法能够具有良好的发展前景。

1 化学发光免疫分析方法类别

1.1 化学发光免疫分析

化学发光免疫分析方法主要是由化学发光剂, 对抗原或者抗体进行直接标记的免疫测定方法之一。当前比较常见的化学发光免疫分析方法主要有吖啶酯类化学发光剂和鲁米诺类化学发光剂。一般情况下, 吖啶酯以及吖啶磺酰胺类的化合物均属于化学发光免疫分析方法, 能够在加入适量的CTAC后, 大大的增强发光效果。其次, 鲁米诺类物质的发光原理主要为氧化发光。含有鲁米诺类物质的碱性溶液, 能够在催化剂的辅助下实现基态, 进而发出光子。

1.2 化学发光酶免疫分析

化学发光酶免疫分析主要采用没进行生物活性物质的标记, 以此判断其免疫反应。出现免疫反应后, 复合物上的酶便会再次对发光底物产生作用, 利用信号试剂等进行发光。当前, 化学发光酶免疫分析当中比较常见的标记酶应该为碱性磷酸酶, 以及辣根过氧化物酶。其中, 碱性磷酸酶主要在酶联免疫分析、核酸杂交分析当中得到了广泛的应用。具有反应速度较快, 分析时间较短, 结果较为正确可靠等优点。而辣根过氧化物酶主要将鲁米诺及其相应的衍生物作为主要的发光底物, 在使用过氧化酶的情况下, 对抗体进行标记。在此基础桑, 通过过氧化酶将发光试剂启动, 将能够起到一定的发光标记作用。金茂俊等 (2012) 在其研究中认为, 该种方法比较传统, 发光强度比较低, 且测量不便。但是, 在长时间的研究下, 已经能够长时间的保证发光新高增强, 分析灵敏且准确[1]。

1.3 电化学发光免疫分析

电化学发光免疫分析主要有电化学原理产生的反应, 引起了一定的化学发光过程。国外著名学者Leland曾在其研究中, 对三联必定钌体系当中所存在的电化学发光机理进行比较全面的且深入的研究。经过研究发现, 当三联吡啶钌作为发光的底物, 三病案作为激发光反应物质时, 阳极的表面会出现两种物质同时失去电子的情况。若三联吡啶钌出现了衰减, 并在衰减的过程中能够发出比较长的, 例如波长为620mm的光子, 其将能够重新恢复成为基态的三联吡啶钌。在此过程当中, 电极的表面将能够产生比较连续的、稳定的、高效的、增强的发光现象。

2 化学发光免疫分析方法的应用

2.1 食品安全检测中的应用

在当前食品安全问题十分严重的情况下, 必须采用有效的方法对食品安全进行检测。洪亮 (2015) 在其研究中表示, 当前化学发光免疫分析方法已经能够在食品安全检测当中得到良好的应用[2]。不仅能够有效的对生物毒素进行检验, 防止人们食入病毒而引起中度时间, 及时发现有毒因素。亦能够对病原微生物等进行检测, 既节省操作时间, 有具有良好的灵敏度。此外, 对于兽药、农药等环境污染物亦能够有效检测, 防止因农药、兽药等药物残留引起中度事件的发生。

2.2 临床诊断中的应用

临床诊断中亦对化学发光免疫分析方法进行了有效的、广泛的应用。尤其在对甲状腺疾病患者进行甲状腺球蛋白浓度的检测当中, 更能够通过该方法有效的提升假阳性和假阴性的检测率。例如, 刘洪玲等 (2015) 在其研究当中, 采用化学发光免疫分析方法对甲状腺患者的假阴性、假阳性检测结果、以及灵敏度、特异性等, 与放射免疫法进行了对比分析[3]。结果发现化学发光免疫方法的检测效果更佳。由此可见, 化学发光免疫分析方法能够在临床诊断中发挥比较良好的效果, 为临床诊断提供有力依据, 值得临床应用并推广。

3 结语

综上所述, 近年来, 化学发光免疫分析方法及其应用的研究逐渐增多, 发展非常迅速。化学发光免疫分析方法的类别主要有化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析、电化学发光免疫分析等。同时, 该方法凭借其自身的优势广泛应用于食品安全检测、临床诊断当中。但是, 未来的研究更应该致力于在降低成本、提高质量、扩大应用范围等方面。以此促进化学发光免疫分析方法获得更加良好的、快速的发展和应用。

参考文献

[1]金茂俊, 邵华, 金芬, 等.化学发光免疫分析方法的研究及应用[J].农产品质量与安全, 2012, 05 (02) :42-46.

[2]洪亮.化学发光免疫分析技术在食品有害因素检测中的应用[J].化学工程与装备, 2015, 10 (11) :216-218.

[3]刘洪玲.临床检验中化学发光免疫分析的应用效果评价[J].中国医药指南, 2015, 06 (36) :57-58.

方法与进展 篇2

近10年我国体育硕士论文研究进展与方法应用

通过文献资料、逻辑分析法对学位授予年度为至的.民族传统体育优秀硕士论文进行分析,研究后认为,近10年来发表的传统体育优秀硕士论文年度量呈起伏上升的发展趋势,研究内容具有不均衡特点.在研究方法上,利用先进的研究方法方面有所发展,但论文采用研究方法比较单一,集中在文献研究、问卷调查分析、比较研究等方面.

作 者: 作者单位: 刊 名:内江科技 英文刊名:NEIJIANG KEJI 年,卷(期): 30(12) 分类号:G64 关键词:民族传统体育   研究进展   研究方法  

方法与进展 篇3

【关键词】机械设计理论;设计方法;发展趋势

自从我国加入WTO以来,我国制造业也开始向国际化水准靠拢,市场竞争不断升级,市场对机械产品的质量、结构、功能、性价比以及外形的多样化和个性化提出了更高的要求,同时由于环境资源的制约,要求市场上有更多资源节约型、可持续发展的机械产品不断涌现。这代表我们在新的市场形态中面临着新的机遇,同时又存在着极大的危机。因此,提高我国制造业的生产水平,提高产品的质量,满足国际化、动态化、环保化的高性能高质量产品要求,成为时下我国制造业的一大重要任务。加强现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。

1.我国现代机械设计理论和方法的现状

据2010 年统计,我国制造业的工业增加值已居世界第二位,这说明中国已经成为世界制造大国,但远不是世界制造强国。 这是因为我国的机械产品不仅缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品,而且在产品的性能和质量上与发达国家的差距较大。改革开放后,我国的机械设计水平虽然有较大的进步,但与发达的美德日等工业化强国相比,仍然相当于他们六七十年代的水平。我国机械制造业的落后说明了我国在机械产品设计理论、方法和技术领域的落后,这也说明了加快发展我国机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。

二十世纪八九十年代,我国机械行业为了打造“数字化”和“信息化”工厂,许多企业花巨资购买了世界高端的CAD/CAM/CAE 软件,如AUTOCAD、PR0/E、UG、ANSYS和ADAMS 等,并培训了一大批机械设计人员。但很多企业在CAD 应用的深度和广度仍有很大局限性,他们仅仅是利用CAD 进行工程绘图,只实现了机械设计的“甩图板”目的,而三维CAD/CAM/CAE、仿真设计等应用却很少。采用先进的CAD 软件进行工程绘图或做产品结构优化计算,确实能减轻设计人员的工作强度,提高机械设计效率,但机械设计不等于计算,也不等于机械制图加计算,它并不能从根本上解决中国目前机械设计水平低下的问题。在机械产品生命全周期中,由于设计成本只占制造总成本的3%左右,而设计阶段决定了产品的结构、功能、质量、成本、可制造性、可维修性等主要性能指标,所以设计阶段决定了产品整个成本的70%左右,制造阶段及后续其他相关阶段只决定约30%的总成本。因此大力开展现代设计理论方法的研究,并把现代设计理论方法在我国制造业中推广使用显得非常有必要。

2.现代机械设计方法理论的范畴

现代机械设计理论和方法是对传统设计方法的继承、创新和发展,它是将机械技术、信息技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和管理科学等有机地加以综合,形成的一门多学科、多专业相互交融的系统设计科学。如果从系统的观点分析,现代机械设计理论和方法又是一个由时间维、逻辑维、方法维组成的三维系统。时间维反映了产品规划、方案设计、技术设计和加工设计流程的时间顺序;逻辑维是指解决问题的逻辑步骤,现代机械设计采取先分析、再综合、然后评价、最后决策的步骤;方法维是指机械设计设计过程中的各种思维方法和工作方法。现代机械设计采用各种先进的设计理论方法,使机械设计进入优质、高效和创新的新时代。现代机械设计具有的范畴如下:(1)信息论方法。如信息分析法,技术预测等。(2)系统论法。如系统分析法,人机工程等。(3)控制论法。如动态分析法等。(4)优化论法。它是现代设计法的目标。(5)对应论方法。如相似设计、反求工程设计等。(6)智能论方法。如CAD,计算机辅助分析等,它是现代设计方法的核心。(7)寿命论方法,如可靠性和价值工程等。(8)离散论方法。如有限元和边界元方法。(9)模糊论方法。如模糊评价和决策等。(10)突变论方法。如创造性设计等,它是现代设计方法的基础。(11)艺术论方法。如艺术造型等。

3.现代机械设计方法理论的特点

传统机械设计方法设计者是根据机械设计的任务和目标,以生产经验数据作为设计依据,运用一些基本的设计计算理论,采用模拟、类比、试凑等方法进行设计。由于试验和测试条件差、技术水平低,整机的性能分析也难以深入,因此新产品的研发往往需要经多次试验和修改,从而造成产品设计时间长、耗费大、所谓满意往往带有很大的主观性等问题。而现代机械设计理论与方法是在多学科(思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科)支持下,研究机械设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学,它具有下列特点:

(1)创新性。创新是一个国家和民族的灵魂,是生存、发展壮大的前提。现代机械设计依托的是先进设计理论和设计工具,它能使设计者的创造性思维能力得到充分发挥,使设计者灵活运用各种创造性的手法,开发出高质量、低成本、服务优且符合环保概念的产创新品。

(2)系统性。 现代机械设计注重用系统的观点来看待设计问题它既考虑产品本身,还考虑对系统和环境的影响,即注重人-机-环境的大系统关系。

(3)动态性。传统机械设计只考虑产品的的静态特性,而现代机械设计需要同时考虑产品的静态和动态特性。

(4)前瞻性。在产品设计初期,现代机械设计不仅考虑产品生命周期的全过程和各个阶段的性能要求,同时还考虑系统和环境的影响。这种具有前瞻性的设计可以让人们及早发现产品的潜在缺陷,将可能发生的机械故障减小到最低程度,它能保证自然生态资源的平衡,实现人类的可持续发展。例如,电动汽车的出现就是一个反映现代机械设计具有前瞻性的例证,在电动汽车设计过程中,设计人员既考虑了有关电动汽车的技术问题,又考虑了驾驶操作方便、乘客安全舒适以及动力燃料供应、城市布局、道路发展规划等社会问题。

(5)多学科理论和技术的交融性。 现代设计理论方法是一门新兴的综合性交叉学科,它交叉与融合了现代设计方法学、可靠性设计技术、有限元方法、计算机辅助设计技术、工业造型设计等多种学科。例如,可靠性设计涉及产品设计、生产、使用、管理、贮存、运输等各个环节,它是将概率与统计理论、失效物理和机械学等多种学科有机相结合起来的一门综合性很强的科学。由于现代机械设计理论方法具有多学科理论和技术的交融性,因此现代机械设计减小了传统设计中经验设计的盲目性和随意性,提高了设计的主动性、科学性和准确性。

(6)并行化、自动化、计算机化。传统设计方式是由许多部门用串行工作方法参与设计,由于信息是串行的,采用人工检索资料、手工计算和绘图,因此易造成大量返工,且质量难保证,设计过程漫长。现代设计方法是新理论与计算机应用相结合的产物,采用计算机化后可进行并行设计,可把人们的经验、智慧和创造力与计算机高速运算的功能有机地结合起来。随着计算机软硬件的发展以及工程数据库、网络技术的广泛应用,机械设计数据的准确性、稳定性大大提高,提高了工程技术人员的设计效率,设计手段也更加精确,设计方法更加现代化。

4.我国现代机械设计理论和方法的发展方向

随着市场需求的多元化与产品质量标准的不断提高,我国现代机械设计理论方法的发展也在不断的发生变化。总体来说,我国现代机械设计理论方法将在以下几个方向进行发展:(1)在性能上向高精度、高效率、智能化的方向发展;(2)在功能上向小型、轻型、多功能化方向发展;3)在层次上向集成化方向发展。具体来说,我国现代机械设计理论方法的发展机械设计对象由单机走向系统,设计要求由单目标走向多目标,产品设计周期缩短;设计所涉及的领域由单一领域走向多个领域;产品设计由自由发展走向有计划的发展;设计工作的人员从单人走向小组;设计的发展要适应科学技术的发展;绿色设计思想。

5.结论

樟树精油提取方法研究与进展 篇4

1 樟树精油的化学组成及应用

作为植物生长过程中的次生代谢产物,樟树精油的成份含量受遗传因素、生理生化特征、立地条件和地理环境的综合影响[3 - 4]。张国防等[5]系统分析了329 份樟树叶精油化学成分含量,从中选出芳樟醇、β - 水芹烯、1,8 - 桉叶油素、α - 蒎烯、樟脑、环氧芳樟醇、龙脑等平均相对含量较高的21 个化学成分,这些成份占到樟树叶精油总成份含量的90. 74% 。Pelissier等[6]通过对樟树叶、皮和茎的精油。进行研究分析,从中得到52 种化学成份,并确定了其中的49 种化合物,樟脑和桉油醇为主要成份。

根据樟树叶中所含化学成分,可将樟树精油类型大致划分为樟脑型、龙脑型、芳樟醇型、桉油素型和异橙花叔醇型5 个化学类型[7]。芳樟醇作为芳樟醇型精油中的主要成份,素有“香料之王”美称,在世界范围内香精香料的产业中原料中使用频率最高、用量最大的25 种香料原料中,芳樟醇名列榜首,是使用频率最高的一种广谱性香料[8]。除此之外,它还是维生素合成的重要原料。樟脑型樟树精油中化学成份含量最多的是樟脑,樟脑的应用领域十分广泛,在日用化工方面,可以用于制作香水,肥皂以及各种除臭剂等,在医药方面可以用于制作强心剂、兴奋剂以及各种防腐剂和病危病人的急救剂等,除此之外还可以用于制作炸药、烟火、绝缘材料及增塑剂等。桉叶油素型樟树精油中主要含有化学成分桉叶油素,其主要应用于食用香精中,特别是用于口腔卫生剂,牙粉,漱口水,咳嗽药水等香精中。异橙花叔醇型精油主要化学成分是异橙花叔醇,因其具有特殊的玫瑰橙花香,所以可以作为重要的调香香料[10]。龙脑型樟树精油其主要化学成份是右旋龙脑,又称天然冰片,作为重要的医用原料而得到广泛应用,并且现代医学研究发现在提高药物生物利用度上龙脑也有显著效果[10]。

2 樟树精油的提取方法

2. 1 水蒸气蒸馏法

水蒸汽蒸馏法,是根据道尔顿分压定律,利用精油各组分蒸汽压力的不同,将精油通过水蒸气从原料中提取出来的方法[14]。在樟树精油生产中,水蒸气蒸馏是最被广泛采用的一种生产方法,该方法设备简单,容易操作,成本低。由于是水携带油,易于进行油水分离,并且水对人体健康无害,是环境友好型溶剂。但是此法在生产中水的用量较大,并且能源消耗大。生产时间长,提取效率相对较低,因此降低水的用量,减少能源的消耗以及缩短生产时间是水蒸气蒸馏法在樟树精油提取生产中急需解决的问题[15]。

张炯炯等[13]对樟树自然脱落叶采用水蒸气蒸馏法进行提取研究,确定浸泡24 h,加6 倍水,提取4 h为最佳的提取条件。孙凌峰[14]等对江西地区采集的新鲜树叶进行水蒸气蒸馏确定最佳的蒸馏时间是3 h,同时还发现再延长蒸馏时间,只会增加燃料消耗,提高生产成本,不能提高得油率。

2. 2 有机溶剂萃取法

有机溶剂萃取法是用挥发性有机溶剂,例如石油醚、乙醇等进行连续回流,或者冷浸提取,得到粗制精油,然后再浓缩提炼精制得到成品。此过程主要是液固萃取过程。有机此法溶剂萃取法操作简单,可以根据需要的目地成份选择溶剂。但是后续精制过程中如何有效的去掉溶剂,并且不影响产品质量是此法急需解决的问题。除此之外,有机溶剂萃取法通常生产周期长、设备要求较高、溶剂的损耗也增加了生产成本,目前在樟树精油生产中此法没有大规模的投入生产。

王智慧等[15]利用甲醇作为溶剂对樟树叶的有效成份进行提取,得到首次从樟树中提取出来的新型香料成份。郭林林等[16]利用苯/乙醇溶液作为有机溶剂萃取不同樟树不同部位的精油成份,从而确定其成份含量的差异。张斌等[17]以石油醚、丙酮和乙醇对樟树籽进行提取,得出有机溶剂萃取虽然有较高的得油率,但是处理过程比较麻烦和复杂,且所需溶剂数量较多。

2. 3 超临界流体萃取法

超临界流体是指物质的状态处于其临界温度和临界压力以上,而其性质介于液体和气体之间的流体。它不仅具有跟气体相似的扩散能力,可以快速的进行物质的传递和流动,并且还兼具了液体较好的溶解能力。利用超临界流体作为萃取剂,从液体或固体中萃取分离出特定的成分的新型分离技术称为超临界流体萃取法。此法由于萃取过程中温度较低,可以避免精油成份中的热敏性物质挥发或氧化,并且萃取出的精油产品中没有溶剂的残留,充分的保证了它的纯天然特征,在生产过程中也没有污染物的排放,萃取效率相对较高。但是由于工业化生产设备一次性投资规模过大、生产成本过高,在樟树精油生产应用有一定的局限作用。但由于随着人们越来越重视环保,以及开发樟树精油中高附加值产品的需要。所以此法在樟树精油的开发利用上具有一定的应用前景。

余先纯等[18]利用超临界流体萃取技术以及超声辅助技术对樟树叶进行提取分析得出结论当萃取压力为16 MPa、温度为50 ℃ 、CO2流量为16 kg/h、时间为80 min、超声波频率为20 k Hz、超声波功率为240 W时,提取效果最佳,精油的平均提取率可达1. 92% 。许莉勇等[19]利用超临界CO2萃取法对樟树籽头提取精油,得油率高达31. 16% 。

2. 4 辅助萃取方法

2. 4. 1 超声波辅助萃取法

超声波辅助萃取是通过超声波辐射压强从而产生强烈的空化效应和扰动效应,显著的增大分子的运动频率和速度,加强溶剂的穿透力,从而使目标成份加速的进入溶剂中,提高提取效率。此法在辅助萃取过程中,可以大大的缩短萃取过程所需的时间,以及减少溶剂的使用量,同时还避免了高温对热敏性成份的破坏作用。但是在应用中会产生一定的噪音污染,对人体健康有一定的影响,并且在工业应用上设备制造难度较大,投资较大,这些因素都限制了此法在樟树精油大规模化工业生产的应用。

周海旭等[20]利用超声波辅助以乙醇为溶剂对樟树叶进行提取研究,分析表明超声时间为25 min、乙醇浓度60% 、料液比为1∶40 是获取多酚化合物的最佳提取条件。

2. 4. 2 酶法辅助萃取

酶法辅助萃取是在样品中加入对应的生物酶( 主要是纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等及其复合酶类) 处理后再提取有效成份的方法,生物酶主要是破坏处于植物细胞壁和细胞间质中的果胶,纤维素,半纤维素等物质,从而破坏细胞壁的致密构造,降低效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力,提高溶解效率[21]。酶法辅助提取具有效率高、无毒性、催化活力可被调节控制、反应条件温和等优点[22]。在樟树精油的提取中,由于酶法辅助萃取等到的精油作用含有油脂及其他杂质成份,严重影响香料质量,并且生产投入较大,不利于大规模工业化生产,但随着生物技术等新型技术的高速发展,此法在樟树精油提取工艺具有一定的开发前景。

2. 4. 3 微波辅助萃取

微波辅助萃取法又名微波辐射法,利用不同的物质存在结构上的差异,从而吸收微波的能力不同。萃取过程中目标组分在微波的作用下被选择性的加热,加快与基体的分离,进入到对微波吸收相对较差的萃取剂中[23]。微波萃取具有加热迅速,并且选择性加热,加热过程中除了少量的传输损耗意外,没有其他的人能消耗,传热效率高。同时易于控制,在整个萃取过程中无污染物的产生,节能环保等优点[24],在樟树精油生产中,微波萃取设备要求较高,工业生产还未能大规模应用。

章亚芳等[25]采用单因素实验,利用微波辅助水蒸气蒸馏技术,分析研究了微波功率,微波辐射时间和液固比对精油提取率及成份的影响,实验结果表明,微波功率577 W,微波辐射时间37. 5 min,液固比5∶1 m L/g为最适宜的提取条件。李祖光等[26]对校园内景观樟树的叶子利用微波辅助水蒸气( 无溶剂) 进行挥发油的提取,并进行了成分分析,其中芳樟醇含量仅0. 28% 。

3 结语与展望

我国对于樟树精油的开发利用具有悠久的历史,并且随着社会的的不断发展,科技的不断进步,已经从以往的简单利用发展到多层面的精深加工,在这发展过程中不断的拓宽利用途径和累积丰富的经验,使樟树叶精油在我国天然精油中占据了举足轻重的地位。樟树叶精油化学成分丰富,不仅为化工产业提供原料,除此之外还具有多方面的生物活性,具有抗氧化、抗菌等作用,在医药等领域也有广泛的应用开发前景。在樟树精油提取方法研究应用上应在一下几个方面加强: 第一,提取方法应该与香精香料的开发利用相结合,开发出更多的新型香精香料,使樟树精油能够得到更加充分的开发利用; 第二,在提取过程中的传质理论上应该加强研究,由于樟树精油的成份较为复杂,明确的传质理论能为优化工艺提供更好的理论基础; 第三,在提取方法的优化过程程中应该多种方法相结合,将各个方法的优点发挥的同时,避免其弊端,做到提取方法的最佳优化。

摘要:概述了樟树精油的不同提取方法,主要包括水蒸气蒸馏、有机溶剂萃取、超临界流体萃取,以及各种优化工艺所需的辅助萃取技术,通过对每一种提取工艺的流程介绍,比较其优缺点以及各种方法的应用前景。本文还在之前的基础上讨论了樟树精油提取方法研究存在的问题及发展趋势,为进一步优化樟树精油提取方法提供参考。

甘油生产方法研究进展 篇5

甘油又称丙三醇,分子式C3H5(OH)3,是一种粘稠液体,有甜味,所以称为甘油;能与水以任意比混溶,有强烈的吸湿性,是重要的基本有机原料。1779年,瑞典化学家谢勒(Scheele)偶然从橄榄油与一氧化铅的反应中获得了甘油,这是人们第一次知道甘油的存在。

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最早,人们只将甘油作为皮肤的滋润剂,至1846年,沙勃里罗(Sobrero)将甘油与硝酸反应,得到硝化甘油。20年以后,诺贝尔将硝化甘油与硅藻土制成了安全炸药,使硝化甘油能顺利地应用于达纳炸药的生产。现在,甘油的用途已经十分广泛,主要用于医药、化妆品、醇酸树脂、烟草、食品、饮料、聚氨基甲酸酯、赛璐珞、炸药、纺织印染等方面。大约有1700多种用途。

由于石油等不可再生能源的日益消耗,寻找清洁的可再生能源成为化学工作者义不容辞的责任,甘油,来源于自然界,无毒无害,是理想的化工原料。因此,如何很好地开发甘油,发现它的新用途成为研究热点。本文对甘油的生产方法作一个综述,希望对致力开发甘油新用途的化学工作者有所帮助。

甘油主要以甘油酯的形式广泛存在于自然界中。所以,长期以来,大部分甘油是从油脂皂化生产肥皂以及从油脂水解产生脂肪酸的过程中作为副产物取得的。直到1858年,人们才知道用发酵法也能制甘油。第一次世界大战时期的德国,由于甘油缺乏,首创用甜菜发酵制甘油。从1948年起,用丙烯合成甘油的方法已开始在工业上应用,产量逐年上升,发展趋势较快。现在,甘油的工业生产方法按甘油的来源可以分为3类,即天然甘油的生产,发酵甘油的生产,合成甘油的生产。其中前2类方法的原料都是可再生的。1 天然甘油的生产

主要来自肥皂生产和油脂裂解过程的副产品;1948年以前,甘油全部从动植物油脂制皂的副产物中回收。直到目前,天然油脂仍为生产甘油的主要原料,其中约42%的天然甘油来自制皂副产,58%来自脂肪酸生产。

由于该方法以天然油脂为原料,且甘油是副产物,我国的化学工作者设想将其用于油脚的废水处理和利用上,既起到环保的作用,又得到一定的经济效应。如葛文光利用棉油脚生产脂肪酸后的废水回收甘油。安徽省应用技术研究所的冯立文等发表了动植物油脂及油脚生产油酸、甘油、硬脂酸、聚酰胺树脂的技术论文。国家脂肪酸技术研究推广中心的汪习生等介绍了《国家级科技成果重点推广计划》高效益环保项目”利用餐饮泔水油及废动植物油生产油酸、甘油、硬脂酸”新工艺。1.1 皂化甘油

皂化反应产物分成2层:上层主要是含脂肪酸钠盐(肥皂)及少量甘油:下层是废碱液,为含有盐类、氢氧化钠的甘油稀溶液,一般含甘油质量分数9%-16%,尤机盐质量分数8%-20%。

目前阔内提取甘油工艺主要采用传统蒸馏法,即将皂化废液经过澄清处理得到精废液,接着浓缩为质量分数40%的甘油,回收盐后浓缩为质量分数80%的甘油,再真空蒸馏、活性炭处理、压滤得到甘油产品。该法存在着产品质量低和能耗高等缺点,致使我国的低级甘油过剩,而98%以上的皂化或药用级甘油,尤其是99.9%的高纯度甘油,主要靠进口。

梁秉华等在采用传统工艺制得质量分数40%的甘油后,提出新的工艺流程。首先采用阳离子型高离子澄清剂进行中性条件下的第2步澄清处理,减少了副反应,除色和除臭效果好;第2步为色谱分离,使离子物和非离子物的盐、胶体和有色物从甘油中排除;最后进行树脂脱色、脱盐和真空浓缩,制得高纯度甘油。整个生产过程在100℃下进行,浓缩阶段也在110℃下进行,杂质少、能耗低,可制得低成本相当药用二级甘油。并且小试和中试对比了新、旧工艺在质量、技术经济指标和环保方面的特点和优势。分析了工业化规模的可行性 1.2 油化甘油

油化甘油指的是用油脂水解法生产的甘油。油脂水解的主产品是硬脂酸、油酸等油化产品,甘油是副产品。油脂水解得到的甘油水,其甘油含量比制皂废液高,质量分数约为14%-20%,无机盐的质量分数0%-0.2%。近年来已普遍采用连续高压水解法,反应不使用催化剂,所得甘油中一般不含无机酸,净化方方法比处理废碱液简单。我国油化甘油生产能力已突破万吨。

无论是制皂废液,还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高(质量分数10%左右),而且都含有各种杂质。所以,需要净化、浓缩的过程先得到粗甘油,然后将粗甘油进行蒸馏,脱色、脱臭的精制过程才能得到天然甘油。2 合成甘油的生产

从丙烯合成甘油的多种途径可归纳为2大类,即氯化和氧化。现在工业上仍在使用丙烯氯化法及丙烯过乙酸氧化法。2.1 丙烯氯化法 这是合成甘油中最重要的生产方法,共包括4个步骤,即丙烯高温氯化成氯丙烯、氯丙烯次氯酸化成二氯丙醇、二氯丙醇皂化得环氧氯丙烷以及环氧氯丙烷水解成甘油。2.2 丙烯过乙酸氧化法

丙烯与过乙酸作用合成环氧丙烷,环氧丙烷发生异构化为烯丙醇,然后在过乙酸氧化下生成环氧丙醇(即缩水甘油),水解生成甘油。或者烯丙醇在双氧水氧化下直接生成甘油。

过乙酸的生产不需要催化剂,乙醛与氧气气相氧化,在常压、150-160℃、接触时间24s的条件下,乙醛转化率11%,过乙酸选择性83%。

上述后2步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的乙酸乙酯溶液送人塔后,塔釜控制在60-70 ℃,13-20KPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水,塔釜得到甘油水溶液。此法选择性和收率均较高,采用过乙酸为氧化剂,可不用催化剂,反应速度较快,简化了流程。生产每吨甘油消耗烯丙醇1.001 t,过乙酸1.184t,副产乙酸0.974t。2.3 环氧氯丙烷法

用环氧氯丙烷合成的甘油,是一种工艺成熟、产品质量好的生产方法。1980年我国就引进了生产装置,目前我国合成甘油的年产能力在5kt以上,但长期以来受原料环氧氯丙烷货紧价高的影响,使合成甘油的生产能力尤法发挥。国外合成甘油产量很大,美国年产甘油300kt,其中合成甘油150kt。

在环氧氯丙烷生产中,产生大量副产品三氯丙烷,可综合利用,通过加热水解制各甘油。

(1)水解。在反应养内加入1 mol三氯丙烷副产品(混合物,沸程130-170 ℃),加热回流,滴加醋酸钠水溶液(醋酸钠用量是三氯丙烷质量的3%),滴完后即开始滴加1.5 mol的质量分数20%氢氧化钠溶液,滴加时间约为2h,回流温度由100℃左右逐步因共沸作用而降低到900℃左右,此后,因水解作用沸点逐步上升,直到110℃为止,(在滴完后约1 h),抽样观察。反应物中油相消失,由二相变为一相,在110℃保持10min后,并在搅拌中逐步降温到70℃后继续搅拌1 h,开动真空泵,脱气10min,然后在常压条件下加热到85 c℃放料,用盐酸中和到pH为6为止,冷却。

(2)甘油水的纯化。经中和的产品是甘油水的饱和食盐溶液,加入少量多聚氯化铝净水剂,静置过夜,过滤去除不净杂质,去除表层浮油,如有结晶盐析出,必须用少量清水洗除盐表面所吸附的甘汕,再把洗液过滤后和第一次的滤液合并。所得产品为浅黄色的甘油食盐溶液。

(3)脱盐。把以上所制的产品在真空中(6.666-10.666kPa)脱水,沸点约50-60 ℃,当水馏出量约为总体积的1/6时,即把残液过滤脱盐,滤出的盐分必须先用未浓缩的甘油溶液来洗涤,再用淡水洗涤,洗液和浓缩液合并,重新真空蒸馏脱盐,如此反复5-6次,直到浓缩液中甘油的质量分数达80%以上,即可用为粗甘油处理。

(4)离子交换处理。把粗甘油用水稀释到质量分数20%左右,先用阴阳离子混合的离子交换柱处理,然后依次用阴离子树脂,阳离子树脂处理,如此反复3次,待甘油溶液中不含氯离子或钠离子,即可得去离子甘油水溶液。

(5)浓缩和蒸馏。把上述的甘油水溶液在13.332kPa,60℃左右浓缩到质量分数91.3%,用氢氧化钠把pH调节到8.5,然后在933.254h,170℃进行蒸馏,可得纯度在98%以上的纯甘油。

将天然油脂水解法和环氧氯丙烷法原料消耗作一粗略的对比,不难发现天然油脂水解法的优势,天然油脂水解法用的原料是肥皂废液,没有规格要求,价格便宜”习。就生产甘油总消耗的原料来看,天然油脂水解法也比环氧氯丙烷的要少。而且,合成法制甘油的设备投资大,成本又较高。然而,随着人们生活习惯的改变,肥皂的广阔市场逐渐被洗衣粉、洗涤剂等占领,肥皂的生产随之萎缩,肥皂废液回收甘油产量也相应减少。所以,许多化学工作者又将发酵法生产甘油作为努力的方向。3 发酵甘油的生产

利用淀粉类原料(谷物、玉米、红薯等)或糖蜜原料,经微生物发酵而产生。

我国研究发酵法始于20世纪50年代中期,从60年代兴起的耐高渗透酵母菌种的研究和应用到70年代处于鼎盛时期,到1994年至1995年,开始进入工业生产,特别是山东、江苏、甘肃等地的企业较多。

为了解决当时有的工厂因发酵周期长、产甘油率低而停产的情况,李亚东等,采用回用酵母发酵生产甘油,以期缩短发酵周期,提高产甘油率、减低残糖含量。2001年,唐军等作了采用Candida krusei的分批培养与补料分批培养生产甘油的探索。2003年,刘听等做了以蜜糖为原料利用耐高渗透压酵母生产甘油的研究。2005年,刘桂香等研究了利用邑蕉芋葡掏糖浆发酵生产甘油,降低发酵法生产甘油的成本。

1993-1994年,国内城乡企业以酒糟土生产复合甘油。酿酒的发酵醪液中,经分析含有质量分数约1.8%-3.5%的甘油成分,当蒸馏出乙醇后,所剩的酒糟巾即含行甘油。但所谓的从酒糟中生产甘油,并不是指这部分甘油,而是在酒糟中还含有未完全转化为乙醇的淀粉及其中间产物(质量分数约8%-10%),利用这部分淀粉经糖化、催化发酵处理,生成甘油的方法。

以酒糟生产复合甘油工艺原料易得、成本低,但质量达不到要求,至1995年大部分企业停产。但是因该方法原料来源丰富,价格便宜,且绿色环保,我国化学工作者从未放弃对它的研究。许金木、熊联明等研究了利用酒糟来生产复合甘汕,以期代替甘油。然而,从酒糟中生产复合甘油巾于质量不高,用途很窄,不能完全代替精甘油。因此,化学工作者义对制精甘油的工艺进行了研究。其中,喻雪英等对废酒糟生产精甘油做了一些尝试。相信在不久的将来,此方法将会大大缓解我国甘汕紧张的局面。4 结束语

文本阅读研究方法进展 篇6

关键词:文本阅读 行为实验法 脑认知实验法

1 引言

阅读是人类获取知识的主要途径,也是一种比较复杂的认知技能。眼动技术与探测技术的运用标着实时(on-line)研究技术的兴起,强调从结构的角度来研究篇章阅读的热潮再次掀起。

2 文本阅读研究的行为实验法

篇章阅读的研究方法从研究对象的不同分为行为实验法和脑认知法两大类。行为实验法因其简便易行的特点而长盛不衰,行为实验法从研究被试的行为反应是延时和即时两个方面,分为延时测量和即时测量两大类。延时测量法是考察读者阅读完毕后对文章内容的理解程度,然后通过分析读者回答问题的情况来验证读者在阅读之后所建立的心理模型或语篇表征。早期语篇理解的研究几乎都采用延时测量法,但延时测量法无法测量读者即时加工的心理过程。

科技的发展和研究的需要促使即时测量法得以产生。即时研究主要分为启动技术、阅读时间法、探测技术和出声思考四类。启动技术的基本假设是知识在人脑中以节点的形式构成相互联结的网络结构,当某一节点被激活时,激活就会沿着连线向四周扩散。联结的强度和距离是主要的影响因素。Mckoon & Ratliff曾采用启动技术探讨了语篇水平的表征结构。阅读时间法的假设是眼-脑假设,即正在注视的词就是大脑加工的词,它通过分析阅读时间来揭示被试的理解过程。眼动记录法通过眼动仪获得被试阅读材料时的注视位置、注视时间、回视、瞳孔直径等数据,从而进行更加细化的分析。探测技术源于Tulving的依赖线索进行信息提取的假设和Ponser的自动化加工假设。由于探测技术反映被试在阅读过程中所加工的信息,因此被广泛用于语篇背景信息激活的研究。出声思考是要求被试报告他在理解文章每句话时大脑正在思考的内容,主试对其报告内容进行录音并分析。出声思考能有效反映被试正常的阅读活动,但不能反映被试阅读中的无意识加工。

3 文本阅读的脑认知实验法

语言是大脑极其重要的功能。各种无损伤脑探测技术的出现极大促进了语言脑功能的探究。阅读研究中常用以下三种脑认知技术。

PET(positron emission tomography,简称PET)可以对个体在不同的认知活动中产生的局部神经活动进行反复的比较。PET在阅读研究中的成功应用不仅使词汇加工中视知觉、听觉、记忆、注意等相关方面得到了深入的探讨,而且使脑区活动的直观考查成为可能,但它成像时间长,对被试的施测频率也受限制。

功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,简称fMRI)通过探测血液中含氧量的变化来显示在执行特定的任务时大脑相关区域的兴奋状况。回波平面成像(echo planar image,EPI)技术使其应用更加广泛。fMRI的无创伤性和高空间分辨率是其他技术难以达到的。

ERP(event related potential,简称ERP)在研究注意、感知觉、脑内信息自动加工等认知过程以及情绪、语言文字等问题上均取得了重要成就,被誉为观察脑的高级功能的窗口。ERP主要是记录刺激作用于人的感觉器官后在人的头皮上产生的微电。ERP是一种无损伤技术,是考察认知系统中自动加工的理想研究工具,其精确的时间分辨率使其成为揭示认知加工中不同信息起作用的时间进程的有力武器。

4 展望

由于语篇阅读的每一研究方法都有其自身的优势和不足,研究者一般提倡阅读研究方法的综合使用。多种研究方法的综合运用不仅可以对同一问题的研究结果相互佐证,而且还可以优势互补,从而使研究更加深入和全面。

参考文献:

[1]阎国丽.阅读研究方法综述[J].心理科学.1997

胰腺疾病内镜治疗方法与技术进展 篇7

1 胰管括约肌切开术(EPS)

EPS是胰腺疾病内镜治疗的最基本技术,它本身可以作为内镜治疗的主要方法,也可以作为其他内镜治疗的基础,即EPS后,其他内镜器械如引流管、支架、网篮等可以经切开的胰管开口很容易地进入胰管内。也可与EST同时应用于急性胰腺炎。

1.1 EPS的适应证

EPS的适应证主要有以下几种(1)慢性胰腺炎(CP);(2)Oddi括约肌运动障碍(SOD);(3)胰腺假性囊肿;(4)胰腺分裂伴复发性胰腺炎;(5)胰瘘;(6)急性胆源性胰腺炎EST疗效不佳时;(7)乳头癌或胰头癌胰液流出受阻时。

1.2 EPS方法

常规ERCP胰管造影后确定胰管的位置、方向;同时选择主或副乳头切开。切开刀先插入主或副乳头,切开刀可通过0.018或0.025inch的亲水导丝。一旦导丝插入胰管内则行深插管,造影证实胰管后则行切开,切开方向定为12~1点位置,电流为60W切、凝混合电流;尽量作最大切开,因为胰管的十二指肠壁内段约10mm,故一般切开为5~10mm。如乳头插管困难或较浅则需行预切开,预切开采用针式乳头切开刀将乳头黏膜先行部分切开,再将切开刀沿切开的乳头深入至胰管内同上法再行乳头括约肌切开。也有作者发现如胰管插管困难,可先行胆管括约肌切开术,再行EPS。副乳头切开方法相同。如果同时伴胆管梗阻征象可同时行EST。EPS以后根据具体情况决定是否经切开部位进一步治疗或行鼻–胰管引流。如行鼻–胰管引流则导丝更换为0.035inch的特氟隆导丝,鼻–胰引流管为5F,EPS后当晚禁食,如无胰腺炎、出血或穿孔征象,第二天拔除导管。

1.3 EPS的疗效

EPS作为胰腺疾病内镜治疗的第一步骤其成功率各作者报道有差异,但均可达95%以上,仅个别患者需先行胆管括约肌切开术或针式电切开刀切开后再行EPS。Ell和Costamagne等报道的EPS成功率均为98%。Elton观察了二组患者EPS的疗效,其中一组EPS是主要的治疗方法,共73例,47例(64%)症状完全消失,11例(15%)症状部分消失,4例(5%)短暂缓解,11例无变化;另一组46例为EPS后需行进一步内镜治疗,其中42例(91%)症状完全缓解或部分缓解,仅4例无改变。因此EPS无论单独使用抑或与其他内镜介入方法同时使用治疗胰腺疾病均可获得较好的疗效。

1.4 EPS的并发症

并发症主要为ERCP相关性胰腺炎、胆管炎等。重度出血发生率约0.8%;而EPS所致死亡罕见,仅有一例报道,于EPS后30天死于感染性并发症;尚未见穿孔报道。Elton的一组164例EPS患者,急性胰腺炎仅为1.8%,且为轻~中度胰腺炎,无其他并发症。

Kozarek等报道56例接受EPS者,并发症为10%,其中4例为胰腺炎、2例胆管炎。Elton认为凡EPS后置鼻-胰管引流者未出现并发症,而置内支架引流或未行引流者分别出现1例及2例并发症。提示EPS后局部水肿是引起胰腺炎或其他并发症的原因之一。

2 胰管引流术

胰管引流术分为胰管内置管引流术及鼻-胰管引流术二种。是EPS后进一步治疗中最常用的方法。胰管内置管引流系指通过内镜置入胰管内支架从而缓解由于胰管结石狭窄等引起的胰管内压力增高,使胰液排泄通畅、梗阻减轻以至消失、疼痛缓解;而鼻-胰管引流系指将胰液引流至体外,便于对胰液内坏死物或感染物进行冲洗。临床上以胰管内支架置入为主。

2.1 胰管引流术的适应证

(1)急性胰腺炎胰管水肿致胰液排出不畅;(2)胰腺分裂症副乳头引流不畅;(3)胰管括约肌狭窄;(4)慢性胰腺炎时胰管结石、狭窄、假性囊肿形成引起胰液排出受阻;(5)SOD患者行EST后胰管引流不畅者(10);(6)胰管由于外伤引起破裂等。

2.2 胰管内支架置入方法

大部分患者内支架置管前先行EPS,以便胰管内支架能经主或副乳头进入胰管内。胰管内支架的材料为特氟隆,表面有多个侧孔,每个侧孔相距约为1cm以利引流胰管分支的胰液。在支架的近端,其尖端变细以利于0.035inch导丝通过而不滑动。支架略微弯曲状,可以使支架易于固定在胰管内(改良的猪尾状);其十二指肠端有一个侧单瓣以防其向胰管近端移位。胰管内支架有5、7和10F直径,根据情况使用最大直径以越过狭窄部;而支架长度(通常为4~6cm)则根据狭窄部位不同来选择。支架置入时常使其尖端越过狭窄部位近端3cm以内。如果5F直径支架也不能通过狭窄部位则需先行扩张器予以扩张。也有作者主张凡有狭窄均需扩张后再置入支架。EPS后表面覆有亲水物的导丝通过胰管狭窄部,导丝前端前进至胰尾端,7F扩张导管或气囊扩张管沿导丝扩张狭窄部。注入造影剂以确定狭窄近端的导管解剖,然后换成特氟隆包绕的不锈钢导丝,退出扩张管,内支架沿导丝被推进管推入胰管内;2个月更换支架一次,总的引流时间可达16个月。

2.3 胰管内支架的疗效

Binmoeller对93例慢性胰腺炎(CP)而伴胰管明显狭窄者进行内支架引流,其中69例(74%)在6个月以内症状完全或部分缓解,而其中60例在随访4.9年仍然无症状复发,作者认为凡早期疗效好的患者均大部分可保持此疗效。Ashby对21例胰管狭窄者进行了42例次ERCP及胰管内支架置放术,86%患者至少在一次治疗后症状明显改善,但维持时间较短,仅约7天左右,可能与置入时间较短(平均仅26.9天)有关。Jacob(12)对18例不完全性胰腺分裂患者进行背侧胰管支架置入术或副乳头切开+背侧胰管支架术,总有效率达60%以上。也有人认为胰腺分裂患者背侧胰管支架置入和副乳头切开可以减少复发性急性胰腺炎,但对慢性腹痛改善不明显。Smits观察了49例CP患者胰管支架的长期疗效,发现82%(40例)临床症状缓解,其中22/40例支架取出后随访28.5个月仍然无复发;认为胰管支架置入术可以长期缓解临床症状。

2.4 胰管支架的并发症

可分为早期与晚期并发症。早期并发症有出血、急性胰腺炎,发生率约为4~18%,但胰腺炎多为轻~中度水肿型,而且比ERCP后胰腺炎恢复快。此外尚有胆管炎、囊肿感染的零星报道。而远期并发症引起人们的广泛关注,包括支架移位、阻塞、十二指肠降部对侧壁黏膜糜烂及胰管形态改变。Smits报道远期并发症的发生率为55%(27/29),其中支架阻塞19例,近端移位3例,远端移位6例,十二指肠糜烂2例,未发现胰管形态改变,这些并发症的出现明显影响疗效,常引起症状复发。Ponchon等认为支架移位可以通过熟练的操作避免或纠正之。而支架阻塞可引发急性感染或囊肿形成及主胰管或其分支的慢性改变,其中5F或7F支架的阻塞率最高。支架出现阻塞的时间一般为2~5个月,因此有作者认为每2~3个月更换是必要的。胰管支架引起的胰管形态多类似CP的形态改变,如局部狭窄、弥漫性扩张、分支扩张等,但多数作者经犬实验或临床观察均认为这一改变是可逆的,支架去处后大部分可以恢复。Smith等专门对胰管内支架引起胰管CP样改变进行了长期随访观察,经胰管造影发现支架所致的形态改变发生率为80%,其中有1/3在支架取出后形态改变不能恢复,而这种改变与支架大小、长度及取出时是否开放及支架放置时间无关;推测其发生机制为支架阻塞、支架引起分支阻塞、机械压力或对支架反应导致的上皮损伤。也有作者对支架阻塞物进行分析,发现主要为蛋白,其他尚有细菌、钙沉积及反流的胆汁等;因此对于支架的材料和新型支架的设计值得进一步研究。Sherman等应用ERCP和内镜超声观察发现56%支架取出时胰管形态改变,而68%支架周围胰实质出现2~10mm低回声带、不均匀性及囊状改变,表明支架区域出现胰实质性改变;推测这种实质性改变可能为胰实质性水肿,因为部分患者的改变可以消失。有作者建议在胰管正常的情况下,支架置放时间应短于10天为宜。

3 胰管扩张术

胰管扩张术系指对主胰管狭窄部位进行的器械扩张。常常不作为单独治疗应用,而与其他方法如取石术或支架置入术配合应用,可分为气囊扩张术和探条式扩张术,前者应用更为广泛。器械为胰管气囊扩张器或胰管逐步扩张管,也选用胆管扩张器者。良性病变常用气囊扩张器,而恶性病变需置管引流前则常用胰管逐步扩张器。方法为胰管造影后了解胰管狭窄部位,先行EPS,然后插入导丝先行探路,导丝插入必须缓慢,不可用力,否则有致胰管破裂的可能。在X线透视情况下当导丝前端越过狭窄部位时,选择5~7F导管先行通过狭窄段,更换标准导丝(0.035inch)后退出导管,根据狭窄程度及部位不同选用不同的扩张器械;如用气囊扩张器,则气囊内常常充入50%造影剂,气囊内压力可以人工控制或测压法控制,也可以用特殊的增压泵设备;扩张时间为30s至3min内,可行1次或数次扩张。有作者认为待气囊的腰部完全消失即可,也有作者则持续扩张至达到预先确定的压力和时间,逐步由小到大,最大不超过10F。如果扩张失败,可以试用Soehendra支架回收器,其导管有坚固的金属螺旋装置,不会弯曲,前端可以经导丝顺时针旋转进入狭窄段,逆时针旋转则退出,进而可以置入支架。

胰管扩张的疗效很难评价,因为常常同时行胰管内支架或导管长期引流。胰管扩张术的并发症可为扩张时腹痛、胰管穿孔、胰腺炎或Vater壶腹部撕裂等,常常可以非手术方法处理。

4 胰管结石清除术

胰管结石多位于胰头或胰体部胰管狭窄的近侧段或嵌顿于胰管内,经内镜取石不宜成功。对于较大结石的嵌顿或内镜取石失败者行辅助碎石后再行内镜取石则成功率明显增加。具体方法为胰管造影发现胰管结石则行EPS及胰管狭窄部位扩张术,选择合适大小的取石网篮套石或气囊牵石。网篮适用于结石较大呈单个或数个,气囊适用于结石较小而数量较多时,气囊的最大优点是不会嵌顿。Smits等对53例CP者胰管结石内镜治疗进行了长期观察,79%(42例)结石清除成功,而其中90%(38例)症状缓解,25%结石复发,其中10/13例可再次内镜治疗,仅9%出现操作相关的并发症,死亡率为0。因此胰管结石的内镜治疗是安全有效的。如果结石较大不易取出,则可以通过机械碎石器将结石破碎后再通过上法取出;也可以通过液电碎石(EHL)或体外震波碎石(ESWL)法(25)将结石粉碎后再取出。ESWL应用较多,经2~5次治疗后再行内镜取石。部分患者经ESWL后结石也可自行排出,腹痛症状即可缓解,长期随访无症状。ESWL的成功率为76~100%;结石清除率为52~90%,此法疗效好,无明显并发症。Ohara等对32例CP患者伴MPD结石进行前瞻性ESWL治疗,所有患者结石均破碎至3mm或以下,75%结石完全清除而无需内镜清除,ESWL后MPD直径明显缩小,79%患者随访(平均44个月)上腹部及背部疼痛缓解。作者认为ESWL是安全有效的,对CP伴MPD结石时是首选的治疗方法。Howell等认为ESWL治疗胰管结石后约有25%患者不能完全清除结石,而需要直接碎石。作者采用10F胰管子镜对6例ESWL治疗失败者及手术治疗后复发者胰管内结石进行了液电碎石术,结果除一例外均达到胰管内结石部分或完全清除,无并发症,术后至少6个月疼痛完全缓解。认为液电碎石术可以治疗常规方法难以处理的胰管结石,但例数尚少,应进一步观察。

5 胰腺假性囊肿引流术

胰腺假性囊肿是指胰液积聚在胰腺内或胰腺旁,伴或不伴坏死或出血,被一层纤维组织壁包绕,是胰腺炎的常见并发症之一。7~15%的急性胰腺炎及20~25%的慢性胰腺炎可以并发假性囊肿。虽然部分假性囊肿可以消退,但慢性胰腺炎时消退不常见(<10%)。持续的囊肿可以导致感染、囊肿破裂和疼痛、恶心呕吐等症状。传统的治疗方法是手术引流,但内镜技术的发展已经使假性囊肿内镜引流这一微创治疗成为可能。

5.1 胰腺假性囊肿内镜引流适应证

凡假性囊肿与主胰管相通或直径>6cm之囊肿其囊壁与胃或十二指肠壁紧贴经内科保守治疗至少4周无效,而无内镜禁忌或严重出血倾向者均可以使用内镜引流术。术前细致的CT、B超定位、EUS检查避开大血管则是提高成功率减少并发症的关键。

5.2 经乳头假性囊肿引流术

ERP后如果证实胰腺假性囊肿与MPD相通则首选经乳头置内支架引流术,胰管支架大小为5~10F,一般用7F,5F用于MPD狭窄者;支架长度根据各种假性囊肿位置、大小而不同以提供足够的引流。先行EPS,将一根直径0.032~0.035inch导丝引入胰管并直接进入囊腔内,支架沿导丝由推进管推入,一般用一根支架引流。如有MPD狭窄则先行扩张,再置入支架越过狭窄,但不进入囊内,囊液可由梗阻解除而自行吸收。治疗时间3周~8个月,如果ERP证实囊肿消失或造影剂从囊肿引流无障碍则可以取出支架。如果囊肿未消失,则每6~8周更换支架。也有作者主张可以先行鼻-囊引流,以利于生理盐水冲洗囊内的坏死物质、脓肿等,待5~10天后则以经乳头内置管取代鼻-囊引流管。

5.3 经壁囊肿引流术

如果假性囊肿大于6cm,而紧邻十二指肠壁或胃壁(间距<1cm),而且内镜检查发现十二指肠壁或胃壁有明显的假性囊肿压迫所致的隆起则可以考虑经壁假性囊肿引流;在膨隆最明显处用针式导管穿刺,然后注入造影剂以期证实;用针刀在黏膜上切一个小切口,用0.035inch导丝引入囊内,用标准乳头切开刀扩大切口或行气囊扩张,后将10F支架推入囊腔内;如果囊肿内有坏死物,则用鼻–囊引流管引流,生理盐水冲洗,2~7天后更换内支架引流,如有胆道梗阻或黄疸则同时行胆道支架引流。也有作者应用Seldinger技术;即穿刺针为200cm长,18~19G,其内可插入0.035inch之导丝,穿刺入黏膜壁,换用0.018inch导丝通过穿刺针进入囊腔内,退出针,换5F导管及0.035inch导丝插入,用8mm气囊扩张,然后置入二根10F支架引流。此法对黏膜壁损伤小、安全性高。假性囊肿引流后3~6周随访一次,3个月内行B超或CT检查决定囊肿是否消失,如果囊肿完全消失则取出支架;如囊肿仍然存在,则更换支架。

5.4 假性囊肿引流的疗效

一般认为如果囊肿既适宜经壁引流又与MPD相通则先考虑经乳头引流,因为此法操作方便,安全性高复发率低。Binmoeller等报道33例经乳头引流操作均成功,经壁引流20/24例成功,不成功的原因主要为出现并发症。操作成功者94%囊肿消失。Catalano等报道21例患者33例次经乳头引流操作均成功,37个月随访76%仍然未复发,作者还认为存在胰管狭窄、囊肿>6cm、囊肿位于胰体部及囊肿病程6个月内者引流易于成功。Smits则认为经十二指肠壁引流比经胃壁引流成功率高。也有作者认为如果胃肠壁均有隆起可同时行胃肠壁置管引流,如囊肿与MPD相通,也可同时经乳头置管引流,形成双重或三重引流。主胰管破裂经内置支架引流也取得了良好的长、短期疗效,无死亡与囊肿的复发。

5.5 假性囊肿内镜引流的并发症

内镜下假性囊肿引流技术成功率可达92~96%。多数作者认为经乳头胰管假性囊肿引流的主要并发症为轻度急性胰腺炎,经保守治疗很快痊愈。经胃或肠壁囊肿引流可出现较多甚至严重的并发症。近期并发症可有出血、囊腔感染、穿刺破周围脏器等;尤其经胃壁引流囊肿易并发出血,可能系由于胃壁血管丰富有关。为了避开胃壁的大血管、减少并发症,并准确地穿刺囊腔,Giovannini等采用内镜超声引导下的囊肿穿刺,均获成功,无出血并发症发生;因EUS在假性囊肿引流的定位是必要的,建议有条件时应采用EUS下的定位穿刺。此外,Monkemuller等认为采用Seldinger技术穿刺胃肠壁引流假性囊肿,其并发症与电切组相比明显减少,而且程度减轻,可能系由于Seldinger技术仅需一个小穿刺孔,因此组织损伤小,出血穿孔的发生率明显下降。远期并发症为引流管阻塞、脱落及假性囊肿的复发。引流管阻塞、脱落可以重新更换引流管。Smits的一组37例假性囊肿引流成功率为94%,与操作相关的并发症为16%,其中出血3例,穿孔2例,窒息1例,无死亡;与支架相关的并发症为19%,其中支架阻塞感染2例,支架移位4例,支架扭曲1例;复发率为8.8%。总之,胰腺假性囊肿内镜引流技术成功率高,假性囊肿消失率高,并发症与复发率低,均与手术相仿;而对患者损伤小,是临床上值得推广应用的方法。

6 胰腺疾病的内镜注射技术

系指内镜超声引导下腹腔神经阻滞术(EUS-CPN)及内镜超声引导下胰腺肿瘤局部注射治疗。前者主要用于胰腺癌或慢性胰腺炎患者的顽固性腹痛,是一种腹腔神经丛的化学性切除。

6.1 内镜超声引导下的腹腔神经阻滞术

EUS-CPN系指在线阵内镜超声引导下将药物注射入腹腔神经丛区域,用于治疗由胰腺癌、慢性胰腺炎等引起的剧烈腹痛。常用药物有2%利多卡因、0.5%布比卡因或曲安奈德注射液。操作方法与超声引导下细针穿刺术类似,而准确定位非常重要。如腹腔干根部位在屏幕上刚刚消失而腹主动脉仍然显示,这是神经节位置的重要影像标志。将22G的穿刺针送入腹腔干的一侧,注意应回抽注射器观察有无回血。常先注入10ml布比卡因,再注入40mg曲安奈德,注射后在屏幕上可见高回声云雾。在另一侧神经节部位作同样的操作一次。Gunaratnam等观察了58例胰腺癌伴腹痛患者EUS-CPN的结果,发现78%患者EUS-CPN治疗后疼痛分数下降,无大的并发症。Gress等观察了90例CP伴腹痛患者EUS-CPN的疗效,其中55%达到明显改善,术后平均疼痛分数由8降至2。因此该法是治疗晚期胰腺癌、CP患者疼痛的安全、高效、经济的镇痛方法。

6.2 内镜超声引导下胰腺肿瘤局部注射术

由于晚期胰腺癌广泛转移往往已经失去手术机会,全身化疗效果差、副反应重,而内镜超声引导下穿刺肿瘤局部注射药物定位准确、穿刺路径短、副反应小。常用化疗药物如丝裂霉素、氟尿嘧啶等,也可以使用免疫增进剂。Chang等已报道在内镜超声下局部注射进行细胞移植以治疗进展期胰腺癌,取得了较好的效果。该法是值得进一步发展的内镜超声介入法。还可以用碘125粒子植入术治疗不能手术的晚期胰腺癌。

7 并发症防治

胰腺疾病内镜治疗的并发症较胆道疾病为高,约为10~25%。常见的并发症尤多见于长期(副)胰管内支架引流患者,如支架阻塞、移位、胰管破裂以及假性囊肿形成等。长期(副)胰管支架引流可导致胰管不规则(49%)、变窄(35.5%)、侧支胰管扩张(15.5%)以及胰管周围纤维化、萎缩等形态学改变。

长海医院近十余年7328例次诊断和治疗性ERCP共发生并发症者79例次,发生率为1.04%,死亡2例,死亡率0.03%,诊断性ERCP并发症主要为急性胰腺炎(0.66%),其次为化脓性胆管炎(0.33%),与插管困难,反复显影,注造影剂过量及过多有关。刘少杰等ERCP检查208例病人,术后出现血淀粉酶升高30例,占14%,其中并发急性胰腺炎2例。长海医院观察了117例胰腺疾病患者ERCP术后4h、24h血淀粉酶水平分别为292.4±319.6U/L及226.5±262.9U/L,明显高于术前水平(180.7±106.4U/L,P<0.01),亦明显高于对照组相同时间水平(252.1±235.2及187.8±218.3 U/L,P<0.05),其中10例患者发生急性胰腺炎(8.5%),亦明显高于对照组(3.5%,P<0.05)。

为预防化学性胰腺炎发生,我国学者也进行了大量研究,除严格控制造影次数及造影剂用量,对已有胰腺疾病的患者,可术前注射生长抑素或甲磺酸加贝酯等予以预防。

治疗性ERCP并发症主要为出血、穿孔及化脓性胆管炎,与操作、黄疸及糖尿病有关。长期(副)胰管内支架引流患者可发生支架阻塞、移位、胰管破裂及假性囊肿形成等并发症,也可导致胰管不规则(49%)、变窄(35.5%)、侧枝胰管扩张(15.5%)、胰管周围纤维化、萎缩等。绝大多数发生并发症患者可经内镜治疗及内科保守治疗得以痊愈(94.74%)仅极少数病人需外科手术治疗。

8 结语

猪库布病毒与检测方法的研究进展 篇8

1 库布病毒的发现

目前为止, 库布病毒属包含有人的爱知病毒、牛库布病毒和猪库布病毒。1989年在日本爱知县肠胃炎病人粪便标本中发现一种小型环状病毒, 根据发现地点命名为爱知病毒, 1998年通过序列分析与比对证实, 爱知病毒是一种新型的微小RNA病毒。牛库布病毒是由日本研究者Pattara Khamrin等首先在Hela细胞中发现的。在2008年, 匈牙利研究者在采用RT-PCR检测猪粪便中是否有诺如病毒时, 发现非特异性条带, 序列比对后发现与人的嵴病毒有一定同源性, 最后确定为猪库布病毒。2009年我国也在腹泻猪的粪便中发现了猪库布病毒。

2 库布病毒与疾病的相关性

目前, 在欧洲和亚洲一些国家均报道了猪库布病毒在猪群中的流行状况。2010年, 日本学者从293份健康猪的粪便样品中检测出猪博卡病毒133份 (45.4%) , 其中6月龄以下的猪有124份 (42.3%) [2]。2010年韩国研究人员检测来自40个猪场采集的167份粪便样品时发现, 来自腹泻仔猪的84份样品中猪博卡病毒阳性率达97.8%[3]。从而显示出, 猪库布病毒在健康猪群和腹泻猪群中均有较高的检出率, 可见其广泛存在。由于对猪库布病毒的研究才刚刚起步, 对其物理化学特性、传播途径、治病机制等方面不甚明了, 因而其单独的致病性并不明确。2010年从湖南、湖北、河南等省采集健康猪只样品295份, 其中从粪便中检出猪库布病毒阳性率为38.9%, 从血清样品中检出病毒阳性率为6.53%;2011年从湖北、湖南、河南、江西、安徽及浙江等省采集产房中及保育舍发生腹泻的病猪的粪便与死亡猪只的小肠等样品135份, 检出库布病毒总阳性率高达82.9%[4]。说明库布病毒在腹泻猪群的检出率显著高于健康猪群, 暗示其有一定的致病性, 同时表明猪库布病毒与腹泻的发生有一定的相关性, 可能与猪腹泻性病毒, 如传染性胃肠炎病毒、仔猪腹泻病毒、博卡病毒等混合感染, 对仔猪腹泻性疾病的发生具有促进与加重病情的作用, 值得关注和持续性监测。

3 猪库布病毒的检测方法

3.1 聚合酶链反应 (PCR)

聚合酶链反应 (PCR) 检测方法是分子水平上常用的方法之一, 一直被认为简便、具有较高的敏感性和较强的特异性, 已广泛应用于动物疫病的检测和流行病学的调查。韩国学者选择3D基因作为PCR检测方法的扩增目的片段, 对84份腹泻猪粪便进行了猪库布病毒的检测, 结果71份 (84.5%) 为阳性样品[5]。在国内, 胡军勇等[6]建立了猪库布病毒RT-PCR检测方法, 特异性好, 最低能检测到质量浓度为180 fg/m L的模板, 临床病料检测中, 猪库布病毒阳性率达到75.64%。另外, 王长松等[7]也建立了PCR检测方法, 该方法特异性强, 敏感度高, 重复性好。

3.2 实时定量聚合酶反应 (Real-time PCR)

实时定量聚合酶反应 (Real-time PCR) 是在PCR基础上建立起来的检测方法, 与常规PCR相比, 它具有特异性更强、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点。修金生等[8]根据Genbank中登录猪库布病毒的3D蛋白序列基因特征, 设计特异性引物, 建立基于SYBR GreenⅠ检测猪库布病毒的RT-PCR实时荧光定量方法。该方法特异性强、重复性好, 为该病毒的早期诊断及定量分析感染水平和确定感染靶器官提供新的检测方法。

由于猪库布病毒的致病性与致病机制尚不明确, 无法实现临床诊断, 现在基因检测依然是猪库布病毒检测的主要方法。随着对库布病毒基因组、病毒蛋白功能以及免疫学研究的深入, 将会建立起更多快速、准确的检测方法。

4 结语

猪库布病毒作为猪群中新发现的一种病原, 自2009年以来, 对它的研究正逐步深入。尽管在流行病学、分子基因水平等方面取得了很大突破, 但是对其致病性、稳定的体外培养系统、鉴别诊断方法等方面了解非常有限。虽然猪库布病毒与腹泻的发生有一定的相关性, 但是其致病机理以及在仔猪腹泻中扮演的角色需要进一步研究。相信通过研究人员今后的研究, 将会得到更多猪库布病毒的相关知识。

参考文献

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[2]Khamrin P, Maneekarn N, Hidaka S, et al.Molecular detection of kobuvirus sequences in stool samples collected from healthy pigs in Japan[J].Infect Genet Evol.2010, 10 (7) :950-954.

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[4]代洪波, 李淞, 周远成, 等.动物嵴病毒病原特点及检测[J].病毒学报.2012 (05) :950-954.

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[7]王长松, 兰道亮, 华修国.猪嵴病毒PCR检测方法的建立及其应用[J].中国动物检疫.2012, 29 (02) :29-32.

方法与进展 篇9

一、相关维度的确定

传统的贫困概念是指收入过低, 即家庭收入低于某个标准。以收入度量贫困, 其隐含的假设是:凡是贫困线以上的个体都能够通过市场购买而达到最低功能性的福利水平。现在人们越来越深刻地认识到仅仅用收入来表征福利是远远不够的:一方面, 收入作为度量福利或福利缺失 (贫困) 的一个维度, 尽管它很重要, 但仍然显得过于狭隘:它并不能完整的反映其他维度的问题, 如预期寿命、识字率、公共产品的提供、自由与安全, 等等;另一方面, 收入这个单一维度本身, 在某些情况下又显得过于宽泛。比如, 若按给定的收入贫困线标准, 某些贫困线以上的个体 (家户) 并不在贫困之列, 但由于其可能将一部分收入用于非必需品的需求从而导致贫困。因此, 现在学术界在审视贫困时往往会选择多个不同维度, 致力于寻找相关维度具有代表性的变量, 并在这些具体维度之下确定贫困主体。

为了确定贫困的相关维度, 一般先确定一些可以接受的标准, 从概念上明确所需要考虑的各个维度, 然后再通过数据处理来甄别究竟哪些维度是必须的, 最优的维度个数是多少。不同的研究者讨论的方式和角度均有所差异。维度的选择一般有三种不同的方式。 (1) 专家认定方式。研究者基于其所研究的专业领域、已有文献等确定不同的维度。Alkire (2002a) 在Sen所提出的功能与能力的基础上给出了139个人类发展的维度[3];Clark (2002) 给出了15种维度[4]。目前学界通常参考的是Nussbaum (2003) 所界定的10个维度基本维度, 包括身体健康、正常寿命、情感、感知、想象及思考、玩耍、控制个人环境等方面[5], 如Hulme和Mc Kay (2008) [6]。 (2) 基于权利的方式。根据一些被广泛接受的标准来确定的贫困维度, 如联合国全体成员国一致通过的千年发展目标 (MDGs) 。 (3) 参与式选择方式。被访者亲自参与到与贫困有关的项目和计划之中, 由被访者自己确定与其自身相关的维度。随着Sen所强调的能力与功能在贫困分析中所占有的主导优势地位的增强, 越来越多的社会学家和人类学家都开始试图从主观的参与式评估 (PPAs) 的角度来描述贫困的多维特征。PPA的研究方法已成为研究多维贫困的主要范式 (Thorbecke, 2008) [1], Bennett (2004) 对PPA方法做了全面的综述[7]。国内也有一些参与式扶贫的应用, 如李小云等 (2005) 以河北省丰宁村的309个行政村为例讨论了参与式扶贫指数[8], 徐家琦 (2008) 详细论述了政府扶贫资金在安徽省霍山县进行参与式扶贫的整个运作过程[9]。这三种维度选择中, 专家认定的方式从专业的角度去评估贫困的实际水平, 但其只是从其专家特有的研究角度去选择这些维度, 参与式则从贫困主体角度来对贫困定性。Alkire (2007) 综合考虑了这两种方式, 使用混合型的维度选择, 将许多静态的核心维度使用显性的标准与参与式研究相结合, 根据不同调查研究阶段的反馈报告确定每一维度的相对重要性, 再进行维度选择 (2) 。

确定了表征贫困的相关维度之后, 另一个问题就是通过处理实证数据得到最优的维度个数。最优维度的基本要求是:这些维度既能充分捕捉所有相关信息, 又能避免共线性及重复计算的问题。尤其是当有许多维度而这所有维度之间又有所重叠时, 如收入与健康水平、教育水平与收入, 这一问题更是突出。从技术上而言, 可选用的方法有四种:因素分析法、聚类分析法、结构方程模式和多指标多因子模式。

Lelli (2001) (3) 、Deutsch (2005) [10]、Luzzi (2008) 等使用因素分析法确定最优维度[11]。因素分析法试图将所有重复的变量结合起来, 同时将那些没有重叠部分的变量分离出去。比如有四组变量:入学率、识字率、预期寿命、HIV感染率, 因素分析法将前两个变量整合成一个变量“教育”, 将后两个变量整合成一个变量“健康”。然而, 在实际操作过程中, 它们之间的区别很少如此泾渭分明。因此, 因素分析法也允许在构造指数时存在一定的模糊性, 并将模糊理论引入因素分析中。Cerioli和Zani (1990) [12]、Barrett和Pattanaik (1989) [13]最早将模糊集应用于讨论贫困、偏好及选择的问题, 其后Lelli (2001) 则讨论了这两种方法用于评价Sen的功能性方法时的异同。另一个可行的方法就是在聚类分析 (Cluster Analysis) 中做类似的工作。聚类分析是一种非参数的方法, 主要是根据某些事前界定的标准, 判断变量之间的相似性, 然后将所有相似的变量聚集在一起, 变成一个由研究者所确定的总量水平。因为使用了聚类技术, 所以不允许清除有内部变量相关性的数据。然而, 它的优势在于为已有变量和联合变量提供一个更为清晰的相关性, 使得新变量更容易被解释。Luzzi等人 (2006) 在研究瑞士的贫困问题时就是采取聚类分析方法 (4) 。最新的研究进展是将因素分析与聚类分析结合起来, 首先用因素分析构建指标的维度, 但并不给各个维度太多的事先约束, 然后选择一些基本变量分别联合描述各个不同的因素, 对每个个体的不同维度进行打分, 再用聚类分析法讨论各个贫困维度对不同子群体之间不均衡的影响 (Luzzi, Flückiger and Weber, 2008) [11]。

如果我们试图度量一个潜在的、无法观测到的变量, 而这些变量受许多可观测因素的影响, 研究者往往运用结构方程模型来处理问题 (如Wagle, 2008[2]) 。例如, “教育”可能与学龄、收入有关, 也与健康、营养有关;同时, “健康”取决于保健护理以及收入、教育等。“健康”、“教育”此时则作为因变量来加以估计, 是一个函数值, 其自变量是“收入”、“保健护理的可得性”等。结构方程模型方法最大的优点在于, 我们不仅可以考察可观测变量之间的结构相关性, 还能考虑潜在变量和因变量之间的结构相关性。结构方程模型的方法用于度量“功能性”并进行维度选择的研究始于Addabbo等 (2004) , 他们用这一方法和模糊集理论评价了印度儿童的福利, 同时讨论了将模糊集理论和结构方程模型用于度量“功能”时的可度量范畴问题 (5) 。Wagle (2008) 用这一多维的方法估计了美国的贫困状况[2]。

多指标多因子模式 (Multiple Indicator Multiple Causes Model) 是挑选可行能力维度进行贫困度量的又一种模式, 与结构方程模式类似。Di Tommaso (2007) 在MIMIC方法下利用印度数据度量了儿童福利[14]。Naga和Bolzani (2008) 利用消费、收入与持久收入在多指标多因子模式中讨论了多维贫困的度量[15]。

二、多维视角下贫困主体的确定

研究贫困问题, 必须明确研究对象;实施减贫政策, 必须瞄准具体目标。也就是说, 要根据一定的标准, 将一部分人作为贫困群体与另一部分人区别开来。如果给定一条贫困线, 那么对于某一时点上的判断, 这是很容易做出的。但是, 贫困往往是一个长期的、动态的过程。越来越多的证据表明, 发展中国家的短期贫困比长期贫困更加广泛, 持续相当长一段时间处于贫困的家庭所占的比例非常小, 但在一段时间之内曾经陷入贫困的家庭所占的比例又非常大 (Mc Kay and Lawson, 2003) [16]。在贫困研究中引入多维度量的概念之后, 这更是一个难题。处理这类问题的技术方法主要有三类:模糊集理论、完全模糊及其相关方法 (Totally Fuzzy and Relative Approach, TFR) 、基于社区的身份认定 (Community-Based Identification) 。

模糊集理论是贫困度量研究中极其活跃而成果众多的一个研究领域 (6) 。Eurostat (2003) 对这一方法的相关应用作了较全面的介绍[17]。模糊集的方法在目前的多维贫困度量中是使用最多、研究最成熟的一个领域, 大量的研究成果可参见Lemmi and Betti (2006) 的相关研究, 其中包含数学分析框架的介绍以及法国、以色列、瑞士、波兰和英国的实证研究结果[18]。模糊集理论处理这类问题最大的特点是将“一条”贫困线的标准换作一段范围下的贫困。根据这段范围的上下限将整体划分为三个群体:处于较低的门槛值以下的个体是贫困的;处于较高门槛值以上的个体是脱离贫困的;正好居于中间范围的个体则“或多或少”是有些贫困的——贫困的程度取决于个体更接近较高的还是较低的门槛值。

从本质上来讲, 模糊集理论处理方法并没有真正解决肆意设定门槛值 (类似贫困线) 这个问题, 它仍旧需要研究者或政策制定者给出上限及下限值。Cerioli和Zani (1990) 提出了完全模糊及其相关集的想法来解决门槛值的问题。他们认为研究者不再使用上限和下限的取值来划定某个个体是否属于贫困, 而是用基于一系列社会特征认定的统计方法来确定。随后Cheli和Lemmi (1995) 通过统计学工具来实现完全模糊及其相关方法来确定贫困主体的问题。Cheli等 (2001) 对这一方法进行了解释并讨论了在这一方法之下如何进行加总的问题。实证方面许多学者利用这一方法评估发展中国家或地区的贫困, 如Oyekale等 (2008) [20]。

如果说前面这两种方法都是试图解决肆意定义贫困线, 从而没有将其与客观的贫困标准分离开来的问题, 那么基于社区的身份认定方式, 或称参与式方式, 则类似于一种主观评价方法。调查表明, 许多用货币尺度度量明显位于贫困线以下的个体或家户, 当他们接受PPA (参与式评估) 采访时声称, 他们从来没有考虑过他们是不是贫困。Thorbecke (2008) 认为, 这一现象或许可以从同一社区的邻居和周围家庭收入和财富不平等程度的角度来解释[1]。扩展来说, 在一个多维的分析框架中, 如果某个家庭周围全是收入与其类似甚至比其更低的个体 (低于贫困线Z以下) , 那么在与他人比较教育、健康、住房等生活状况或生活水平时, 他们往往并不“觉得”自己是贫困的。但也存在另一种可能:一个家庭的福利改善了 (比如, 基于定量的多维度量方法, 该家庭的贫困程度减轻了) , 而该家庭所在社区的收入分配越来越不平等, 其周围家庭的生活水平变得更高, 尽管该家庭在多维层面上高于贫困线的门槛值, 但他仍然觉得自己是贫困的。也就是说贫困的概念通常与其邻居的生活水平相关, 而不是一个绝对的概念。显然, 这种相对比较是基于同一社区之内的, 不同的社区之间无法比较。

三、多维贫困的度量

明确了度量维度以及度量对象之后, 接下来就要寻求测度的方法。有很多技术性和公理性的文献讨论一维情形下贫困的度量问题 (7) , 其中的许多方法被认为同样适用于多维情形。自从Bourguignon和Chakravarty (2003) 研究多维贫困的度量问题以来[21], 也有学者用类似于一维贫困下的贫困指数和公理性推导的方式, 构造了一些多维贫困指数 (Chakravarty et al., 2005 (8) ;陈立中, 2008[22];等等) 。然而, 事实上, 一维与多维之间存在很多关键性的差异, 多维贫困的度量面临不少新的难题。多维贫困度量主要存在如下四个问题:

其一, 焦点公理问题。度量贫困时一个必不可少的、最为关键的公理就是焦点公理 (Focus Axiom) , 即贫困度量所关注的仅仅是位于贫困线以下人口的状况, 与非贫困主体生活质量的改进或生活水平的提高等没有任何关系。这一公理很直接, 也非常好理解。当我们把这一公理运用于多维贫困时, 情况稍微复杂一点:X维度上贫困水平的变化, 既与X维度贫困线以上的变化无关, 也与其他维度贫困线以上的变化无关。这一公理的问题就在于, 不同的贫困维度之间是内在相关性的。在许多情况下, 不同的维度之间存在替代性与互补性的问题。这是多维贫困测度时所面临的最根本、也最棘手的问题。Bourguignon和Chakravarty (2003) 通过将贫困的不同维度区分为可加的贫困和非可加的贫困, 解决了这一问题[21]。他们使用的方法也被称作贫困度量的公理性推导方法 (Deutsch et al., 2005[23]) 。与此方法类似的研究还有 (陈立中, 2008[22];Alkire and Foster, 2009 (9) ) 。Bennett和Singh (2010) 引入多元检验过程方法从统计上对AF的方法进行数学处理 (10) 。

在上述研究中, 多维贫困指数都是从标准的一维贫困指数扩展得来的。信息理论 (Information Teory) 方法, 即用相对熵度量的方法有效测度两个分布函数之间的距离, 也可以解决这一问题。这一方法由Maasoumi和Lugo (2008) 引入多维贫困的度量, 并用印度尼西亚2000年的家户数据对这一方法做了实证检验。他们认为, 这一方法度量贫困可以满足弱焦点公理[24]。

其二, 绝对贫困与相对贫困问题。在一维贫困度量中, 相对贫困是一个非常有用的概念。在实际操作中也有很多实例, 如OECD国家用各国平均收入的一半作为贫困线。按照这种理解, 如果每个人的收入等规模地变化 (如每个人收入翻倍) , 那么相对贫困状况并不随所测度人口的收入规模变化而变化。Sen不赞成这种相对贫困的概念。他认为, 基于功能与能力的丧失所定义的贫困是一个绝对的概念。这种能力既不是商品也不是某种个人特质, 而是能够对商品和个人特征加以使用的能力 (11) 。一旦把贫困视为相对概念, 能力的贫困就变成了商品或个人特质的贫困了, 这是不妥的。在多维情形下, 贫困被重新定义为一系列功能或者能力的丧失 (被剥夺) , 因此使用相对贫困的概念就少得多。例如, 识字率就是一个绝对的概念, 某人的个人识字率并不因为他人识字率的变化而变化。由于贫困在不同的维度上测度的规模有所不同, 因此在多维情形下这一问题变得非常复杂。然而, 我们必须加上一个条件, 即任意一个贫困维度的估计都不受其他维度规模变化的影响。Tsui (2002) 介绍了多维情形下相应的贫困不变的一个条件:两个贫困向量的序数排序不受某个贫困线的变化而变化[25]。

其三, 权重问题。在多维贫困的度量中, 我们要面临的另外一个问题是不同指标的权重问题。在一维情形下, 不存在权重的问题, 或者严谨的说, 不是存在那么精确的权重问题。因为, 在一维度量时, 权重都通过价格结构被隐形地嵌入了各种收入变量。实际收入比较的过程, 事实上是用市场价格加总不同的产品和服务, 这些产品的价格也就是它们各自的权重。这种收入度量的方式自动地对价格高昂的项目或款项给予更高的权重, 而将没有市场或者没有价格的商品排除在外, 如家务劳动、自尊、公共产品等。用多维方法度量贫困时则必须为不同的维度选择各自的权重。权重系统的选择是估计多维贫困中一个相当重要的任务, 不同的权重系统可能导致完全相反的两种结果, 其政策含义也完全不同 (Brandolini, 2007) (12) 。比较简单的权重取值方法是将所要度量的各个维度给予均等的权重 (李小云等, 2005) [8]。实际操作中, 如人类贫困指数 (HPI) 也将各个维度赋予相通的权重。但不同的学者由于其研究的目的不同, 也会将权重值根据需要加以调整。如果研究者或者政策制定者对于某一维度给予特别关注, 希望这一维度的贫困群体达到最小, 则可以赋予这一维度相对高的权重 (Ramos and Silber, 2005) [26]。这种权重给定的方法多少有些肆意, Esposito和Chiappero-Martinetti (2008) 则在多元技术分析 (Asselin and Anh, 2008[27];Krishnakumar, 2007[28]) 的基础上讨论了一种确定不同维度不同权重等级的方法 (13) 。

其四, 多维度量加总问题。微观个体基础上的贫困度量必须被加总成一个合成的指数, 这一指数可以在不同的个体和不同的维度之间比较贫困状态的差异。一维贫困中也存在加总的问题 (14) , 多维贫困的加总则更复杂一些。多维贫困中如何加总取决于我们所分析的问题:如果要比较同一社区中不同个体的贫困程度, 则先直接对不同维度加总, 再在个体之间进行比较;如果是比较国与国之间的贫困率, 如人类贫困指数, 则先在每一个维度上进行个体加总, 再赋予各个维度以不同的权重。对不同维度进行加总时, 需要考虑各个维度之间是交叉关系还是合并关系。Duclos等 (2006b) 以用收入和身高 (表征了健康状况) 度量福利为例讨论了各个维度的交叉与合并方法:合并方法是只要某人的收入或身高的某一项位于门槛值以下, 就认为他是贫困的;交叉方法则只有当身高和收入同时位于门槛值以下, 才认为他是贫困的[29]。个体加总意味着对社会福利函数设定一个具体形式, 由此可相加得到一个数值。一些研究者用随机占优的方法 (非加总方法) 进行多维贫困比较 (Bourguignon and Chakravarty, 2002 (15) ;Atkinson, 2003[30];Duclos, Sahn and Younger, 2006a[31];Duclos et al., 2006b[29]) 。这一方法的优势在于, 它可以帮助我们对整个分布状态进行评价, 比基于平均值的估计更可靠, 因而是一种稳健的多维贫困比较方法。

四、简要的评价

自Sen (1976) 提出多元贫困的概念以来, 人们对贫困的认识逐步从只认为贫困就是单纯的低收入贫困过渡到认为贫困的内涵应该包括身体健康、正常寿命、情感、感知、想象及思考、玩耍、控制个人环境等方面。近年来, 学者在多维角度研究贫困的问题上, 在多维度量中相关维度、贫困主体的确定以及对贫困本身的度量方面都取得了相当大的成就。研究者们越来越重视将数理统计方法引入到贫困度量上, 并在某些方面取得了较大的进展。

但是, 从多维角度去研究贫困尚处于起步阶段, 多维贫困的研究至今仍然需要克服诸多难题。在贫困的维度选择上, 从现有文献来看, 研究者主要根据分析、研究的侧重点不同选择不同的指标, 但是却忽视了贫困主体的参与。虽然Alkir (2007) 将多个静态的核心维度和贫困主体结合来研究, 在相当程度上改善了指标的综合性。但是贫困涉及社会学的范畴, 正如Thorbecke (2008) 认为的那样, 贫困不是一个绝对而是相对的概念, 除了将贫困主体的主观评价纳入外, 还应该将所有人群对贫困的评价纳入到指标选择上。

贫困的概念既涉及客观因素, 又包含主观因素, 同时也是绝对性和相对性的结合体。这样一来就为贫困的研究带来了额外的困难。基于客观数据的研究能够帮助研究者在同一标准下度量贫困水平, 但是贫困又与人的心理感觉密切相关, 缺乏主观评估必然使贫困度量缺乏社会基础。

方法与进展 篇10

1 软基处理的发展状况

1.1 软土地基处理技术在国外的研究进展

软土地基处理工程是建筑工程中迅速发展的一个重要领域。建筑工程及软基工程的重要基础学科都是土力学[2]。库仑在1773年发表的论文《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》为土体破坏理论奠定了基础。太沙基提出土体一维固结理论和著名的有效应力原理并发表了第一本《土力学》专著,从而建立起一门独立的学科——土力学。随后,土力学在试验技术和计算方法方面形成了较完整的力学体系,为岩土工程及软土地基处理工程打下了广阔而坚实的平台。

1.2 软基处理技术在国内的研究进展

我国基础工程及软土地基处理技术虽然起步较欧美国家晚,但是近十几年来,我国基本建设规模不断扩大,地基处理技术得到了飞速发展。主要表现在以下几个方面[3]:(1)地基处理技术得到了普及和提高。我国大量引进并普及国外技术。同时,还因地制宜地发展了许多适合我国国情的地基处理方法,取得了良好的经济效益和社会效益。(2)地基处理能力得到了提高。人们对各种地基处理方法的适用性和优缺点有了进一步的认识,再根据工程实际选用合理的地基处理方法上减少了盲目性,能够注意综合应用多种地基处理方法,使选用的地基处理方案更加合理。(3)地基处理理论得到了发展。在探讨加固机理、改进施工机械和施工工艺、发展检验手段、提高处理效果和改进设计方法等方面,每一种地基处理方法都取得不少进展。特别是复合地基理论发展很快。复合地基概念从狭义复合地基发展到广义复合地基,形成了较系统的广义复合地基理论。

2 软土地基加固方法

2.1 冲击碾压技术

冲击碾压技术于20世纪80年代在国外开始投入生产使用,我国于1995年由南非引入。由曲线为边而构成的正多边形冲击轮在位能落差与行驶动能相结合下对工作面进行静压、搓揉、冲击。其高振幅、低频率冲击碾压使工作面下深层土石的密实度不断增加,受冲压土体逐渐接近于弹性状态,具有克服路基隐患的技术优势,是土石工程压实技术的新发展。与一般压路机相比,其压实土石的效率提高3~4倍(考虑上料、摊铺、平整的工序),破裂旧水泥混凝土路面效率更高[4]。

冲击碾压技术的优点在于施工速度快,施工工艺简单。不足之处在于施工过程会对周围建筑物和构筑物产生一定的影响,所以需要在和周围建筑物保持足够的安全间距的条件下才能采用此方法施工[4]。

2.2 强夯法

强夯法在国外称之为动力固结法,是利用重锤(一般为100k N~600k N)在高处(一般为6m~40m)自由落体落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,通过压实和振密地基土进行加固地基土的方法[5]。以达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。

强夯法以其施工设备简单、效果显著、工效高且加固费用低,很快得到推广,成为我国地基处理的一项重要技术。

2.3 预压法

预压法是用于改善软土工程性质的一种行之有效的方法。它的原理是通过预压荷载,事先将有害沉降消除或促使其强度提高,满足建筑物、构筑物对地基的变形和稳定性的要求。预压法是地基处理中理论性最强的一种方法。土力学中的固结理论是它的理论基础,最核心的是有效应力原理[6]。预压法也是地基处理技术中比较成熟的一种方法。预压处理软土地基时,必须配合有比较完善的监测措施,现场试验有:孔隙水压力、沉降(包括分层沉降)、土体侧向位移、十字板或静力触探等[7]。同时还应配合室内土工试验。通过这些测试手段,可以充分判断预压的效果,做到信息化施工,预估完工后沉降及地基稳定性的安全度。所以,必要的监测方案也是预压法处理设计不可缺少的一部分。

2.4 水泥粉煤灰碎石桩(C F G桩)

水泥粉煤灰碎石桩(Cement Flyash Gravel Pile,简称CFG桩)复合地基成套技术是上世纪八十年代由中国建筑科学研究院地基研究所立题进行实验研究[8],经过十多年的研究和推广应用,在我国的基本建设中发挥了非常重要的作用。CFG桩是由碎石、水泥和粉煤灰等加水拌和制成,其强度等级多在C5到C25之间,属于刚性桩[9]。CFG桩克服了碎石桩等散体材料桩本身无粘结强度,只能依靠围限条件传递荷载以及土质越软,对桩的约束作用越差的等缺点,其本身具有粘结强度,有无围限条件均可成桩,并且其承载力主要来自全桩长的摩阻力及桩端承载力,桩越长则承载力越高[10]。CFG桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基,属地基范畴,具有置换作用、挤密作用、边载作用和对土的约束作用等复合地基效应。CFG桩和桩间土的相互作用是影响其复合地基竖向承载力的主要因素,同时褥垫层能够对地基的不均匀沉降有一定的补偿作用,在CFG桩复合地基中也扮演着十分重要的角色[11]。CFG桩复合地基适用性很广,既可以用于条形基础也可以用于条形基础、独立基础,也可以用于筏式基础和箱型基础,适用于处理粘性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基。

3 结语

随着我国东部及沿海城市的迅速发展,软基的处理已经成为软土地区工程建设的一个重要课题。解决这一问题的关键是在正确认识软土地基的性质与危害性基础上,借鉴已有成果和资料,结合工程现场实际,合理选择一种或几种组合的处理方法,使处理后的路基满足建设工程各项要求。

摘要:本文在简单介绍了国内外软基处理技术的发展情况的基础上,重点分析了我国目前最常用的几种软基处理方法,对比了各种方法的适用条件,加固原理及处理效果。为软基处理设计方案的提供了一定的参考。

关键词:软基处理,研究进展,处理方法

参考文献

[1]刘少林,毛永林.软弱地基处理的设计思路[J].交通科技与经济,2001,3.

[2]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京:中国电力出版社,2006,7.

[3]龚晓南.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[4]交通部公路科学研究院.公路冲击碾压应用技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5]徐至钧,张义农.强夯和强夯置换法加固地基[M].北京:机械工业出版社,2004,1.

[6]徐至钧.软土地基和预压法地基处理[M].北京:机械工业出版社,2004,7.

[7]孟庆山,王吉利,汪稔.采用不同加固方案处理软土地基的对比研究[J].岩土力学,2002,6.

[8]董必昌,郑俊杰.CFG桩复合地基沉降计算方法研究[J].岩石力学与工程学报,2002.

[9]闫明礼,张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社,2006.

[10]张爱军,谢定义.复合地基三维数值分析[M].北京:科学出版社,2004.

静脉输液护理最佳方法创新进展 篇11

【关键词】静脉输液;护理方法;护理创新进展

【中图分类号】R472 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)03-0469-01

为使病人获得安全有效地治疗,促进病人早日康复,减轻痛苦,笔者通过对静脉输液穿刺工具的应用概况、中心静脉导管输液的优势、改良静脉输液操作技巧(静脉穿刺法、进针长度、针柄固定法、拔针时机及按压方法、一次性排气成功法)等方面综述如下。

一静脉输液穿刺工具的应用概况

静脉输液穿刺的工具一般有头皮钢针、静脉留置针、中心静脉导管、静脉输液港等几种。当前,应用中心静脉导管进行静脉输液在临床中具有举足轻重的作用,常用于测量中心静脉压,进行大量而快速的静脉输液,长期肠外营养途径,作为血液透析的管道等。它减少了浅静脉反复穿刺给患者带来的痛苦,减轻了护士的临床工作量。植入式静脉输液港(VPA),又称植入式中央静脉导管系(CVPAS),是一种可植入皮下,长期留置在体内的静脉输液装置,主要由注射座和静脉导管组成,可用于输注各种药物、补充液体、营养支持治疗、输血、血样采集等。经锁骨下静脉穿刺置管后把导管送入上腔静脉,导管的另一端和穿刺座相连埋置胸壁皮下组织中,并缝合固定,患者体表可触摸到圆形穿刺座。需要输液时,将无损伤针头经皮肤垂直刺入注射座即可。

二中心静脉导管输液的优势

中心静脉置管主要穿刺途径为锁骨下静脉、颈内静脉和股静脉。锁骨下静脉置管穿刺技术高,容易出血,但导管留置时间长,血流量充足,感染发生率低,不影响美观;颈内静脉穿刺难度相对较大,血流量充足,但影响休息及美观舒适,有时可遗留瘢痕等;股静脉穿刺置管较容易,不易出血,但血流量相对不足,感染率高,影响肢体活动。樊桂娟[7]对上述3个不同部位深静脉置管在血液净化中的应用进行比较,结果表明3种穿刺途径各有不同的优点,可根据患者的外周血管情况、具体治疗要求采取不同的置管方式。

三穿刺方法的改良及其进针长度

传统静脉穿刺法为斜刺法:下面介绍几种静脉穿刺的改良方法:①针头斜面向上直刺法:吴晓莲等[9]采用右手持头皮针小柄,使针尖斜面与血管纵轴平行,针头与皮肤成40°~60°,利用腕部力量,以轻快地动作在静脉上方快速穿过皮肤直刺血管,针头进入血管后见回血或感觉有突破感后,迅速将针柄放平,再沿血管进针少许。与传统静脉穿刺法相比能减轻患者疼痛,提高一次穿刺成功率,且能减少对静脉的损伤,延长静脉的使用寿命。②针头斜面向左静脉直刺法:张成[10]采用针尖斜面向左静脉直刺法,即右手拇指、食指分别持针柄上下两面,针柄与皮肤垂直,针尖斜面向左进针,针体与皮肤角度为30°~45°,见回血后,立即压低针柄将针头沿静脉进针少许。与传统静脉穿刺法相比能提高一次穿刺成功率,减轻患者对穿刺的疼痛反应及对组织血管的损伤。③增大角度进针法:谢玉凤[11]采用右手持静脉穿刺针头在血管上方或侧面与皮肤成60°快速进针,穿过皮肤,再呈约20°沿血管方向送入,见回血后将针头沿血管进针少许。与传统静脉穿刺法相比能减轻患者对穿刺的疼痛反应,改善护患关系。④手背自然放松进针法:孙玉红[8]等采用让患者自然放松,不需握拳,操作者左手紧握患者的四指或五指,使之向手心方向弯曲成弧形,然后右手持针,针尖斜面向上,针头与皮肤呈45°左右,向心方向,在血管的上方直接刺入静脉,见回血沿静脉走向向前推进少许。与传统静脉穿刺法相比能减轻患者对穿刺的疼痛反应,提高一次穿刺成功率。

四针柄固定改良方法

传统的静脉输液针柄为右侧固定,当针头进入血管后,针头与血管间均形成一夹角,当角度很小时,针尖斜面与血管内上壁几乎贴近,往往造成液体不滴现象。为解决这一问题,常将针尾部垫起,如遇到较小的血管,针尖可直接抵碰血管下壁,根据力学原理,针尖着力方向正好斜对血管下壁,稍有外力作用,往往造成血管被刺破,液体渗漏,引起肿胀疼痛。而洪晓珍[14]采用针柄左侧固定法,即穿刺针进入静脉血管后轻轻旋转针柄至左侧后固定,针头与血管间的角度使针尖着力方向正好与血管上壁斜行背离,不易刺破血管上壁,由于斜面朝下,针尾端并未垫起,针尖往往位于血管较中间的位置,不易触碰血管下壁。与传统的针柄右侧固定法相比能减轻患者疼痛,保护血管不易刺破,维持输液管道通暢。另外,针柄左侧固定时,针梗阻挡血流形成的旋涡在针尖斜面的背后,针头内流出药液可以很快被血流冲散稀释,单位时间内接触血管的血药浓度相对较小,不易造成血管疼痛。

五按压时间及拔针方法

传统拔针按压法(称传统法)相比,该法能减轻拔针后疼痛、减少皮下瘀血发生率。孟维玲等[19]采用无创拔针法,即揭开固定针头的输液贴(保留带小纱块一条),用左手食指在针尖的上方约2 cm处绷紧病人手背皮肤,拇指虚按输液贴的小纱块,右手反折输液管并持针柄,将针柄抬高10°~15°,快速拔针立即用左手拇指沿血管纵向按压。与传统的拔针法相比,患者痛感反应明显降低。而通常在临床上,患者静脉输液完毕用常规方法拔针后,护士即用原无菌敷贴按压穿刺点,迅速拔针(约0.5 s),用左手(患者为输液对侧)拇指沿血管纵向按压穿刺点片刻,此拔针法常出现局部皮下瘀血、出血、疼痛等现象,给患者带来痛苦。鉴于此,刘滨泉[20]采用缓慢拔针法即护士用左手指尖上方2 cm绷紧皮肤,右手持针柄抬高10°~15°,缓慢(1~2 s)拔针。拔针后用无菌敷贴覆盖针眼处,并用左手或指导患者用输液对侧手的大鱼际按压针眼及上方皮肤,中等用力,持续按压5 min左右。

综上所述,静脉输液是临床上最常用的基本护理技术操作,是医院治疗抢救患者的重要手段,如何做到安全、有效、提高一次性穿刺成功率、减轻病人痛苦,还需要在临床护理实践中不断探索。

参考文献

聚硅氮烷合成方法与应用研究进展 篇12

关键词:聚硅氮烷,开环聚合,阴离子,阳离子

聚硅氮烷性能优异,硅氮键夹角小,分子键张力大,因而分子链不易成环,在分子聚合反应过程中不易发生回咬、重排等副反应,热稳定性良好。通过改变硅原子或氮原子取代基可以设计具有特定性能的聚硅氮烷[1]。目前,聚硅氮烷材料应用不广泛,主要原因:大部分聚硅氮烷相对活泼,具有较高的反应活性,易与水、极性化合物及氧气等发生化学反应,因而保存和运输比较困难;聚硅氮烷的合成方法尚不成熟,反应产物分子结构复杂,聚合物分子量普遍偏低[2]。聚硅氮烷多以二元环、四元环结构或线型低聚物形式存在,耐热性能普遍较差[3]。

聚硅氮烷材料主要应用于陶瓷前驱体制备、涂层材料合成和医学手术等领域[4]。聚硅氮烷通过裂解、聚合制得的陶瓷材料具有流动性能好、组分可设计、耐热性能好和产品成分均匀等优点,同时聚硅氮烷裂解、聚合工艺简单、反应温度低,因而广泛应用于泡沫陶瓷材料的制备[5,6,7]。

随着现代科技的不断发展,聚硅氮烷分子结构设计、产物合成与应用研究取得了异常迅速的发展,构筑具有明确分子结构的聚硅氮烷相关研究成果已有报道。近年来,国内外关于聚硅氮烷陶瓷纺丝能力、材料涂层应用等研究较为广泛,关于聚硅氮烷耐热性能研究还有待进一步深入。笔者综述了现有聚硅氮烷合成方法和反应原理,利用聚硅氮烷分子结构可设计特殊化学性能,提出合成耐热型高分子量聚硅氮烷的研究思路,展望聚硅氮烷发展前景和研究方向。

1 低分子量聚硅氮烷合成

1.1 胺解、氨解反应

低分子量聚硅氮烷主要合成方法为胺解、氨解缩聚反应[2],主要步骤如下:氨气通入二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)、甲基氢二氯硅烷(MeSiHCl2)和甲苯配置而成的氯硅烷苯溶液,机械搅拌持续反应,静置沉淀,干燥过滤,苯溶剂洗涤、分馏[8]。研究表明,氯硅烷苯溶液中Me2SiCl2含量比例越高,氨解反应所需时间越少,反应产物分子量越大。通过此方法制备的低分子量聚硅氮烷,平均分子量1300,但化学性质较不稳定,本体能迅速交联,反应产物通过高温裂解可制备出高产率、混有纯硅的氮化硅陶瓷[8,9]。

1.2 环硅氮烷的合成

研究表明,环三、环四硅氮烷可以通过含双官能团的卤硅烷氨解合成,氨、氨基二锂和二氯硅烷通过反应可以合成出聚硅氮烷四元环状物[9]。佟秀君等[10]以Me2SiCl2作为反应单体,与固态氯化铵和氨水反应,重结晶得到八甲基环四硅氮烷。

2 高分子量聚硅氮烷合成

高分子量聚硅氮烷主要通过环状聚硅氮烷开环聚合合成,主要方法有阴离子开环聚合和阳离子开环聚合[9]。

2.1 离子催化开环聚合

环二硅氮烷为反应单体,纳离子催化作用下会发生阴离子开环聚合,生成高分子量聚硅氮烷聚合物,产物纯度可达到98%以上[9]。环二硅氮烷在氢氟酸反应溶剂中,锂离子催化作用下发生开环聚合反应,生成高分子量聚硅氮烷聚合物[9,11]。

2.2 环硅氮烷开环聚合

八甲基环四硅氮烷钾离子催化作用下,高温反应,发生开环聚合反应,添加封端剂可形成具有一定分子量的聚硅氮烷[12]。

环三硅氮烷在六苯基环三硅氮烷锂盐作用下会发生开环聚合反应,六苯基环三硅氮烷含量的增加会相应提高聚合物分子量,聚合产物各项特征系数也会相应改善[13]。

3 新型聚硅氮烷合成

聚硅氧烷聚合物普遍分子量偏低,热稳定性能较差[1]。一定比例甲基基团的聚硅氮烷聚合物会表现出良好的延展性能和热稳定性,可以有效提高聚硅氮烷耐热性能[11]。

聚硅氮烷研究主要集中在陶瓷前驱体、陶瓷纤维等领域,但是关于提高聚硅氮烷耐热性能的研究鲜有报道。笔者通过八甲基环四硅氮烷开环聚合,引入甲基基团,设计具有良好耐热性能的聚硅氮烷分子结构,为后期架构具有特定性能的聚硅氮烷分子结构提供一定设计思路与理论基础,具体研究思路:以八甲基环四硅氮烷作为开环单体,六甲基二硅氮烷作为封端剂,甲苯作为反应溶剂,在干燥氮气保护下,通过钌基催化剂作为引发剂进行催化开环聚合[12,13,14]。

4 聚硅氮烷的应用

在材料涂层方面,聚硅氮烷在一定条件下可转化为二氧化硅,是良好的涂层材料,具有良好溶解性、优异附着性、固化简单、耐腐蚀、抗氧化、长期耐候性、耐高低温、透明和耐划刻等特点[15],广泛应用于半导体电子器件、金属防护、塑料包装和打印行业,同时具有一定的防涂画功能,广泛应用于建筑物表面和公共交通工具[16]。

在陶瓷材料方面,聚硅氮烷裂解制备的陶瓷先驱体兼具了聚合物易于加工、耐高低温的特点,是新型有机材料[6],可以作为增强材料应用于航空航天器件开发,同时广泛应用于制备耐高低温的涂料、泡沫以及结构复杂的组件涂覆[17,18]。

在医学手术领域,通过射频辉光放电的方法,外科手术弹性缝线在六甲基二硅氮烷蒸汽中会形成聚酯涂层,可有效消除由于缝线振动或崩断造成的嫩弱组织损伤,同时具有良好疏水性和抗氧化性等特点[19]。此外,聚硅氮烷产物广泛应用于制备具有高热稳定性、高吸附性和无催化活性的毛细管[20,21]。

5 聚硅氮烷的发展方向和前景

(1)聚硅氮烷大多以环单体或低聚物形式存在,结构明确的高分子量聚硅氮烷缺乏成熟合成方法,探索成熟高分子量聚硅氮烷合成方法成为未来研究热点。

(2)N-甲基聚硅氮烷是半结晶性热塑聚合物,具有较高力阻和表面能,在有机硅弹性体补强方面成为关注热点。

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