降解实验（精选十篇）
降解实验 篇1
关键词：肠吻合支架,肠吻合术,吻合口并发症
胃肠吻合技术的进步和胃肠外科学科的发展息息相关,每当有合适的吻合方法出现,必将引起学科质的飞跃。本研究利用自主研发的肠吻合支架用于动物的肠道重建,初步研究该支架在进行肠道吻合术时的可靠性及术后吻合口的强度。
1 材料和方法
1.1 材料健康杂种犬30只,实验组和对照组个15只,体重13.5-15.0kg,雌雄不拘,术前三天开始肠道准备。可降解肠吻合支架由本课题组自备。
1.2 吻合方法以速眠新0.1mL/kg、盐酸氯胺酮5mg/kg混合麻醉,对照组直接进行手法缝合肠管,实验组,进腹后选择拟吻合肠管,测量肠管的直径,游离吻合肠管的肠系膜1.5cm,两断端行荷包缝合,并修整;用Allis钳牵起肠管断端,将支架分别插入两侧肠管,并收紧荷包;最后吻合,术者双手的拇指和食指握紧两个吻合支架,用力均匀的把两个环靠紧,两支架体相互交叉插入并伴随“咔”的撞击声吻合即完成(图1)。
1.3 术中、术后肌注氨苄青霉素4.0,Q12h,连用7d预防感染。术后第一天即开始全流质饮食,实验组术后第三天开始普通饮食,对照组正常排便后开始普通饮食。
1.4 观察项目
(1)一般情况:两组肠管吻合时间对比,术后恢复正常活动时间、进食时间、排便时间;(2)吻合口爆破压测定;(3)吻合口、肠管周径测量及影像学检查;(4)羟脯氨酸检测。
2 结果
所有实验犬术后均顺利存活,并于术后第7、14天分批处死两组动物,评价相关项目。
2.1 所有手术均顺利完成,实验组和对照组动物均成活,吻合时间实验组明显少于对照组(8.7～9.9min versus 14.8～16.5min)。术后4h两组实验动物即恢复活动,术后第1天开始流质饮食,第3天逐渐过渡到普食,两组犬均于术后2～3d恢复排大便。
2.2 术后第7、14天实验组爆破压均高于对照组,实验组爆破部位均为吻合口部位以外的正常肠壁,而对照组均在吻合口部位爆破(图2)。
2.3 术后第14天吻合口、肠管周径及周径值之比与正常肠管无差异,影像学检查未发现支架组存在肠梗阻及吻合口漏现象。
2.4 实验组和对照组术后第7,14天吻合口中羟脯氨酸含量相近。第7天实验组、手工组羟脯氨酸含量为0.49～0.52μg/mg 、0.53～0.56μg/mg;第14天对照组羟脯氨酸含量为0.72～0.76μg/mg、0.69～0.72μg/mg(图3)。
3 讨论
不论何种肠吻合技术,临床上常见的肠吻合术后并发症及外科医生密切关注的焦点主要集中在吻合口的安全问题上,其中又以吻合口漏、狭窄为最,关系到手术的成功与否及患者的生命安全,故引起了外科医生特别关注。常用的肠吻合技术包括手工缝合和吻合器吻合,尤其是手工缝合技术,Biliroth等早在19世纪就发明了这种吻合技术[1],但至今仍没有一种吻合技术能取代它。此外还有使用可降解吻合环[2,3]、组织胶水[4]、和激光[5]的无缝合肠道吻合技术,这类吻合方法较手工缝合简单,能在腹腔镜下实施[6];但由于技术尚不成熟[7],目前仅停留在动物实验或小范围临床应用研究,或作为加固手工缝合方法[8]。
吻合口强度大则术后发生吻合口并发症的可能性就小,我们通过检测吻合口爆破压、测量吻合口周径、影像学检查、测量吻合口羟脯氨酸含量评价吻合口安全性,具有一定的合理性。吻合口爆破压是吻合口抵抗肠管内容物外溢的最大耐受压,是衡量吻合口强度最重要的指标。在本研究中,实验组测定爆破压时,肠内容物顺利通过吻合口,作用与支架体内壁,不会对吻合口产生很大作用力,但对正常肠壁产生了相应力量,超过了正常肠壁的耐受压,所以出现了正常肠壁首先破裂的情况。手工缝合无法完全封闭肠腔,肠内压升高时,内容物容易从缝线间隙溢出,压力直接作用于吻合口,对照组测量时均为吻合口爆破,测量值即为吻合口爆破压。
肠内吻合口周径与正常肠管周径的测量及两周径之比可以反映吻合口部位是否狭窄。在本实验中,对照组由于吻合口未受保护,且肠腔也无支撑,疤痕生长未受限制,故有轻度狭窄。术后第7天消化道造影显示实验组吻合口处肠腔稍大于正常管径,支架固定,第14天吻合口处肠腔大小与正常肠管无异,且未见支架外形(可能已发生降解),两组造影剂均顺利通过吻合口,未见腹腔有造影剂漏出,吻合口以上肠管未见扩张。
羟脯氨酸是胶原的主要成分,其含量的高低即反映了吻合口胶原的含量,是间接衡量吻合口愈合的一个重要指标;目前有关评估肠道愈合的研究中普遍采用这一指标。一般来说,吻合后吻合口的愈合是由胶原来完成的,因此吻合口的强度与羟脯氨酸的含量成正比。术后两组吻合口羟脯氨酸含量相近,说明了运用该支架进行肠吻合,术后的羟脯氨酸含量不比传统的手工缝合低,但支架组的爆破压显著高于对照组,这是这种吻合技术相对于传统手工缝合的优势之一。
本实验研究显示,自主研发的可降解肠吻合支架在进行犬肠吻合时较为快速,操作简单,可根据患者全身情况选择适宜降解时间的支架,以利吻合口有足够的痊愈时间,有效控制术后吻合口并发症,有继续深入研究必要。
参考文献
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土壤中地乐酚降解的实验研究 篇2
利用一系列批实验来研究地乐酚在不同土壤样本中的非生物降解和生物降解,并对各土壤特性与降解参数的相关性作统计分析.结果表明地乐酚的降解主要是生物降解.地乐酚在土壤中降解缓慢,加上实验土壤对地乐酚的弱吸附,因此地乐酚对当地地下水资源存在较大的威胁.在本实验地区降解参数服从正态分布.在水平α＝0.05下,地乐酚的`降解与已知的几种土壤特性以及吸附的相关性不显著.
作 者：张丹蓉 A.Mermoud 管仪庆 ZHANG Dan-rong A.Mermoud GUAN Yi-qing 作者单位：张丹蓉,ZHANG Dan-rong(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏,南京,210098)A.Mermoud,A.Mermoud(瑞士联邦理工学院水文及土地利用实验室,洛桑,1015,瑞士)
可降解秸秆育苗钵粘结剂的实验研究 篇3
关键词：可降解；育苗钵；粘结剂
中图分类号：S359文献标识码：A文章编号：1674-0432（2010）-12-0093-1
在研制可降解育苗钵的过程中，要求所选的粘合剂可使秸秆纤维之间充分粘结，且不污染环境。
1 可降解秸秆育苗钵粘结剂的选择原则
粘合剂对育苗钵的性能有直接的影响，其选择原则有如下几个：（1）秸秆纤维与粘合剂之间的粘合性；（2）粘合剂埋入土壤后可完全生物降解；（3）该粘合剂与秸秆纤维混合后在压力与加温下有较好的流动性。根据以上原则，拟选择改性淀粉作为育苗钵的粘合剂。
2 交联变性淀粉的优势
为了得到不同用处的粘合剂，淀粉可经过物理、酶和化学等方法成为变性淀粉。目前变性淀粉主要有以下几种：预糊性淀粉、糊精、酸变性淀粉、次氯酸钠氧化淀粉；交联变性淀粉和阳离子淀粉等。经过一定处理的变性淀粉，其不良性质得到改善，有效功能提高。
育苗钵的研制中，选择交联变性淀粉作为粘合剂。交联变性淀粉是用具有两个或两个以上官能团的化学试剂与淀粉起反应，不同淀粉分子间的羟基经醚化或酯化使键连接起来。此交联变性淀粉分子间有如架“桥”，糊化后交联键不断裂，增强粘度的稳定性，对酸、碱、温度、搅拌、剪力的影响变化小。
3 几种交联变性淀粉按不同方法压制育苗钵的实验分析
为了得到满足育苗钵的机械强度、耐水性及流动性等条件的粘合剂，对几种变性淀粉进行了混合压制实验，并测其各项性能进行比较，以选择出合适的粘合剂。
3.1 实验原料及化学试剂
3.1.1 淀粉
3.1.2 氢氧化钠 分析纯。
3.1.3 甲醛 分析纯，苏州市第二化学研究院。
3.1.4 硼砂 分析纯，江苏太仓化工二厂。
3.1.5 硼酸 分析纯，上海菲达工贸有限公司。
3.2 实验仪器和设备
电热恒温水浴锅。
3.3 不同粘合剂配制过程
3.3.1 粘合剂1# 将淀粉与水配制成均匀的悬浮液，然后在80℃的恒温水浴锅中慢慢加热，在其过程中需不停地搅拌，直到呈糊状粘稠体。
3.3.2 粘合剂2# 首先将氢氧化钠和硼砂分别配成10%的溶液，与上述步骤一样，将淀粉悬浮液放入80℃的恒温水浴锅中搅拌，然后徐徐倒入氢氧化钠溶液，当悬浮液变成粘稠状的液体时倒入硼砂溶液进行交联，获得凝胶状的物体。
3.3.3 粘合剂3# 将淀粉和水配制成均匀的悬浮液，同时将称好的硼酸溶解于70℃的水中，形成10%的溶液。然后将淀粉悬浮液放入50℃的恒温水浴锅中搅拌，稍后将硼酸徐徐倒入悬浮液中，当悬浮液的温度达到50℃时，将10%的甲醛溶液缓缓倒入悬浮液中进行反应。一定时间后，升高恒温水浴锅的温度至80℃，以使悬浮液成为粘稠状液体。
3.4 实验过程及测定指标
将三种粘合剂分别与粉碎后的秸秆混合，并进行充分搅拌，混合料在相同的压制条件下，压制成长12.5cm，宽5.5cm的试样。对混合料的流动性和试样的机械强度和耐水性进行测定和比较，以获得所需要的粘合剂。
4 实验结果和讨论
4.1 不同粘合剂混合料的流动性的比较
以不同粘合剂混合料在7kPa压力，每30秒通过直径为4mm的特制小孔的克数为参考值可得：含1#和3#粘合剂的混合料的流动性最好，其挤出质量较高，含2#粘合剂的混合料的流动性差，其挤出质量很少。
4.2 不同粘合劑与机械强度的关系
采用相同预处理及粉碎粒度及压制条件，对不同粘合剂配方压制的试样进行比拉伸强度、比静曲强度的测试。结果显示使用不同粘合剂制成的样板的强度不同，其中粘合剂3#的样板的比静曲强度最好，比拉伸强度次之。另外，用粘合剂2#制成的标准试样比拉伸强度为最好，比静曲强度次之。
4.3 不同粘合剂与耐水性的关系
三种粘合剂压制的试样分别同时进行1h和24h的浸泡试验，样品浸泡1h后，粘合剂3#吸水量少，并且在24h的浸泡处理后，粘合剂3#的样品其吸水率为71.06%，仍为最小，因此可得知粘合剂3#的样品其耐水性最好。分析其原因为：粘合剂3#中的淀粉糊在配制及进一步的压制、烘干过程中交联效果较好，与纤维的粘合强度和紧密度最好，并且性能稳定，不易为其它因素所影响。
5 小结
从上述三个试验结果得到：粘合剂1#与纤维混合后有好的流动性，但其压制试样的机械强度和耐水性较差；粘合剂2#通过硼砂来交联淀粉，虽然其机械强度较好，但耐水性一般，混合料流动性较差；粘合剂3#通过甲醛交联改型淀粉，其压制前的混合料不仅流动性好，满足模压料要求，而且其压制试样的机械强度、耐水性也为最好。
参考文献
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二氧化钛光降解甲基橙的实验研究 篇4
一、实验
本研究所用到的药品有甲基橙、粉末二氧化钛、氢氧化钠、盐酸等;实验仪器有分光光度计、磁力搅拌器、125W高压汞灯、离心机。配制一定浓度的甲基橙溶液,用分光光度计在400~600nm之间的不同波长下测定此浓度甲基橙的分光光度值,分析得出甲基橙的最大吸收波长为462nm。在1mg/L~50mg/L的浓度之间配制一系列浓度梯度的甲基橙溶液,在甲基橙最大吸收波长下测得甲基橙的分光光度值,做出工作曲线。取每次实验后待测的溶液,在离心机中分离之后,取上层清液,在最大波长下测得吸光光度值,根据工作曲线得出甲基橙的浓度,求解降解率。
二、实验结果与讨论
1. p H值对降解率的影响。
取10mg/L的甲基橙为基液,按甲基橙:二氧化钛为1∶1000投放二氧化钛,改变其酸碱值进行实验,后测得结果如下图。
由数据分析可知,在强酸和强碱环境下甲基橙的降解率为最佳。这是由二氧化钛光催化机理所决定的,羟基自由基是光催化反应的一种主要活性物质,对光催化氧化起决定作用,吸附于催化剂表面的氧及水合悬浮液中的OH-、H2O等均可产生该物质。在二氧化钛吸附表面上的水时,反应机理表示为:Ti O2+H2O→e-+h+,h++H2O→·OH+H+,h++→·OH。在强碱环境下会有大量的OH-产生,有利于·OH的形成;在二氧化钛吸附表面的O2时,其机理可表示为:O2+e-→·O2-,·O2-+H+→HO2·2HO2·→O2+H2O2,H2O2+O2-→·OH+OH-+O2。在强酸环境下会有大量的H+产生,由反应机理表达式可以看出,在大量的H+下有利于·OH的形成。在两种情况下形成的大量的羟基自由基对整个催化氧化过程起着重要的作用。
2. 甲基橙与二氧化钛比例的影响。
分别向10mg/的甲基橙溶液中加入不同比例的二氧化钛,在p H为2的条件下,测得实验结果如下所示:
由图中可以看出在二氧化钛用量大于0.7克时,即二氧化钛与甲基橙之比大于1000时,甲基橙的降解率能达到90%以上,而且再增大二氧化钛的用量降解率变化不明显,而且略有下降。这是因为,整个光催化反应是在催化剂二氧化钛表面上进行的,随着催化剂用量的增加,反应活性位增加,降解反应速率也随之增加,甲基橙降解率也随着催化剂的增多而增多,但是定量的甲基橙进行光催化反应所需要的催化剂活性位是一定的,当催化剂的量超过甲基橙的所需量时,再增加催化剂的用量时将不会提高降解率,反而使降解率有所下降。
3. 反应时间对降解率的影响。
取50ml 10mg/L的甲基橙溶液,调节PH值为2,按照甲基橙与二氧化钛1:1000的比例投放二氧化钛,在高压汞灯照射下边搅拌边分别反应,10min、20min、30min、40min、50min、60min后,取反应后溶液测得结果如下:
由图可以看出,反应时间为30min时降解率基本上达到最大值,再增长反应时间时,降解率基本保持不变。
通过对以上数据进行分析可以得出甲基橙光催化降解的最优条件是:甲基橙与二氧化钛以1∶1000的比例,在强酸或强碱条件下,在高压汞灯照射下边搅拌边反应,可使降解率达到90%以上。
摘要：二氧化钛(TiO2)作为一种催化剂已经得到了广泛的应用,特别是在污水处理方面。本课题主要探究了用二氧化钛(TiO2)光降解污水中的有机污染物甲基橙,并对其机理进行了探讨。通过分析二氧化钛(TiO2)的用量与甲基橙的用量比例、反应时间、pH值以及外界条件等因素对降解结果的影响,找到最佳的降解条件。实验结果表明:在125W高压汞灯的照射以及在磁力搅拌器的搅拌下,在强酸或强碱的条件下,当甲基橙:二氧化钛=1∶1000时,可达到最佳降解率。
关键词：二氧化钛,光催化,降解
参考文献
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降解实验 篇5
摘要：以钛酸丁酯为原料,乙醇为溶剂,利用溶胶凝胶法制备蚋米TiO2微粒.以紫外灯为光源,以橙黄Ⅱ、酸性品红和亚甲基篮溶液为降解对象,实验考察了蚋米TiO2微粒的光催化活性,同时比较了不同结构的染料的降解效果.结果表明:自制的纳米TiO2对染料废水具有明显的降解,不同结构的.染料中,具有单偶氮蛄构的染料橙黄Ⅱ的降解效果曩好.作 者：王英巨 李红 作者单位：王英巨(沈阳市发展建设资金管理中心,沈阳,110001)
李红(沈阳理工大学,沈阳,110168)
统糠、米糠降解处理技术 篇6
处理统糠方法如下：将一包“粗饲料降解剂”（如果减少25克“粗饲料降解剂”加上25克“活力99生酵剂”，则效果更好）与3公斤玉米粉（可以适当增加玉米的用量，原则上是越多越好，也可以用麦粉、大米粉、淀粉等代替）、150公斤统糠、450克食盐，30公斤豆粕（采用花生麸、菜籽粕、棉籽粕也可），1.5公斤磷酸二氢钙或过磷酸钙（有饲料专用的，也可以用用作化肥的，添加量为1%~1.5%），300~350公斤水，混合均匀覆盖或密封发酵，夏季2天，冬季3~5天，如果时间允许，最好发酵处理3天以上，密封即可长时间保存（可以保存一年以上）。
处理后的统糠可闻到甜香味，用来饲喂猪、鸡、鸭、鹅及草食动物，根据不同日龄、品种决定饲喂量。饲喂时，添加适量多种维生素，每100公斤处理后的统糠添加金赛维25克。
处理统糠对于水分含量要求的标准是：手抓一把饲料，轻轻一握，即有水滴出，堆放时水不自动流出，这就是最好的含水量，这个含水量一般是100%。
本技术也适合对米糠、花生壳（要粉碎）、豆秸、锯末（无毒、无异味）等进行处理，可大大提高米糠和花生壳等的消化吸收率，明显提高营养价值。（广西 蒋爱国）
注：多功能活力99粗饲料降解剂可以处理大部分农作物秸秆、蔗渣、木薯渣、酒糟、米糠、统糠等，能在极短的时间内降解为单胃（猪、鸡、鸭、鹅等）和非单胃动物（牛、羊、马等）均可消化吸收的优质饲料，增加处理物料的适口性，香醇甜适口，提高消化吸收率，增强免疫力，减少粪臭味，最大幅度地降低您的饲养成本。真实与否，请您试用验证。
粗饲料降解剂3包起购，免邮资，15元/包，整件购买12元/包（80包/件），每包可处理全价饲料或自配饲料400公斤，处理秸秆、酒糟、统糠等饲料150公斤，处理秸秆等饲喂反刍动物400公斤。
降解实验 篇7
单细胞凝胶电泳技术 (SCGE) , 又称彗星试验 (comet assa Y) , 是由Johanson[3]于1984年建立起来的一种检测细胞核损伤的定量技术, 该技术简易、快捷、而且灵敏, 是目前医学中检测DNA损伤的经典方法。在法医学领域应用此方法检测死后机体牙髓细胞DNA的降解情况来推断死亡时间的报道很少, 中国刑警学院的教授郑吉龙等[4]于2012年报道过用此方法检测兔牙髓细胞核DNA降解和死亡时间的关系, SCGE具有简易、快捷、检材量少、无需放射性物质的标记, 拥有很高的实战价值, 已被广泛地应用于各种有核细胞的DNA损伤和恢复的研究。本实验采用计算机图像分析技术与单细胞凝胶电泳技术结合, 在牙齿离体后72 h内, 于单细胞水平监测牙髓细胞核DNA降解规律, 对降解发生过程中DNA的规律进行动态研究, 对有核单细胞与死亡时间的关联进行探讨。
1 资料与方法
1.1 一般资料
健康成年人智齿 (男女不限) 共计60颗, 源自辽宁医学院附属口腔医院。
1.2 实验步骤
1.2.1 制片及细胞裂解
在离心管中将100μL细胞悬液与0.8%低熔点琼脂糖的混合液 (1:8) 放在载玻片上, 盖上盖玻片, 4℃下固化15 min, 再倒入裂解液至载胶片后避光30 min。
1.2.2 电泳
解旋完毕后, 直接接通电泳仪, 稳压25 V, 电流300 m A, 电泳30 min。
1.2.3 染色
电泳完毕后, 吸干液体, 在载胶片表面滴20 m L25μg/m L的Gold View TM染色, 放在4℃冰箱内于15 min后观察结果。
1.3 彗星成像及图像分析
离体后牙髓经不同时间间隔取下作为实验材料, 在碱性环境下电泳后, 经LUCIA图像分析系统采集得到荧光图像 (图1) 。用相应计算机程序对每个牙髓“彗星”细胞进行独立分析记录, 用EXCEL软件对所获得的牙髓降解规律的数据进行有关统计学分析, 推出二元的回归方程式。 (1) 头DNA含量比例; (2) 尾DNA含量比例; (3) DNA头半径; (4) DNA尾长度; (5) DNA尾矩; (6) DNA Olive矩; (7) DNA头面积; (8) DNA尾面积。
2 结果
牙齿离体后72 h内牙髓细胞核 (1) 头DNA含量比例; (2) 尾DNA含量比例; (3) DNA头半径; (4) DNA尾长度; (5) DNA尾矩; (6) DNA Olive矩; (7) DNA头面积; (8) DNA尾面积。回归分析得出方程式。Y1=-0.0181X12-1.1134X+96.343, X1=头DNA含量比例, Y1=牙髓离体时间;Y2=0.0019X22+1.1039X+3.1695, X2=尾DNA含量比例, Y2=牙髓离体时间;Y3=-0.0017 X32-0.0232X+16.100, X3=DNA头半径参数HR (μm) , Y3=牙髓离体时间;Y4=-0.0130X42+1.8173X+0.9434, X4=DNA尾长度参数TL (μm) , Y4=牙髓离体时间;Y5=0.010 X52+0.2232X+1.2274, X5=DNA尾矩参数TM, Y5=牙髓离体时间;Y6=0.001 X62+0.3324X-0.1234, X6=DNA Olive矩参数OM, Y6=牙髓离体时间;Y7=-0.0919X72-1.079X+774.23, X7=DNA头面积参数HA (μm2) , Y7=牙髓离体时间;Y8=0.1054 X82+48.401X+73.542, X8=DNA尾面积参数TA (μm2) , Y8=牙髓离体时间。
3 讨论
彗星试验 (comet assa Y) 是一种被用于检测细胞核DNA损伤的便捷方法, 本实验的原理是:DNA是细胞中的生物遗传物质, 同一物种的组织细胞DNA含量是恒定的[5]。机体死亡后, 由于降解自溶作用, 细胞核DNA会发生降解, 酶解产物逐渐增加, 片段有规律性的逐渐减小, 直至消失。DNA降解能引起染色体超螺旋结构和DNA分子结构松散, 电泳时, 降解的DNA碎片在电场中向正极移动。
彗星头DNA、尾DNA、Olive尾矩、尾矩尾DNA这些参数能够较好的反映与PMI的规律性, 可能是这些数据包含了DNA降解片段的大小、数量以及所占比例等多方面的降解信息[6], 因而能够较真实的反映DNA的死后降解程度及规律。本实验利用彗星图像软件, 对牙髓细胞核DNA彗星电泳的多个彗星参数随PMI的变化进行了测量, 线性相关分析各参数与PMI的线性关系。SCGE作为一种快速、简便、灵敏检测单个细胞DNA断裂的技术, 用于探测DNA降解与死亡时间的关系具有广阔的前景, 尤其是其方法灵敏, 在碱性条件下能检测出轻度的DNA损伤, 这对更早期的死亡时间的推断具有一定优势;其要求的仪器设备价格便宜, 适合于基层应用, 便于推广。牙髓细胞核DNA的降解与死亡时间具有较强的相关性, 本研究得出的牙髓细胞核DNA降解的各组参数的回归方程, 为法医实战中推断死亡时间提供了一种全新的、客观、准确的方法, 具有重要的参考依据[7]。但是必须注意的是, 无论应用何种技术手段, 由于个体差异、损伤程度、环境因素以及死亡原因不同等原因, 对骨骼、牙齿中各检测指标都会受到影响, 故法医学工作者必须结合案情, 针对不同类型的死亡原因的骨骼、牙齿检材, 进行细致研究, 综合分析才能得出符合客观的规律。
摘要：研究离体人牙髓细胞核DNA降解与死亡时间的关联, 从而探讨牙髓细胞核DNA含量改变在死亡时间推测中的意义, 为死亡时间的推测提供新的理论依据。
关键词：法医病理学,DNA降解,单细胞凝胶电泳
参考文献
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降解实验 篇8
左氧氟沙星 (Levofloxacin, LEVO) 是一种人工合成的喹诺酮类抗生素, 对革兰氏阳性、阴性菌群具有广谱抗菌作用, 加之具有高效、安全等优点, 因此在世界范围内被大量生产与使用。已有研究发现在地表水、污水处理厂出水等基质中存在LEVO残留[4,5], 这是因为大多数城市污水处理厂在设计工艺流程时, 并未针对性地考虑到抗生素药物的处理, 导致不完全处理的抗生素污染物随污水处理厂出水排入环境。
由于抗生素对活性污泥中的微生物具有灭活作用, 传统的生物处理法难以有效去除抗生素类污染物。在这种情况下, 研究有效处理含抗生素废水的方法日益受到环保工作者的重视。Fenton法作为一种有较好应用前景的废水处理工艺, 被广泛用于处理各种有机废水, 尤其是传统生化法难以有效处理的高浓度、高毒性、难降解有机废水, Fenton法处理效果明显[6,7]。本实验尝试用Fenton试剂去除水溶液中的LEVO, 初步考察降解效果, 并且探讨各因素对Fenton法氧化降解LEVO的影响, 以期为喹诺酮类抗生素废水处理技术的研发提供一定的数据支持。
1 实验部分
1.1 实验仪器
Young Lin Acme9000液相色谱仪 (韩国Young Lin Instrument公司) ;Kromasil C18色谱柱 (150 mm×4.6 mm, 5μm) ;Milli—Q超纯水仪 (美国Millipore公司) ;J2—HS型离心机 (美国Beckman公司) ;90—1双向磁力搅拌器 (上海振荣科学仪器有限公司) ;FE20型实验室p H计 (梅特勒-托利多仪器 (上海) 有限公司) 。
1.2 实验药品与试剂
左氧氟沙星 (纯度>98%, 美国Sigma公司) ;甲醇 (色谱纯, 美国Fisher公司) ;30%过氧化氢、七水硫酸亚铁 (分析纯, 美国Sigma公司) ;其他试剂均为分析纯。
1.3 实验方法
实验过程:取一定量LEVO储备液及适量超纯水于250 mL烧杯中, 用1 mol/L H2SO4和1 mol/L Na OH调节至所需p H。然后分别加入一定量的Fe SO4和H2O2储备液 (反应体系总体积为100 mL) , 在磁力搅拌条件下反应一定时间。取1 mL反应液于含有过量Na2SO3的离心管中终止反应。样品经离心后取其上清液进行HPLC分析, 测定剩余的LEVO含量。
HPLC检测条件:流动相:水70%-甲醇30% (体积比) ;流速:1.5 mL/min;检测波长:290 nm;进样量:20μL。
2 结果与讨论
2.1 正交试验
Fenton试剂之所以具有强氧化性是因为H2O2可以被Fe2+催化产生羟基自由基 (·OH) , 而·OH的产率与反应条件密切相关, 如反应体系的初始p H、Fe2+和H2O2的初始浓度、反应时间等。为了考察以上几种因子的影响程度并初步确定最佳反应条件, 设计了L9 (34) 正交试验, 如表1所示。正交试验结果见表2。
注:正交试验LEVO初始浓度为50μmol/L。
注:正交试验LEVO初始浓度为50μmol/L。
表2中的极差计算表明, 选定的4个因素对Fenton降解LEVO的影响权重, 从大到小依次为:B (Fe2+的初始浓度) 、A (反应时间) 、C (H2O2的初始浓度) 、D (p H值) 。Fe2+的初始浓度是本次实验的主要影响因素, H2O2的初始浓度和p H值对本次实验影响程度较小。最佳反应条件组合为A3B3C3D3, 即反应时间为90 s, Fe2+的初始浓度为225μmol/L, H2O2的初始浓度为1 mmol/L, 体系初始p H值为3。需要说明的是, 得到的最佳条件组合是根据正交试验结果所选定, 在实际应用过程中还需考虑运行成本等经济因素, 并最终确定适宜的反应条件。
2.2 最优反应条件确定
2.2.1 反应时间对LEVO去除率的影响
通过分析比较表2中Fe2+、H2O2初始浓度、初始p H值等因子各个水平的K值, 以及综合考虑实际应用中降低处理成本等因素, 选取以下实验条件:LEVO初始浓度为50μmol/L, Fe2+的初始浓度为150μmol/L, H2O2的初始浓度为0.75 mmol/L, 初始p H值为6。实验结果见图1。可以看到, 在反应前30 s, LEVO的降解速率很快, 反应30 s后LEVO去除率达到80.7%。随后, LEVO去除率的增加趋于平缓。这是因为在反应初始阶段, H2O2在足量Fe2+的催化作用下分解生成大量的·OH, 进而迅速进攻LEVO并破坏其分子结构, 使之降解。但随着反应进行, Fe2+逐渐转化为Fe3+降低了催化剂的含量;同时, LEVO氧化分解过程产生多种中间产物, 这些中间体可能和LEVO竞争·OH等自由基, 从而导致LEVO的降解速率变慢。在反应进行到60 s和90 s时, 去除率分别达到93.3%和97.6%。考虑到在实际应用中缩短反应时间可以节约运行成本, 因此选择60 s作为最优反应条件。
2.2.2 Fe2+初始浓度对LEVO去除率的影响
为了考察Fe2+初始浓度对LEVO去除效果的影响, 设计如下实验:LEVO初始浓度为50μmol/L, H2O2的初始浓度为0.75 mmol/L, 初始p H值为6, 反应时间为60 s。实验结果见图2。
由图2可知, 当[Fe2+]0为25μmol/L时, LEVO去除率仅为29.3%, 这是因为此时体系中Fe2+含量不足, 催化H2O2产生·OH的速度十分缓慢, ·OH的产量也极低, 因此限制了LEVO的降解速度。随着Fe2+初始浓度的增加, ·OH的生成量增加, LE-VO的去除率也随之增加。当0[Fe2+]为150μmol/L时, LEVO去除率已经达到94.6%。继续增加Fe2+初始浓度, 去除率增加幅度不再显著, 甚至保持不变, 故选择0[Fe2+]为150μmol/L作为最优反应条件。
2.2.3 H2O2初始浓度对LEVO去除率的影响
为了考察H2O2初始浓度对LEVO去除效果的影响, 设计如下实验:LEVO初始浓度为50μmol/L, Fe2+的初始浓度为150μmol/L, 初始p H值为6, 反应时间为60 s。实验结果见图3。
与Fe2+初始浓度对去除率的影响作用相似, 随着H2O2初始浓度的增加, LEVO的去除率也呈现出先增加后基本保持稳定的趋势。在较低H2O2浓度范围内, 体系中随着H2O2浓度增加, 催化产生·OH的数量也随之增加, 因此Fenton试剂对LEVO的降解去除率增加;但是, 当H2O2浓度过高时, 过量的H2O2将与·OH发生反应消耗体系中的·OH自由基, 阻碍了LEVO的降解[8]。当[H2O2]0为0.75mmol/L时, LEVO的去除率已经达到93.2%;当[H2O2]0增加至1.5 mmol/L时, 去除率为99.4%。考虑到H2O2投加量是决定Fenton法经济成本的重要因素, 因此选择[H2O2]0为0.75 mmol/L作为最优反应条件。
2.2.4 初始p H值对LEVO去除率的影响
p H值是影响Fenton反应的一个重要因素[9]。根据Fenton反应理论, p H值通过影响溶液中铁离子的存在形态从而影响Fenton试剂的氧化能力。p H过低时, Fe3+不能被顺利还原为Fe2+, 催化反应受阻;而p H过高时, Fe2+和Fe3+会形成氢氧化物沉淀从而失去催化能力。
为了考察初始p H对LEVO去除效果的影响, 设计如下实验:LEVO初始浓度为50μmol/L, Fe2+的初始浓度为150μmol/L, H2O2初始浓度为0.75mmol/L, 反应时间为60 s。实验结果见图4。当初始p H值在1~7范围内, 去除率都保持在84.1%以上。p H为3时, LEVO去除率达到最大值98.0%, p H值小于或大于3时, 去除率略有下降。但是当p H增大至碱性时, 去除率陡然下降, 几近为0, 说明在碱性条件下, Fenton试剂对LEVO几乎没有降解效果。这是因为体系中的Fe2+和Fe3+在碱性条件下发生絮凝沉淀作用失去了催化能力。虽然实验得到的最佳p H为3, 但是考虑到增加酸度会大大增加处理工艺的成本, 故选取p H值为6作为最优处理条件, 此时去除率为96.5%。
3 结论
本研究采用Fenton法氧化降解水中LEVO, 通过正交试验和单因素实验确定了最优反应条件。在反应时间为60 s, Fe2+的初始浓度为150μmol/L, H2O2的初始浓度为0.75 mmol/L, 初始p H为6的条件下, Fenton试剂对初始浓度为50μmol/L的LEVO的去除率为96.5%。这表明, Fenton法可有效去除水中LEVO, 该研究为处理难生物降解的抗生素废水提供了新的思路。
摘要：左氧氟沙星 (Levofloxacin, LEVO) 是目前应用最广泛的喹诺酮类药物之一, 其在多种环境基质中被频繁检出, 对生态系统和人类健康造成潜在危害。采用Fenton试剂 (H2O2-Fe2+) 氧化降解水中LEVO, 通过正交试验初步筛选出适宜的反应条件并针对各影响因素分别开展深入研究。实验结果表明, 选定的4个因素对Fenton试剂降解LEVO的影响权重, 从大到小依次为:Fe2+的初始浓度、反应时间、H2O2的初始浓度、初始pH值。当选取反应条件pH=6, H2O2和Fe2+初始浓度分别为0.75 mmol/L和150μmol/L时, 处理初始浓度为50μmol/L的LEVO溶液60 s, LEVO的去除率达到96.5%, 说明Fenton试剂可有效去除水溶液中的LEVO。该研究为处理含LEVO等难生物降解的有机物废水提供了一定的理论和数据支持。
关键词：左氧氟沙星,Fenton试剂,降解
参考文献
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降解实验 篇9
关键词：超临界水氧化,食品废水,降解
食品工业废水本身无毒性, 但含有大量可降解的有机物, 废水若不经过处理排入水体会消耗水中大量的溶解氧, 造成水体缺氧, 使鱼类和水生生物死亡[1]。食品工业废水处理常见工艺流程我国从20世纪80年代开始, 已开发出多种有关这类废水的高效、低耗的处理工艺。包括好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、稳定塘工艺、光合细菌工艺、土地处理工艺以及上述工艺组合而成的各种各样的工艺。这些方法大多都有目前无法克服的弊端, 物理法的不彻底性、化学法的二次污染、生物法的长期性与难控制性都决定了必需寻求一种新的有机废水处理办法来填充传统方法处理领域的空白与不足。
超临界水氧化技术是一种绿色环保的新型水处理技术。当水的状态处于超临界的条件下, 用超临界水作为反应介质, 有机物质会在超临界液相中发生强烈氧化反应, 降解成小分子的物质。这种水处理技术不需繁杂的工艺过程, 也不需要额外的容积, 绿色环保, 处理效率高, 在有机废水处理方面具有很大的发展潜力[2]。本文采用超临界水氧化法处理高浓度的食品废水, 研究了不同温度、压力、反应时间等因素对高浓度食品废水降解效果的影响。研究结果表明:反应温度, 压力和时间都影响高浓度食品废水的降解效果, 升高温度、增大压力和延长反应时间都将提高废水的处理效果, 在相同的反应时间下温度对处理效果的影响要大于反应压力。
1 实验部分
1.1 实验装置
高温高压连续水氧化实验装置工艺流程图如图1所示, 废水、氧化剂及蒸发壁流三股物流经高压计量泵加压预热器预热后进入反应器反应, 反应完成后从反应器出口流出进入不锈钢盘管冷却器冷却, 然后再进入气液分离器进行分离, 气体由气液分离器上方排空, 液体及固体析出物从下方排出。由于反应器出口处到分离罐之间的压力变化范围很大, 为保持管线的压力稳定, 设置了背压阀来进行压力调整。
1.2 食品废水处理实验
1.2.1 实验仪器
实验仪器如表1所示。
1.2.2 实验方法
实验时首先配制一定浓度的食品废水作为目标废水, 废水的配方如表2。
食品废水配制好以后, 待系统达到设定温度后按一定体积比与氧化剂 (30%过氧化氢) 在进料口进行混合, 流经加压泵加压到所需压力后再由预热器预热后进入反应器, 然后与进入反应器环隙区的蒸发壁流相互混合, 最后从反应器下部出口流出, 进入气液分离器进行气液分离, 在液相出口按不同反应时间进行取样分析。平行实验中先控制压力不变而温度变化来考察温度对食品废水处理效果的影响, 后同理控制温度不变而压力变化来考察反应压力对食品废水处理效果的影响, 最后结合各组实验结果考察反应时间对食品废水处理效果的影响。
2 结果与讨论
取初始COD浓度为678.33mg/L的食品废水作为目标废水, 进料流量2.8L/h, 按体积比1:10取30%过氧化氢作氧化剂, 控制反应主反应区压力为22.5MPa, 调整反应温度分别为374℃、382℃、390℃对食品废水进行降解。表3为不同温度下反应后产物的COD浓度和去除率, 图1为对应的COD降解的趋势图。
由实验结果可以看出在同一反应时间下, 随着反应温度的升高, 食品废水中的COD的去除率升高, 降解效果变好。同时也可以理解为温度越高, 达到理想降解效果所需要的时间越短。
3结语
本论文采用连续式蒸发壁式超临界水氧化反应装置, 考察了超临界水氧化法降解高浓度食品废水过程中的温度、反应时间对降解效果的影响;同时考察了不同浓度COD的食品废水对降解效果的影响。结果表明:在同一反应时间下, 随着反应温度的升高, 食品废水中的COD的去除率升高, 处理效果越好。本实验研究对SCWO法处理有机废水的高效化和实现其工业化应用有较大的现实意义和参考价值。
参考文献
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降解实验 篇10
关键词：壳聚糖,医用敷料,抑菌实验
壳聚糖 (Chitosan, CS) 是甲壳素脱乙酰的产物, 来源于甲壳动物和昆虫的外骨骼, 在地球上含量极为丰富。作为自然界中广泛存在的一种天然多阳离子化合物, 壳聚糖具有生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等多种优良性能, 使其在各行各业中得到广泛关注。已有大量的研究提示, 壳聚糖在体内、体外对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌等均有抑制作用[1]。本实验通过对壳聚糖进行磷酸降解制备低分子量壳聚糖磷酸降解产物, 以壳聚糖磷酸降解产物制作两种水溶性妇科医用敷料, 并同时对他们进行抑菌实验来研究低分子量壳聚糖磷酸降解产物及其妇科医用敷料的抑菌效果, 现报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料及设备
壳聚糖 (脱乙酰度95%以上) 、聚乙二醇400、聚乙二醇4000、聚乙烯醇及明胶均购自南通兴成生化有限公司, 95%乙醇、磷酸均为分析纯。所用水为去离子纯水, 水解酪蛋白液体培养基、水解酪蛋白固体培养基、真菌药敏培养基 (RPMI 1640) 及营养肉汤购自郑州博赛生物科技有限公司。隔水式电热恒温培养箱;THZ-95恒温振荡仪;浊度仪;低速离心机。标准菌株:大肠埃希菌 (ATCC25922) 、金黄色葡萄球菌 (ATCC25923) 、白色念珠菌 (ATCC10231) 均购自卫生部临床检验中心。
1.2 方法
1.2.1 低分子量壳聚糖磷酸降解产物的制备
(1) 取一洁净烧杯, 加入80 m L去离子水, 然后加入20 m L磷酸, 配成含20%磷酸水溶液。 (2) 取脱乙酰度为95%以上的壳聚糖10 g溶于100 m L的20%磷酸溶液 (20 m L磷酸+80 m L水) 中, 混匀后, 置于约85℃恒温振荡仪边搅拌边振荡混匀。2 h后, 加入同等量的95%乙醇, 搅拌混匀, 这时有白色絮状物质析出, 继续搅拌直到白色絮状物质不再析出为止。 (3) 在加热降解2 h后, 将前面磷酸降解后的壳聚糖溶液分装到规格为1.5×10 cm的塑料试管中, 每管5 m L, 然后各管分别再加入5 m L无水乙醇, 充分振荡搅匀后, 析出白色絮状物质沉淀, 放置低速离心机里3000 rpm离心5 min, 离心完后取出试管将上清液倒弃, 留下的沉淀物试管中再加入5 m L的无水乙醇, 振荡混匀后, 再3000 rpm离心5 min, 如此洗涤3次后, 弃去上清液后, 将只剩有沉淀的塑料试管放置于37℃温箱底部让剩下的水分蒸发掉, 烘干后试管倒出的粉末即为制备的低分子量壳聚糖磷酸降解产物。该产物粉末溶于水后p H为4.0。
1.2.2 医用栓剂敷料的制作
(1) 称取低分子量壳聚糖酸解产物100 mg置于试管中, 再加入20μL磷酸和0.3 m L水, 置于80℃水浴箱水热约10 min, 待完全澄清后取出。 (2) 再分别称取聚乙二醇4000型1.2 g和聚乙二醇400型1.2 g加入前面试管中, 继续放置80℃水浴加热, 至澄清后取出。 (3) 然后立即用粗口径滴管吸取混合液滴到直径6 mm的每个微板小孔中2滴, 待冷却后凝固成白色软固状物, 即为壳聚糖酸解产物医用栓剂敷料实验用小块。
1.2.3 医用水凝胶式敷料的制作
(1) 称取0.4 g低分子量壳聚糖磷酸降解产物置于玻璃试管中, 加入20μL磷酸和1 m L去离子水, 搅匀后置于80℃水浴箱水浴10 min后, 再用振荡仪振荡搅匀至完全溶解变透明溶液后取出。然后加入3 m L水和1 m L甘油, 混匀。 (2) 称取0.8 g药用明胶加入到小烧杯中, 再加入5 m L去离子水, 放置80℃水浴箱水浴并不时搅拌, 直到变成均匀悬浊液为止。 (3) 将上述两步的液体倒在一起混匀, 再加入0.8 g聚乙烯醇, 边加边搅拌配成均匀的混合液体, 然后置80℃水浴箱水浴5 min形成凝胶状物质, 即为可用壳聚糖酸解产物医用水凝胶敷料。
1.2.4 低分子量壳聚糖酸降解产物最小抑菌浓度测定
分别称取1024 mg的低分子量壳聚糖产磷酸降解产物, 溶于1 m L无菌生理盐水中配成浓度为1024 mg/m L低分子量壳聚糖产磷酸降解产物原液。再对原液行对倍稀释使其最终浓度分别为512、256、128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125、0 mg/m L, 最后一管为对照。分别加入0.05 m L的经培养18~24 h的1.5×106CFU/m L (0.5麦氏浊度稀释100倍) 的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌菌悬液, 混匀后放置35℃恒温培养箱中作用2 h后, 再分别吸取0.05 m L混合液接种于普通琼脂培养基, 白色念珠菌接种于沙保罗培养基中, 把接种好的培养基放置35℃恒温培养箱中培养24 h, 24 h后取出培养基读取结果, 分别观察不同浓度的培养基的细菌菌落生长情况。以不生长形成菌落的浓度为最小抑菌浓度。
1.2.5 低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料的抑菌实验
分别在水解酪蛋白固体培养基 (M-H培养基) 和真菌药敏专用培养基 (RPMI 1640培养基) 用金属打孔器打3个直径6 mm的圆形凹杯孔, M-H培养基涂布制备好的0.5麦氏浊度的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌菌悬液, RPMI 1640培养基涂布0.5麦氏浊度白色念珠菌菌悬液。然后一孔加入低分子量壳聚糖酸降解产物医用栓剂敷料一片, 一孔加入低分子量壳聚糖酸降解产物医用水凝胶敷料0.1 m L, 第3孔做对照。把抑菌实验的培养基放置于35℃恒温培养箱中培养24 h, 培养24 h后观察3个孔周围的细菌生长情况, 以无细菌生长的最大直径为抑菌直径。测定低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料对细菌的抑菌环直径, 用以判断低分子量壳聚糖酸降解产物医用敷料的抑菌效果。
2 结果
2.1 壳聚糖酸降解产物最小抑菌浓度
通过肉汤稀释法测定低分子量壳聚糖酸降解产物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对大肠埃希菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对白色念珠菌的最小抑菌浓度都为0.5 mg/m L。
2.2 壳聚糖磷酸降解产物敷料的抑菌效果
经过24 h培养后, 药敏培养基上低分子量壳聚糖酸降解产物医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料在金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌培养基的小孔周围形成比较清晰的抑菌环, 两种低分子量壳聚糖磷酸降解产物制备的医用敷料对标准菌种的抑菌环直径见表1。
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3 讨论
壳聚糖的抑菌作用是保证壳聚糖抑菌敷料临床应用疗效的前提和关键。近年来, 随着科学的发展, 人们对壳聚糖的抑菌机制的认识有了长足的进步;壳聚糖抑菌机制: (1) 干扰菌体细胞膜功能, 这种机制主要对革兰氏阳性菌起主导作用。 (2) 还可以直接与菌体DNA和m RNA作用。Liu等[2]在测试壳聚糖的抑菌能力的实验中, 用FITC (异硫氰酸荧光素) 来标记低分子质量的壳聚糖, 并与大肠杆菌一起培养;结果经过荧光检测发现, 在大肠杆菌的胞体内存在大量被标记的分子质量为8000 u和4000 u的壳聚糖。推测可能是由于低分子质量的壳聚糖可以通过渗透的方式进入到细菌的胞体内, 带正电荷的壳聚糖与带负电荷的DNA相互作用, 影响RNA的转录和蛋白质的合成, 达到抑菌的目的。 (3) 激活几丁质酶, 壳聚糖作为几丁质酶的底物, 在其大量存在的条件下, 病原真菌的几丁质酶的活性可以被激发出来。对于大多数病原真菌来讲, 当壳聚糖浓度很高时, 病原真菌体内的几丁质酶就被过分的表达, 从而降解其自身细胞壁的几丁质, 导致细胞壁损坏, 发挥抑菌效果[3]。 (4) 通过氨基起抑菌作用, 王鸿等[4]在不同脱乙酰度的壳聚糖的抑菌研究中, 认为壳聚糖的抑菌作用可能是通过其带正电荷的氨基与细菌的细胞壁结合, 阻碍细菌增殖来实现的。革兰氏阴性菌的细胞壁的最外层是一层较厚的类脂多糖, 有吸附阳离子的作用;当其吸附了质子化的壳聚糖后, 与Ca2+结合的机会就减少, 脂多糖结构的稳定性变差, 内壁层肽聚糖暴露出来容易被溶菌酶水解。
本研究通过肉汤稀释法测定低分子量壳聚糖酸降解产物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对大肠埃希菌的最小抑菌浓度为0.25 mg/m L, 对白色念珠菌的最小抑菌浓度都为0.5 mg/m L。大大的提高了原有壳聚糖的抑菌能力, 比单纯无降解的大分子壳聚糖的最小抑菌浓度大大降低, 说明低分子量壳聚糖酸降解产物对细菌和真菌都有很强的抑制能力, 具有广谱的抗菌能力, 同时低分子量壳聚糖酸降解产物的水溶性和脂溶性都能大大提高壳聚糖的应用。这是因为分子质量是影响壳聚糖抑菌作用的重要因素, 许莹等[5]发现低分子量壳聚糖 (分子质量为1.7 ku) 抗菌效果最明显, 其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率有显著增加。低分子量壳聚糖对革兰氏阴性菌的抑菌活性也随分子质量的降低而升高[2]。郑连英等[6]也得出同样的结论, 指出分子质量小于5 ku时, 壳聚糖抗菌性最强。壳聚糖抑菌活性与p H值成反比关系。p H值升高, 壳聚糖的溶解性和质子化程度降低, 抗菌性逐渐降低。反之, 壳聚糖分子所带正电荷增加, 使其抑菌活性增加。在p H酸性溶液中, 壳聚糖成为阳离子型生物絮凝剂, 导致菌体新陈代谢紊乱, 起到杀菌、抑菌作用。当p H值小于6时, 壳聚糖具有显著的抑菌效果。而在中性及碱性条件下壳聚糖溶解性较差, 不具有杀菌能力[7]。No等[8]系统研究了不同p H值对壳聚糖抗菌活性的影响, 得出壳聚糖的抑菌活性在p H值为3时达到最高值, 随着p H值的升高而逐渐降低。p H值大小对不同真菌的敏感性也存在差异。总之, p H值在酸性范围时有助于激发壳聚糖的抗菌性。而低分子量壳聚糖磷酸降解产物因为有磷酸化降解过程, 制备的产物具有水溶性和脂溶性而且水溶后p H值可达到4.0, 所以大大的提高了壳聚糖的抑菌能力, 与文献[9]报道相符。
低分子量壳聚糖磷酸降解产物医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及白色念珠菌的抑菌环直径分别为13、13、11 mm和14、14、12 mm。说明低分子量壳聚糖磷酸降解产物衍生医用栓剂敷料和医用水凝胶敷料都对细菌及真菌具有明显的抑制作用, 具有广谱抗菌作用。制备妇科医用敷料在临床有广泛的应用前景。由于阴道和宫颈口生理结构的特殊性, 面对妇科常见的生殖道感染, 使用抗菌药物和外用清洗液常不能获得立即的效果[10];同时, 抗菌药物过多过频使用常导致耐药菌的增多, 部分抗菌药物药效下降;过多的清洗阴道, 常导致阴道内正常菌群失调, 条件致病菌过渡增殖导致感染[11]。具有抑菌活性的低分子量壳聚糖磷酸降解产物制作妇科医用敷料的应用将有效解决这一问题, 阴道的酸性环境 (p H 3.8~4.4) 也为其抑菌活性的发挥提供了最佳环境[12]。本研究将自然界广泛来源的甲壳素, 即高乙酰化的壳聚糖经磷酸法降解的产物与聚乙二醇、明胶等其他成分制成不同形式的妇科医用敷料, 并观察不同敷料的抑菌效果, 旨在为慢性宫颈炎、BV和VVC等生殖道感染性疾病的治疗提供参考, 这对减少抗菌药物的使用, 减少细菌、真菌耐药的产生具有积极意义[13]。壳聚糖磷酸降解产物敷料的应用将有效减少宫颈癌术后切口和宫颈癌放疗过程中感染的发生, 促进手术切口或溃疡口的愈合, 为女性生殖道感染的治疗提供了新思路[14]。