生物塑料研究范文

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篇1

中图分类号：TQ321.4；X384 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）11-2481-05

塑料是人工合成的长链高分子材料[1]。由于塑料具有优秀的理化性能，如强度、透明度和防水性等，合成塑料已广泛应用于食物、药物、化妆品、清洁剂和化学品等产品的包装。塑料已经成了人类生活中不可缺少的一部分，目前全世界大约有30%的塑料用于包装，而且仍以每年高达12%的比率扩展。

塑料材料在世界范围内的广泛使用，在给人类生产和生活带来巨大益处的同时也带来了很多问题：如石油资源的大量消耗和塑料垃圾的日益增加等，它们会给人类未来的生活带来难以估计的能源危机和环境污染问题。尤其是各种废弃塑料制品的处理问题，已经不单是简单的环境治理方面的问题，世界各国普遍已将其发展认识成为值得重视的政治问题和社会问题。由于塑料在自然进化中存在的时间较短，因此塑料可抵抗微生物的侵蚀，自然界中一般也没有能够降解塑料这种合成聚合物的酶[2]。目前塑料垃圾一般是通过填埋、焚化和回收处理掉。但不恰当的塑料废弃物处理往往是环境污染的重要来源，不仅直接危害人类的生存，而且潜在地威胁社会的可持续发展。比如聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）塑料的燃烧会产生二恶英的持久性有机污染物[3]。

由于与传统塑料有相似的材料性质，又具有非常好的生物降解性能[4]，以聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoates，PHAs）、聚乳酸（Polylactic acid，PLA）、 聚己内酯（Polycaprolactone，PCL）等为代表的可生物降解塑料已开始广泛应用于各种包装材料、医疗设备以及一次性卫生用品生产，另外在农田地膜生产中也已用作聚丙烯或聚乙烯的替代品[5]。可生物降解塑料的使用可降低石油资源消耗的30%～50%，进一步缓解对石油资源的使用；另外可生物降解塑料制品的废弃物可以进行堆肥处理，所以与普通石油来源的塑料垃圾相比可避免人工分拣的步骤，这样就大大方便了垃圾的收集和后续处理。因此，可生物降解塑料十分符合现在提倡的可持续发展的政策，以利于真正实现“源于自然，归于自然”。

1 塑料降解概述

任何聚合物中的物理和化学变化都是由光、热、湿度、化学条件或是生物活动等环境因素引起的。塑料的降解一般包括光降解、热降解以及生物降解等。

聚合物光降解的敏感性与其吸收来自对流层的太阳辐射的能力直接相关。在非生物降解中，光辐射活动是影响降解最重要的因素[6]。一般来说，UV-B辐射（295～315 nm）和UV-A辐射（315～400 nm）会直接造成光降解；而可见光（400～760 nm）是通过加热来实现加快聚合体降解的；红外光（760～2 500 nm）则是通过加快热氧化作用实现降解。大多数塑料倾向于吸收光谱中紫外部分的高能量辐射，激活电子更活跃的反应，导致氧化、裂解和其他的降解。

聚合物的热降解是由过热引起的分子降解。在高温下，聚合物分子链的迁移率和体积会发生改变，长链骨架组分断裂，发生相互作用从而改变聚合物特性[6]。热降解中的化学反应导致材料学和光学性能的改变。热降解通常包括聚合物相对分子质量变化和典型特性的改变；包括延展性的降低、脆化、粉末化、变色、裂解和其他材料学性能的降低。

生物降解是塑料降解的最主要途径，一般来说，塑料在自然状态下进行有氧生物降解，在沉积物和垃圾填埋池中进行厌氧降解，而在堆肥和土壤中进行兼性降解。有氧生物降解会产生二氧化碳和水，而无氧生物降解过程会产生二氧化碳、水和甲烷[7]。通常情况下，高分子聚合物分解成二氧化碳需要很多不同种类的微生物的配合作用，一些微生物可将其降解为相应的单体，另一些微生物能利用单体分泌更简单的化合物，还有一些微生物再进一步利用这些简单化合物以实现聚合物的完全降解[1]。

生物降解是受很多因素控制的，包括微生物类型和聚合物特性（迁移率、立构规整度、结晶度、相对分子质量、功能团类型以及取代基等），另外添加到聚合物中的增塑剂和添加剂等都在生物降解过程中起着重要作用[8]。降解过程中聚合物首先转化成单体，然后单体再进行矿化。大多数聚合物都难以通过细胞膜，所以在被吸收和生物降解进入细胞前必须先解聚成更小的单体或寡聚体[9]。微生物降解起始于各种各样的物理和生物推动力。物理动力（如加热/冷却、冷冻/熔化以及湿润/干燥）会引起聚合物材料裂化的机械破坏；微生物进一步渗透，造成小规模溶胀和爆破。至少有两种酶在聚合物降解中起着重要作用，它们分别是胞内解聚酶和胞外解聚酶。胞外解聚酶将聚合物分解成短链分子，短链分子小到足以透过细胞膜，被胞内解聚酶进一步分解。

2 天然可生物降解塑料的生物降解

天然可生物降解塑料一般是指以有机物为碳源，通过微生物发酵而得到的生物降解塑料。主要以PHAs较多，其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯[Poly（3-hydroxybutyrate），PHB]、聚羟基戊酸酯[Poly（3-hydroxyvalerate），PHV]和其共聚物[Poly（3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate），PHBV][10]。微生物在营养缺乏的情况下产生并储存PHAs，当营养不受限时微生物会将其降解并代谢[11]。但是微生物储存PHAs的能力未必能保证环境中微生物对PHAs的降解能力。微生物必须先分泌胞外水解酶，将聚合物转化成相应的羟基酸单体[7]。PHB水解产物为3-羟基丁酸，而PHBV的胞外降解产物为3-羟基丁酸和3-羟基戊酸[12]。这些单体都是水溶性的，可透过细胞壁，在有氧情况下进行β-氧化和三羧酸循环，完全氧化为二氧化碳和水，厌氧情况下还会生成甲烷。实际上，在所有高等动物血清中都发现了3-羟基丁酸，因此PHAs可用于医学方面，包括用于长期控制药物释放、手术针、手术缝合线、骨头和血管替代品等。

目前已在多种环境中分离出大量可以降解PHAs的微生物[13，14]。在土壤中发现的Acidovorax faecilis、Aspergillus fumigatus、 Comamonas sp.、 Pseudomonas lemoignei和Variovorax paradoxus，在活性污泥中分离出的Alcaligenes faecalis和Pseudomonas sp.，在海水中发现的Comamonas testosteroni，存在于厌氧污泥中的Ilyobacter delafieldii以及在湖水中发现的Pseudomonas stutzeri对PHAs均具有降解能力。

PHB胞外解聚酶是微生物自身分泌的，对于环境中PHB的新陈代谢发挥着重要作用。很多PHB解聚酶已从Alcaligenes[15]、Comamonas[16]和Pseudomonas[17]的微生物中分离纯化出来。对它们的基本结构分析表明，这些酶由底物结合区、催化区和连接二者的联合区域构成。底物结合区域在结合PHB方面发挥着重要作用。催化部分包含一个催化单元，由催化三联体（Ser-His-Asp）构成。目前对于PHB解聚酶的性能研究已比较深入，研究显示，PHB解聚酶相对分子质量一般低于100 000，大多数PHA解聚酶相对分子质量都在40 000～50 000；最适pH为7.5～9.8，只有来源于Pseudomonas picketti和Penicillium funiculosum的解聚酶的最适pH是5.5和7.0；在较宽的pH、温度、离子强度等范围内稳定；大多数PHA解聚酶都会受到丝氨酸酯酶抑制剂的抑制[18]。

3 聚合物共混材料的生物降解

聚合物共混材料是由可降解塑料和通用塑料混合制成的，其降解率取决于其中较易降解的成分，降解过程破坏聚合物的结构完整性，增加了表面积，剩余聚合物暴露出来，微生物分泌的降解酶也会增强。目前常见的聚合物共混材料主要是以淀粉基为主要可降解部分的共混材料。

3.1 淀粉/聚乙烯共混物的生物降解

聚乙烯是一种对微生物侵蚀有很强抵御能力的惰性聚合物[19]。随着相对分子质量的增加，生物降解也会减弱[20]。将容易生物降解的化合物如淀粉添加到低密度的聚乙烯基质中，可加强碳-碳骨架的降解。与纯淀粉相比，淀粉聚乙烯共混物的碳转移率降低，在有氧的情况下转移率较高。Chandra等[21]研究发现在Aspergillus niger、Penicillium funiculom、Chaetomium globosum、 Gliocladium virens和Pullularia pullulans混合真菌接种的土壤环境中，线性低密度聚乙烯淀粉共混物可有效地被生物降解。添加淀粉的聚乙烯的降解率取决于淀粉含量，而且对环境条件和共混物中的其他成分很敏感[22]。很多研究者在研究时发现，在淀粉/低密度聚乙烯共混物中添加改性淀粉后，改性淀粉可增强其在共混物中的可混合性和黏着力[23]。但是与未改性的淀粉/聚乙烯共混物相比，这种改性淀粉的生物降解率较低。

3.2 淀粉/聚酯共混物的生物降解

淀粉和PCL共混物被认为是可完全降解的，这是因为共混物中的每种成分都是可生物降解的[24]，Nishioka等[25]已在活性污泥、土壤和堆肥中研究了不同等级商用聚酯Bionoll的生物降解能力。PHB解聚酶和脂酶均可以打开PHB的酯键，由于其结构的相似性，这些酶还能降解Bionolle。Bionolle和低成本淀粉的混合物的开发研究可进一步提高成本竞争力，同时在可接受的程度上维持其他性能。有研究表明，淀粉的添加大大提高了Bionolle组分的降解率[26]。

3.3 淀粉/水溶性聚合物聚乙烯醇共混物的生物降解

水溶性聚合物聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）与淀粉有更好的兼容性，而且这种共混物拥有良好的薄膜性能。很多这样的共混物已得到发展并用来制作可生物降解包装设备[27]。PVA和淀粉共混物也被认为是可生物降解的，因为这两种成分在多种生物环境下都是可生物降解的。从城市污水厂和垃圾堆埋区的活性污泥中分离出的细菌和真菌对淀粉、PVA、甘油和尿素共混物的生物降解能力数据表明，微生物可消耗淀粉、PVA的非结晶区、甘油和尿素增塑剂[27]，而PVA的结晶区未受降解影响。

3.4 脂肪族-芳香族共聚酯的生物降解

脂肪族-芳香族（Aliphatic-aromatic，AAC）共聚酯结合了脂肪族聚酯的生物可降解性和芳香族聚酯的高强度性能。为了降低AAC的成本经常混加淀粉。与其他可生物降解塑料相比，AAC和低密度聚乙烯有更相似的特性，特别是吹膜挤出。AAC也符合食品保鲜膜的所有功能要求，如透明度、弹性和防雾特性，所以这种材料很适合用于水果和蔬菜的食品包装。虽然AAC以化石燃料为基础，但是它是可生物降解和堆肥降解的。通常情况下，它在微生物环境中12周就会被降解得肉眼不可见。

4 合成塑料的生物降解

4.1 聚乳酸聚酯的生物降解

聚乳酸（Polylactic acid，PLA）是一种线性脂肪族聚酯，它是由天然乳酸缩聚或是丙交酯的催化开环制得的。PLA中的酯键对化学水解作用和酶催化断键都很敏感。PLA的应用是其热压产品，如水杯、外卖食物餐盒、集装箱和花盆盒。PLA在60 ℃或是高于60℃大规模的堆肥操作中可以完全降解。PLA的降解首先是水解成水溶性化合物和乳酸。这些产物被多种微生物快速代谢成CO2和水。Torres等[28]研究了Fusarium moniliforme、Penicillium roquefort 对PLA低聚物（相对分子质量为1 000）的降解；Pranamuda等[29]报道了Amycolatopsis sp.对PLA的降解，而在Tomita等[30]的研究中也报道了Bacillus brevis对PLA具有降解能力。另外，已证明可使用专性酯酶如Rhizopus delemer脂肪酶降解小分子PLA（相对分子质量为2 000）。

4.2 聚琥珀酸丁二酯的生物降解

聚琥珀酸丁二酯（Polybutylene succinate，PBS）具有优良的机械性能，通过传统的熔融技术可用于一系列终端产品。这些应用包括地膜、包装膜、塑料袋和易冲刷卫生产品。PBS是水合式生物降解的，通过水解机制开始生物降解。在酯键处发生水解，相对分子质量降低，使得微生物可进行进一步降解。

4.3 改性的聚对苯二甲酸乙二酯的生物降解

改性的聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）是在PET中添加乙醚、酰胺或是脂肪族单体共聚单体，由于它们的键能较弱而更容易通过水解作用进行生物降解。这一降解机制包括酯键的水解与醚和酰胺键的酶促作用。改性PET可通过改变所使用的共聚单体调节和控制降解率。

5 聚氨酯的生物降解

聚氨酯（Polyurethane， PUR）是具有分子内氨基甲酸酯键（碳酸酯键-NHCOO-） 的聚异腈酸酯和多元醇的缩合产物。据报道，PUR中的氨基甲酸酯键易受到微生物的进攻。PUR的酯键水解作用被认为是PUR的生物降解机制。已发现土壤中的4种真菌Curvularia senegalensis、 Fusarium solani、Aureobasidium pullulans和Cladosporium sp.可降解聚氨酯。Kay等[31]分离并研究了16种不同细菌降解PUR的能力。Shah[32]报道称在埋于土壤中6个月的聚氨酯薄膜中分离出了5种细菌，它们分别被定义为Bacillus sp. AF8、 Pseudomonas sp. AF9、 Micrococcus sp. AF10、 Arthrobacter sp. AF11和Corynebacterium sp. AF12。

FTIR光谱可用来证明聚氨酯生物降解机制是聚氨酯中酯键的水解作用。聚氨酯生物降解能力取决于酯键的水解作用[33]。酯键降低的比率大约超过醚键50%，这与测量到的聚氨酯降解的数量相吻合。FTIR分析埋于土壤中6个月经真菌作用后的PUR薄膜[34]，显示2 963 cm-1（对照）至2 957 cm-1（试验）波峰有轻微下降，这表明在1 400～1 600 cm-1处C-H键的断裂和C=C的形成。FTIR分析Corynebacterium sp.降解聚氨酯的分解产物表明聚合物的酯键是微生物酯酶进攻的主要地方[31]。目前已分离并表征了两种PU酶，它们分别是与细胞膜结合的PU酯酶和胞外PU酯酶[35]。这两种酶在聚氨酯的生物降解中发挥着不同的作用。与膜结合的PU酯酶可提供细胞介导接近聚氨酯的疏水表面，然后胞外PU酯酶吸附在聚氨酯表面。在这些酶的作用下，细菌可以吸附在聚氨酯的表面并将PU基质水解代谢掉。

6 结论

传统石油来源的通用塑料的过度使用已使得其成为当今世界环境污染的罪魁祸首，因此可生物降解塑料取代通用塑料已经成为未来材料科学领域发展的必然趋势。这些可生物降解塑料的优势主要体现在其可生物降解性和可再生性，此外还具有许多优良的理化性能，如热塑性、生物相容性、产物安全性、成膜后具有高透明度、纤维的高拉伸强度以及易于加工等。但是应该看到的是相关可生物降解塑料在自然界中降解往往十分缓慢，而且在PLA经改性或制成产品后，其在环境中的降解就更为缓慢，因此在进行可生物降解塑料合成和改性研究的同时，其生物降解研究也应该受到重视，以实现其废弃物快速完全降解，并建立有效的生物循环系统以实现产品物料循环。

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篇2

许多金属离子是细菌合成生物膜、蛋白质、核酸等物质的重要组成成分。例如，铁离子是细菌许多代谢过程中的重要辅助因子，所以铁螯合剂或铁的竞争抑制剂可对细菌代谢过程产生影响。Thompson等评估了常见铁鳌合剂去铁胺、去铁酮、Apo6619、VK28盐酸盐、2,2-联吡啶对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌的抗菌活性。在CAMHB(cation-adjustedMueller-Hintonbroth)培养基中，去铁胺对所测细菌均无抑制作用，而所测铁螯合剂均对鲍曼不动杆菌有一定的抑制作用，2,2-联吡啶与VK28对金黄色葡萄球菌有抑菌作用，2,2-联吡啶、去铁酮对肺炎克雷伯菌及某些铜绿假单胞菌菌株有抑菌作用，2,2-联吡啶、去铁酮及Apo6619对大肠杆菌有抑制作用；而在RPMI(RoswellParkMemorialInstitute)1640组织培养基中，VK28、去铁酮和Apo6619的抗菌活性更强。由此可见，不同铁鳌合剂对不同的菌株抗菌活性强弱不同。某些金属离子本身的抑菌作用早已被大家认同，如富含某些金属离子的材料在制作植入性器械或者抑菌涂层方面起到了预防感染的作用。其中，铜盐涂层在医疗植入器械和高危病房的器械、环境涂料方面可能具有广阔的应用前景。镓(Ga+3)是一种与铁原子半径、化合价类似的过渡金属，能竞争抑制三价铁离子结合至含铁酶(iron-requiringenzymes)、蛋白质、微生物的铁载体，从而达到抗菌目的。硝酸镓对鲍曼不动杆菌有抑制作用，并可以降低经鼻感染鲍曼不动杆菌的肺部细菌负荷。研究表明，低浓度的镓能够抑制鲍曼不动杆菌菌株在人类血清中的生长，并且能够降低大蜡螟感染模型中的死亡率。此外，在乳牛小腿感染鸟分枝杆菌模型中也验证了硝酸镓的抗菌作用。近年，我国学者在体外实验中发现，硝酸镓对细菌生物膜也具有抑制作用。然而，这些金属化学物质具有一定的不良反应，如硝酸镓可能造成骨髓抑制、消化道反应、肾功能损害等，故需谨慎应用。

2免疫治疗

对于感染性疾病，疫苗的应用在疾病预防与控制传播中起到了非常大的作用，而对于感染性疾病的免疫治疗，抗毒素疗效确定，应用最广，如破伤风抗毒素、肉毒抗毒素等。抗毒素是一类富含特异性抗体的免疫血清制品，通过中和细菌产生的外毒素而发挥作用。但抗毒素是免疫动物后的血清制品，对人体而言是一种异型蛋白，易产生超敏反应，而高效价的人免疫球蛋白系同种性蛋白，可避免此不良反应，通常用于对抗毒素过敏的患者，如抗破伤风免疫球蛋白、抗狂犬病免疫球蛋白等，不仅可中和病原体产生的毒素，对细菌本身具有一定的破坏作用。然而，由于来源稀少和制备上的困难，对于大多数病原体感染的疾病，没有现存的特异性抗体可供使用。单克隆抗体，尤其是具有高亲和力、高特异性、不良反应小的人源化和全人抗体，在肿瘤、自身免疫性疾病、移植排异反应的治疗方面已经有了广泛应用，在感染性疾病的治疗中也显示了强大的疗效，如治疗呼吸道合胞病毒感染的单克隆抗体Palivizumab。而针对细菌的单克隆抗体近年来也取得了较大的进展。Eculizumab对出血性大肠杆菌引起的溶血性尿毒综合征有效，治疗铜绿假单胞菌感染的KB001(HumaneeredTM)已经入Ⅱ期临床实验阶段，治疗艰难梭菌单克隆抗体也在临床实验阶段。单克隆抗体将是一种高效的抗菌治疗手段，但其研发周期较长，目前寄希望于21世纪能得到发展。

3光动力疗法

光动力疗法(photodynamictherapy，PDT)在我国用于临床治疗已30余年，在肿瘤和皮肤血管瘤的治疗方面有广泛的应用，其作用原理为：在光敏剂参与下，光的作用使有机体细胞或生物分子发生机能或形态变化，严重时导致细胞损伤和坏死。在体外进行的光敏剂活性实验中，四吡咯化合物类光敏剂、没食子酸丙酯、卟啉–纳米微晶纤维素对MRD鲍曼不动杆菌均有活性。光敏剂也可以结合其他分子，以增加其杀菌活性。研究显示，聚阳离子生物高分子壳聚糖可增加血卟啉和甲苯胺蓝对革兰阳性细菌(包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、化脓性链球菌、MRSA)以及革兰阴性菌(包括铜绿假单孢杆菌、鲍曼不动杆菌)的作用。有研究发现，PDT还可明显提高抗生素对临床铜绿假单胞菌耐药株和金黄色葡萄球菌的敏感性。对烧伤小鼠模型的研究表明，伤口局部使用四吡咯胆碱(E6)后暴露于红光下可使感染组织的细菌数量减少1000倍。Ragas等使用相同的动物模型发现新亚甲基蓝是PDT治疗烧伤感染MRD鲍曼不动杆菌感染的有效光敏剂。虽然PDT可能出现光敏药物过敏、皮肤光毒性反应等不良反应，并且也存在细菌可能耐光敏剂的问题，但该方法在治疗烧伤患者继发感染、手术切口感染等有开放性皮肤软组织感染方面仍有一定的应用价值。PDT的关键在于光敏药物，理想的光敏药物应该具备低毒性、抗菌谱广的特点。我国合成的新型光敏剂PA1对革兰阳性菌和阴性菌都有较强的抗菌作用，且毒性低，具有广阔的前景。

4一氧化氮(NO)疗法

NO是一种小分子疏水性自由基，能通过自由扩散轻易地穿过细胞膜。NO进入细胞内后可引起DNA损伤，而且易被氧化成硝酰自由基，进而导致脂质过氧化和细胞膜解体。NO应用于治疗需要一个稳定的载体，故研究者使用各种载体进行验证NO抗菌作用的实验。Mihu等[48]使用小鼠伤口模型研究释放NO纳米颗粒(NO-np)对鲍曼不动杆菌伤口感染的疗效，结果提示，NO-np能显著促进感染创面愈合，减少组织的细菌负担和胶原降解。Sulemankhil等进行了使用气态NO(gNO)释放敷料防治鲍曼不动杆菌、MRSA、铜绿假单胞菌生物膜的研究，证实gNO释放辅料对生物膜比目前使用的其他抗菌药物更加有效。Hetrick等设计了在平行板流室(parallelplateflowchamber)中使用NO缓释干凝胶抑制铜绿假单胞菌黏附的实验。在流速为0.2ml/min的细菌悬液中，NO气体释放量为21pmol/(cm2•s)的实验组比对照组的铜绿假单胞菌附着量减少了近65%。并且附着在NO缓释干凝胶上的铜绿假单胞菌在7h内被杀死。Charville等对NO缓释干凝胶在体外实验中减少细菌黏附方面的作用进行评价，当NO流量从0增至30pmol/(cm2•s)时，金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌的黏附量分别减少了96%、48%、88%。NO缓释材料对细菌有明显的抑制黏附的作用，并且能够杀死附着的细菌细胞，这两个特性决定了NO缓释材料既能够治疗细菌感染，又是理想的抗感染生物材料涂层，应用于植入医疗设备(如深静脉置管、导尿管等)上能够减少感染机会。此外，NO的吸入疗法可用于治疗重症肺炎，吸入NO气体或雾化吸入NO，可以改善肺动脉压力，同时可收到抗菌、抗炎的双重效果，已在临床推广使用。

5小分子化学抑制剂

近年来，研究人员发现了一些小分子物质具有抗菌作用。金黄色葡萄球菌细胞膜表面有一类转肽酶叫分选酶A，当这类酶发生突变后金黄色葡萄球菌将不能导致小鼠败血症。小分子物质6e作为转肽酶抑制剂结合于转肽酶的活性部位，可影响MRSA表面蛋白的转肽反应，抑制细菌的致病及表面黏附作用。另有发现，金黄色葡萄球菌细菌中的群体感应操纵子AGR(quorumsensingoperonagr)与金黄色葡萄球菌易引起皮肤和软组织的感染有关。Sully等通过高通量筛选发现一种小分子抑制剂SAVIRIN(S.aureusvirulenceinhibitor)，其可通过抑制群体感应操纵子AGR的转录功能，抑制细菌的信号转导，促进机体固有免疫反应，清除带有AGR的细菌，而对不带有AGR的表皮葡萄球菌没有影响。小分子化学抑制剂主要作用于细菌生物活动中的各种特异性酶，如能筛选出具有高度选择性的小分子物质，则既能发挥抗菌作用，又对宿主的微生态环境影响小，作为耐药菌的治疗方案是很有潜力的，但其研究仍处于较早期阶段，要实现临床应用仍有很长的路要走。

6抗菌肽

抗菌肽广泛分布于自然界生物体内，通常是由氨基酸组成的小分子阳离子多肽，是先天性免疫的重要组成部分，具有广谱抗细菌、抗真菌、抗病毒等作用。抗菌肽主要通过破坏细胞膜的完整性而达到杀菌的目的。抗菌肽在养殖业中已有大规模的应用，其安全性和效果已得到证实。在临床上，多黏菌素B是目前唯一上市的抗菌肽，对革兰阴性菌有良好的抗菌作用。与此同时，多种抗菌肽已进入临床实验阶段，如humanlactoferrin1-11(hLF1-11)。相信随着研究的不断深入，抗菌肽将成为治疗耐药菌感染的利器。

7中药

中药作为天然来源的药物，数千年来在治疗感染中发挥了重要的作用。由于中药制剂成分复杂，一直以来其有效成分和作用机制不甚明朗，如今随着中西医结合的发展，提纯中药中单一成分，研究其抗菌作用和机制，取得了可喜的成果。目前发现的中药抗菌作用机制主要有：①抑制菌体内能量的生成，如大豆异黄酮对三羧酸循环的抑制；②抑制菌体内酶的活性，木犀草素可抑制DNA拓扑异构酶的活性，影响金黄色葡萄球菌核酸及蛋白质的合成；③改变细胞膜和离子通道的通透性，如黄连中的小檗碱作用于枯草杆菌使胞内钙离子流失；④抑制外排泵，如连翘酯苷B具有抑制肺炎克雷伯菌细胞膜上药物外排泵活性的作用，与抗生素联用可加强其抗菌活性；⑤减少内毒素的释放，如大黄甲醇提取物；⑥增强中性粒细胞吞噬功能，如穿心莲内酯化合物；⑦抑制细菌生物被膜的形成，如黄连素对MRSA生物膜的抑制。一味中药可能含有不同的抗菌成分，可以通过多个环节综合作用来发挥抗菌作用，故更加难以产生耐药性，这给予中药在治疗耐药菌感染方面非常重要的地位。

篇3

【关键词】 黑色素瘤；冷冻；生物疗法；瘤苗

恶性黑色素瘤(malignant melenoma，MM)发病率占人体恶性肿瘤的1%～2%，恶性程度较高，即使是Ⅰ期病变，也有11%的患者术后出现局部复发或远处转移［1］。对有复发或转移者应用含氮烯咪胺(DTIC)、顺铂(DDP)、卡莫司汀(BCNU)和三苯氧胺的联合化疗方案，虽有一定疗效，但对远期生存不大。近年来我们对恶性黑色素瘤患者应用冷冻免疫生物治疗，疗效较好，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 86例恶性黑色素瘤患者均为2000年4月～2002年4月我院与安阳市肿瘤收治的恶性黑色素瘤患者，男60例，女26例。年龄19～78岁，中位年龄45岁。肿瘤部位以头面部和四肢最多见(71.9%)，躯干、消化道和生殖系统分别占11.0%、8.1%、6.5%。临床分期：Ⅰ期28例(32.6%)；Ⅱ期37例(43.0%)；Ⅲ期21例(24.4%)。

1.2 方法 随机选35例分入冷冻免疫生物治疗组。方法：(1)冷冻破坏术，采用液氮冷冻破坏术，一般采用接触法、喷射法和倾注浸泡法3种。1次冷冻包括3个快冻慢融周期，冷冻范围超过病灶1～1.5cm。(2)冷冻瘤苗埋藏术［2］，冷冻破坏癌瘤后或切除癌瘤后冷冻灭活制成瘤苗，置无菌液氮罐中冷冻保存，定期进行冷冻瘤苗回植皮下埋藏术。短小棒状杆菌菌苗、卡介苗为佐剂。(3)生物治疗，INFα 300万u，sc，每周一、三、五用药；IL-2 200～400万u，im，每周二、四、六用药，共用药6～8周［3］。51例患者用常规手术切除或放疗加化疗等治疗方法为对照组，化学治疗药物以PDD、CBP和DTIC为主(PDD 100mg/m2，第1天；或CBP 350mg/m2，第1天；或DTIC 125mg/m2，第1～5天)。21～28天为1个周期，2～3周期为1个疗程。

1.3 观察指标 治疗前两组均进行免疫功能检查、T淋巴细胞亚群检测(CD43、CD4、CD48)。2个月后两组同时复查上述指标，并评价5年生存率。

1.4 统计学方法 采用统计软件包(SPSS 10.0)进行数据管理及统计分析。数值变量资料用均数±标准差(2 结果

2.1 冷冻免疫治疗恶性黑色素瘤对生存率的影响 见表1。冷冻免疫治疗组较标准治疗对照组中位存活时间显著延长(P均＜0.05)。

篇4

Abstract ： objective： to study the effect of erythromycin metronidazole combined ultrasonic atomization treatment of sore throat， discusses its feasibility study. Methods： to choose between August 2011 and October 2011 of our hospital， 90 cases of angina patients as the research object， were randomly divided into observation group and control group （n = 45）. Control group 45 cases were treated by amikacin， prednisone acetate dragon， with normal saline aerosol inhalation therapy； Observation group 45 cases were treated by erythromycin， metronidazole combined atomization inhalation therapy， to evaluate two groups of curative effect analysis. Results： after treatment， two groups of patients have different degrees of improvement， the observation group of 45 cases 3 cases ineffective， the total number of effective for 42 cases， the total effective rate was 93.33%， the control group in 8 cases ineffective， the total number of effective for 37 cases， the total effective rate was 82.2%， the curative effect of observation group was obviously due to the control group， P < 0.05）. Conclusion： azithromycin metronidazole combined ultrasonic atomization treatment of sore throat total effective rate is as high as 93.33%， curative effect is distinct， suitable for clinical application.

Keywords： erythromycin； Metronidazole. Ultrasonic atomization； Sore throat

咽喉炎是指喉部黏膜的一般性病菌感染所引起的慢性炎症，分为急性和慢性咽炎两种，咽喉炎的症状主要有咽喉肿痛、口干、喉燥、咽痒、咽部灼烧感、干咳无痰、咽中异物感、吞吐困难、严重时声音沙哑，头晕脑胀、胸闷、甚至咯血等[1，2]。咽喉炎本身并不严重，但如果不及时治疗极易引发支气管炎、肺炎、心肌炎、咽喉癌、食道癌等多种并发症，对患者生命造成威胁。本文主要对红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎的效果进行探讨研究，现将研究结果报告如下：

1资料与方法

1.1一般资料

选取2011年8月至2013年10月我院收治的90例咽喉炎患者作为本次研究对象，随机分为观察组和对照组各45例。观察组中男性25例，女性20例，年龄区间为10-74岁，平均年龄（33±3.36）岁，病程最短的6个月，最长的19年，平均病程（7±3.15）年。对照组中男性24例，女性21例，年龄区间为9-75岁，平均年龄（35±2.42）岁，病程最短的5个月，最长的18年，平均病程（2±2.64）年。90例患者均经临床病理确诊为咽喉炎且符合咽喉炎诊断标准[3]，其中36例咽部粘膜出现弥漫性充血、肿胀现象，12例下颔淋巴结肿大、有压痛，19例咽喉粘膜可见脓性分泌物附着，11例化脓者滤泡中央出现黄白点，12例咽喉壁淋巴滤泡红肿。所有参与研究的患者均排除支气管哮喘、合并严重的肺炎、喉息肉、喉肿瘤、等疾病。本次研究为患者及家属讲解病理和治疗方法并经患者及家属同意。对比二组患者性别、年龄、病程等一般性差异，无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2方法

在治疗前对观察组和对照组患者咽部进行全面检查，对其体征及各项数据进行全面记录。

（1）对照组45例患者采用阿米卡星100mg、醋酸泼尼松龙10mg，、联合生理盐水10mg雾化吸入治疗，每天一次，每次10分钟，治疗周期为3个疗程（1个疗程3天），患者在治疗期间切忌大声说话，宜保持安静，最好禁声。

（2）观察组采用红霉素（制剂：肠溶片剂、胶囊0.125g，琥珀酸乙酯片剂0.125g、胶囊0.25g，注射用无菌粉末0.25g，眼膏剂：0.5%，软膏剂1%）[4]0.3g，甲硝唑10ml，注射用水5ml联合雾化吸入治疗。治疗周期为7日，每日1次。

（3）在治疗期间可以根据患者具体情况予以适量口服药物，如新清宁、复方草珊瑚含片、盐酸吗啉呱片和维生素类药物[5]。

（4）治疗后对两组患者体征变化进行密切观察，并进行详细记录。

1.3观察指标

根据患者治疗效果将评定标准分为治愈、好转、无效三个阶段。其中治愈表现为：患者体征完全消失，咽喉部无疼痛、红肿充血、脓性分泌物等症状。好转表现为：咽喉炎症状明显减轻，咽喉部稍有充血、脓性分泌物减少、发出声音、饮食时喉部疼痛减缓。无效即患者体征无任何变化或变化不明显，咽喉疼痛、红肿、化脓等症状无缓解，甚至有加重趋势。

1.4数据处理

研究结束后，将所有数据录入到SPSS13.0软件中，录入过程确保真实客观，以95%作为可信区间，计数资料用百分比、率表示，卡方检验比较；计量资料用均数标准差表示，t检验比较。以P

2结果

经过治疗后，两组患者病情均有不同程度的改善，观察组45例患者中3例无效，总有效人数为42例，总有效率为93.33%，对照组中8例无效，总有效人数为37例，总有效率为82.2%，观察组疗效明显由于对照组，P

3讨论

咽喉炎常由病毒和细菌引起，好发于春冬季，人体抵抗力降低、受凉、疲劳、长期受化学气体或粉尘刺激、吸烟过度等都容易导致发病[6]。咽喉炎不及时治疗或治疗不彻底容易转为慢性咽炎，难以治愈且病程漫长，给患者生活造成极大困扰。因此及早预防极为重要，预防主要包括以下几点：

（1）养成良好的生活习惯，减少吸烟或不吸烟，饮酒适量或戒酒，少吃刺激性食物；

（2）室内环境清洁湿润，注意通风，保持空气清新；

（3）生活规律，注意休息，切忌熬夜，积极锻炼身体，增强抵抗力；

（4）注意口腔卫生，早晚刷牙，不要经常过度用嗓，避免声带剧烈运动。

一旦发生咽喉炎症，应及时进行治疗，切不可自行用药，导致炎症加重。本文主要探讨红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎的效果，通过观察组和对照组各45例患者的治疗效果对比，结果表明霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎总有效率高达93.33%，疗效显著，适合临床推广应用。

参考文献：

[1]刘庆好，周丽华，舒小冬等.红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎疗效观察[J].南方护理学报，2001，8（5）：12-13.

[2]张娟.超声雾化吸人治疗急性咽喉炎200例疗效观察[J].包头医学，2009，33（1）：43-44.

[3]李立，那秀丽，张立新等.超短波联合药物超声雾化吸人治疗咽喉炎的疗效观察[J].辽宁药物与临床，2003，6（3）：139-140.

篇5

资料与方法

患者为不愿打针或各种原因不能打针和自愿采取此疗法的患者，均通过实验室检查和临床表现诊断为尿道炎。

器械备制：将输液器软管前段剪掉，并用火焰将软管剪掉端烧灼，形成盲端。再用针头在软管盲端侧壁不同角度分散扎出十几个小孔。把软管消毒备用，另备100ml注射器一个待用。

药物准备：⑴灌注药物可选环丙沙星、氧氟沙星注射剂。使用时取100ml吸入注射器中套上制作的输液器软管套头。患者取侧卧位或站立位，将软管涂液体石蜡缓慢插入尿道10～15cm处，一手将注射器中药物注入。其速度掌握在不出现胀痛感为准，一般100ml药物大约用20分钟时间推注完。药物灌注2次/日。注意事项：①插入尿道的软管不宜过粗，如导尿管等不宜采用，因为过粗会导致液体在尿道内滞留或不能流出，轻者出现胀痛，重者则加重病情。②制作软管时应注意剪掉端用微火烧制成管腔触合不漏气为止，不宜烧成焦状，否则插入尿道后可造成尿道损伤，引起疼痛等。③环丙沙星、氧氟沙星物为酸性物可用生理盐水烯释后使用。⑵口服药物：①病情较轻：口服药物，首选喹诺酮类，疗程10～14天，尿菌仍阳性，参考药敏选药治疗4～6周。②严重感染全身中毒症状明显：住院治疗，静脉给药，必要时联合用药。用药至退热3天后，改用口服抗菌药物，疗程14天。③72小时无效，根据药敏结果更换抗生素。疗程不＜2周。单纯淋病合并衣原体或支原体，口服头孢克沃肟100mg/次，支原体和或衣原体感染的，口服多西环素或科特加。病原菌未明，口服琥乙红霉素或科特加。

护理措施：①多饮水，勤排尿（2～3小时尿1次）；②注意局部卫生；③尽量避免使用尿路器械；④膀胱输尿管反流者，养成2次排尿习惯；⑤与性生活有关的反复发作的尿感，于后即排尿，服1次抗菌药物预防。

讨　论

篇6

[中图分类号] R697.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2014）13-38-06

良性前列腺增生症（benign prostatic hyperplasia，BPH）又称前列腺肥大，是多发于50岁以上的人群以前列腺增大为明显特征的常见老年性的疾病。前列腺为男性特有腺体，位于膀胱颈的下方、包绕着膀胱口与尿道结合部位，其异常增生将直接压迫尿道，使膀胱内的尿液排出受阻，引起泌尿系统的一系列病变，例如尿频、尿急、尿流细弱等排尿障碍。这些症状的出现都使得患者的生活质量受到严重影响，最终很可能导致更为严重的并发症，使得患者的生命受到危害[1]。该病在我国发病率较高，并且与年龄密切相关，在31～40岁男性中，BPH发病率约为8%，而在51～60岁男性，其发病率会增加到40%～50%，当男性的年龄在80岁以上时，其发病率则达到83%。随着我国老龄化社会的到来，BHP的患病人数将不断增加，给社会发展带来沉重的经济负担。目前，手术是治疗BPH最有效的手段，但由于该病患者年龄一般过大，生理机能较弱，虽然手术效果好，病死率不高，但仍给患者带来不同程度的损害[2]。因此开发有效又安全的BHP治疗药物将给患者特别是年龄较大的患者带来新的福音。

当前应用较为广泛的BPH治疗药物主要分为两种类型：5α-还原酶抑制剂和α1-肾上腺素（α1-AR）受体拮抗剂。5α-还原酶抑制剂是基于“双氢睾酮学说开发的一类药物”[3]。前列腺作为雄激素主要的依赖性器官，它依靠雄性激素来维持的自身的生长、结构的维持及功能的完整。但当雄激素代谢异常，前列腺基质和上皮细胞则会过度生长，因此导致了排尿困难。5α-还原酶是能将睾酮还原为具有更强活性的双氢睾酮（DHT）的一种酶，抑制该酶能阻止睾酮向双氢睾酮转化。前列腺中的雄激素主要为双氢睾酮，因此5α-还原酶抑制剂可以降低前列腺中双氢睾酮的含量，从而达到缩小前列腺体积、改善排尿困难的治疗目的。目前上市的5α-还原酶抑制剂有非那雄胺（finasteride），度他雄胺（dutasteride）和依立雄胺（epristeride），虽然这些药物能缩小前列腺体积，但一般起效时间较长，并且患者服用周期很长。前列腺增生产生的最主要原因是前列腺的增生压迫尿道产生一系列尿梗阻等下尿路症状（lower urinary tract symptoms，LUST），故对于前列腺增生的治疗的首要原则就是减轻、解除梗阻，从而防止病情的进一步发展。由于α1-AR 在前列腺组织上的分布和功能效应紧密联系着前列腺增生的梗阻，因此α1-AR拮抗剂可以作为减轻括约肌紧张和前列腺增生程度的治疗药物，故作为现在公认的治疗BPH及由其引起的LUTS的首选药物[4-5]。因此，开发和发展活性更强的、新的α1-AR拮抗剂对BPH治疗有着积极的意义。

1 α1-肾上腺素受体

α1-AR作为G蛋白偶联的受体，其中包括7个跨膜螺旋，在组织中分布非常广泛，如血管平滑肌、前列腺平滑肌收缩和大脑微循环等。分子克隆实验和药理学研究发现α1-AR可分为三种不同的类型：α1A，α1B和α1D，其三种类型在组织中的分部和生理功能各不相同。α1A主要分布在人的心脏，肝脏，输精管和前列腺中介导平滑肌收缩。α1B主要分布在肾脏，肺，大脑皮层和血管中同1A一起促进心脏结构生长，α1D主要分布在血小板，大脑大脑皮层，海马组织，同时也分布于前列腺中，主要是调节主动脉和冠状动脉血管的收缩。除了分为这三种类型外，根据对哌唑嗪亲和力大小的不同又分为：α1L，α1H和α1N[6]。

2 α1-肾上腺素受体拮抗剂

近些年来，由于α1-AR在治疗高血压和BPH上的作用，无数的拮抗剂被设计合成，特别是具有亚型选择性的拮抗剂是目前设计合成研究的热点，选择性拮抗剂可以降低非选择性α1-AR拮抗剂带来的副作用，如在治疗BHP中的出现的直立性低血压等，这些亚型选择型拮抗剂同其碱性中心，芳香环上的取代基密切相关。了解其结构可以更好的设计合成高活性、高选择性的α1-AR拮抗剂。按照α1-AR拮抗剂的结构可以大致的将其分为以下几种类型，2，4-双氨基-6，7-二甲氧基喹唑啉类，苯并二恶烷类，N-芳基哌嗪类、二氢吡啶和双氢嘧啶类。

2.1 2，4-双氨基-6，7-二甲氧基喹唑啉类

此类是最有效也是临床上应用最广的一类选择性α1-AR拮抗剂药物。它们α1/α2的亲和力指数很高。其中最为代表性的是哌唑嗪（prazosin），此外还有它的类似物特拉唑嗪（terazosin），多沙唑嗪（doxazosin），硫哒唑嗪（tiodazosin），布那唑嗪（bunazosin），阿呋唑嗪（alfuzosin），曲马唑嗪（trimazosin）等是这类结构（图1-2）。这类药物对微动脉血管床有非常强的作用，并且还能耐受和保持血容量，减少心悸等副作用，使得肾血流量和肾小球滤过率得到保持 [7]。但是由于缺乏对α1-AR的亚型选择性，也表现出了一定的副作用，比如头疼，疲劳，首剂效应（性低血压）等。因此开发亚型选择性α1-AR拮抗剂是α1-AR受体研究的新方向。哌唑嗪作为上市已久药物被广泛的改造以及修饰的研究，现在对于其构效关系已经有很好的研究表明，4位的氨基是作为这类药物的必须基团，因此其结构修饰多集中在嘧啶环（a），哌嗪中间结构（b）和末端呋喃环上（c）（图1-3）。

2.1.1 对嘧啶环上的改造 将喹啉替换为喹唑啉环，得到2个化合物，分别为 1-1 和 1-2，但是这2个化合物的活性并没有减少[8]，但如果将异喹啉环替换喹唑啉环，同样得到2个化合物： 1-3 和 1-4，通过药理实验验证，其活性显著性减少。因此说明 N 1作为保证活性的必须原子，但N 3则不是[9]。

尤其值得关注的是，6，7-二甲氧基对于活性的贡献非常重要，因此上述所有的化合物都含有6，7-二甲氧基这个基团。但如果二甲氧基苯环被二甲基吡啶环替换，将会得到一系列4-氨基-5，7-二甲基-2-（取代的）-氨基-吡啶类的化合物。其中1-7这个化合物的活性将优于哌唑嗪 [12]。

2.1.2 对哌嗪环上的改造 将哌啶环替代哌嗪环，得到化合物1-8，经过药理实验验证发现其活性增加，若把哌啶环上4位的甲氨基移到3位，得到另外一个化合物为1-9，活性却降低了13～100倍，说明末端哌啶环的取代位置对活性有着重要影响[13]。替换哌嗪环为异喹啉环时，得到活性非常好的化合物1-10[14]。

同时也有打开哌嗪环的研究，例如化合物：1-11，经过药理实验验证发现其它体内外活性远远高于哌唑嗪。因此，我们推测：α1-AR在哌唑嗪的喹唑啉环和呋喃环之间存在一个亲脂区域[15]。

因此，为了更好的活性，所以要让化合物的整体构象和哌唑嗪类似。故有研究在化合物 1-11上引入聚合烷基链，得到3个化合物： 1-12，1-13，1-14。经过药理研究表示，这些化合物对于α1-AR的选择性和亲和力都将增加更多。近一步研究发现，1-14不单单对α1-AR有较高的选择性和亲和力，同时在治疗高血压疾病中也产生一定的效果[16]。若在呋喃环的2位引入一个甲基，得到：1-15，药理研究表明它有一定的选择性，对α1B的选择性约是对α1Α的11倍。

2.1.3 对呋喃环的改造 同时为了更好地了解呋喃环在这类化合物中所起的作用，因此1-16被设计合成：2-（4-六元芳环哌嗪-1-基）喹唑啉类衍生物 [17]，其中药理研究表明此化合物与哌唑嗪有相同的活性，但研究表明1-17的活性至少增加了100倍，其主要原因为是1-17上未被取代的2-哌嗪-1-基喹唑啉。这说明取代基在化合物与α1-AR的亲和力方面有着至关重要的作用。

2.2 苯并二恶烷类及其类似物

苯并二恶烷类作为最主要的α1-AR拮抗剂之一，其中1，4-苯并二烷-2-基是起主要的基团。1-18作为这类化合物的代表，药理研究揭示其中1，4-苯并二恶烷和2，6-二甲氧基苯基至对于活性起着主要贡献作用。所以有许多的改造围绕这两个基团。因此以1-18为代表对这类化合物的构效关系进行分析。对1-18的结构修饰主要也集中在三个部分（图1-4），1，4-二恶烷部分，中间连接链和末端2，6-二甲基苯酚[18-19]。

2.2.1 1，4-二恶烷的结构改造化合物 二恶烷的改造主要通过几个方面，（1）对1，4位氧的改变，将1位氧原子替换为S或者羰基，将4位氧变为羰基，S或者CH2；（2）在三位引入苯环或者取代的苯环。结果表明1位氧原子或者是羰基是保持其活性的关键基团，改变3位苯环的立体构型可以影响对亚型的选择性。如1-20显示出了高的α1A选择性[20]。

2.2.2 中间链的改变 中间链的变化主要集中在改变中间链的柔性方面，通过引入一些闭环的结构来调查对活性的影响。这其中较为典型的例子是将一个已知的α1-AR拮抗剂的中间连接链替换化合物1-18的氨基链。例如将化合物1-26中的环戊醇引入到1-18中得到的1-27，表现出了强的α1D-AR拮抗活性[21]。

2.2.3 末端2，6-二羟基苯酚 末端修饰主要是通过引入不同的取代基，一系列化合物1-28被设计合成。结果显示，末端苯环上的取代对活性有着明显影响，尤其对于α1A-AR和5-HT1A受体的作用方式[22]。

2.3 N-芳基哌嗪类

芳基哌嗪是一类经典的α1-AR拮抗剂，近年来被研究最为广泛，一些芳基哌嗪类化合物，如5-Methylurapidil，WAY-100635，REC-15/2739 和 RA36表现出了很好的α1-AR拮抗活性。

芳基哌嗪类化合物主要特点是芳基哌嗪的N-4位通过一个柔性亚甲基链同一个芳香杂环相连接，芳基哌嗪中芳基上的取代基及中间链长对活性有着显著影响，但基本骨架变化较小，最为主要的变化是同哌嗪相连的芳香杂环，其结构的不同对α1-AR的选择性和活性有着本质的影响。无数的含有不同结构的芳香杂环被引入到芳基哌嗪结构中作为α1-AR拮抗剂。

Valeria Pittalà等[23]设计合成了一系列含有吡咯并嘧啶双酮结构的苯基哌嗪衍生物1-29，1-30， 1-31，α1-AR结合能力显示大部分化合物表现出了纳摩尔级活性，并且对比D1，D2和5-HT1A表现出了很好的选择性。尤其是1-31不仅显示出了纳摩尔的活性在结合实验中，而且也表现出了好的活性在机能实验中。同时还显示出了对α1A-AR的亚型选择性。

Abou-Seri等[24]将喹唑啉酮结构同芳基哌嗪通过不同的链长连接起来，设计、合成了一系列喹唑啉酮-芳基哌嗪类衍生物1-32，并且通过引入不同大小和位置的取代基到末端杂环上，考察其对活性的影响。在对大鼠体内高血压活性评价中，大部分都表现出了体内抗高血压活性，在随后的离体大鼠主动脉环α1-AR活性评价中发现4个化合物表现出了高的活性对比哌唑嗪，尤其是化合物1-33表现出了最高的活性，2倍高于哌唑嗪。对这类化合物的构效关系研究发现，同芳基哌嗪类一般构效关系相似，链长是关键的活性决定因素，芳基哌嗪中苯基的邻位甲氧基取代要好于无取代苯基和对取代苯基。

Jadwiga Handzlik等[25]按照报道的N-哌嗪类α1-AR拮抗剂药效团设计合成了一系列含有二苯异内酰脲结构的苯基哌嗪类化合物，其中化合物1-34和化合物1-35是其中最好的活性化合物显示出了纳摩尔级的活性，在体外机能实验中其PKB值分别达到了7.79和7.44。

Giuseppe Romeo等[26]通过在α1-AR拮抗剂RN5上的结构改造设计合成了一系列新的含有嘧啶并吲哚的苯基哌嗪衍生物1-36。其结构改造主要是考虑了一下几个方面：（1） 增加苯基哌嗪中苯环上的位阻；（2） 延长其中间碳链到3碳原子； （3） 将原有的pyrimido [5，4-b]indole-2，4-dione中的羰基去掉或者是电子等排为benzothieno[3，2-d]pyrimidine -2，4-dione。活性结果显示，所有的化合物都表现出了强的α1D-AR选择性。构效关系研究发现，嘧啶酮上的羰基为必须基团，替换掉后活性下降，链长对α1D-AR的活性至关重要。

Laura Bett等将黄酮片段同芳基哌嗪连接起来设计合成了一类含黄酮母核的芳基哌嗪衍生物1-37。在芳基哌嗪的芳基选择上考察了苯基和哒嗪酮对活性的影响。结果显示，苯基哌嗪类表现出了好的活性，特别是苯环上为邻位大取代基时，活性有显著上升。

3 结语

α1-AR拮抗剂在治疗良性前列腺增生中扮演着重要的角色，是一类快速有效的治疗药物，对前列腺早期发病治疗及控制病情发展有着独特的治疗作用。α1-AR拮抗剂的研究从来没有间断过，很多不同类型的拮抗剂被设计、合成，但由于这些分子在亚型选择性及药物代谢动力上的缺点，仍需要继续优化设计，不断的发现新的高活性、高选择性分子，为人类的生命健康提供更好的保障。

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篇7

[中图分类号] R779.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2017）04（a）-0126-03

Research on Clinical Effect of Pterygium Resection and Biological Amniotic Membrane Transplantation and Recombinant Human Interferon α-2β Thymus in Treatment of Pterygium

DENG Zhi-hua

Department of Ophthalmology， Beihai Second People’s Hospital， Beihai， Guangxi， 536000 China

[Abstract] Objective To study the clinical effect of pterygium resection and ？？biological amniotic membrane transplantation and recombinant human interferon alpha-2b thymus in treatment of pterygium in order to improve the clinical treatment effect. Methods Convenient selection 82 cases of patients with pterygium admitted and treated in our hospital from September 2015 to October 2016 were selected and randomly divided into two groups with 41 cases in each， the control group were treated with pterygium resection， while the research group were treated with pterygium resection and biological amniotic membrane transplantation and recombinant human interferon alpha-2b thymus， and the pterygium invaded limbus of cornea after operation， corneal epithelium healing time， cure rate and recurrence rate were compared between the two groups. Results The pterygium invaded limbus of cornea after operation and corneal epithelium healing time in the research group in the research group were shorter than those in the control group [（3.18±0.59）mm， （4.55±1.40）d vs （3.50±0.51）mm， （6.70±1.56）d]， and the differences were statistically significant（P

[Key words] Pterygium； Pterygium resection； Biological amniotic membrane transplantation； Recombinant human interferon α-2β thymus

翼状胬肉是眼科较为常见的一种多发疾病，又叫做鱼肉，该病是受到外界刺激引起的一种慢性炎症病变，由于其形状与昆虫酷似而得名。其可单眼或者双眼发病，为患者睑裂部球结膜和角膜上发生的一种赘生组织，其侵犯患者角膜以后渐渐变大，严重甚至覆盖至患者瞳孔^，严重影响患者视力，给患者带来极大困扰及心理负担。其发病多见于户外劳动者，农民、渔民发病最多，目前该病发病因素尚不明确，可能与烟雾、风尘、日光等长期慢性刺激相关[1]。近年该病有明显上升趋势，受到临床眼科诸多学者高度重视，学者们不断研究新的治疗方案解决该病[2]。为了探究该病最佳治疗方案，该研究方便选取该院眼科2015年9月―2016年10月收治的82例翼状胬肉患者进行翼状胬肉切除联合生物羊膜移植术及重组人α-2β干扰素滴眼液治疗效果研究，取得较好的临床效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

方便选取该院眼科收治的82例翼状胬肉患者作为研究对象，所有患者均符合翼状胬肉临床诊断标准[3]，采取随机数字表法进行分组研究，对照组与研究组各41例。患者均为双眼发病，为原发性翼状胬肉。对照组：男21例，女20例，年龄33 ～79岁，平均年龄（55.35±8.53）岁，胬肉侵犯患者角膜缘内2.1～5.5 mm；研究组：男22例，女19例，年龄35 ～78岁，平均年龄（55.32±8.50）岁，胬肉侵犯患者角膜缘内2.3～5.4 mm。两组患者临床基本资料差异无统计学意义（P>0.05），分组具有可比性。

1.2 治疗方法

对照组所有患者进行翼状胬肉切除治疗，手术前3 d患者采取抗菌素滴眼液滴眼，术前一天冲洗患者泪道，并进行表面麻醉及浸润麻醉，药物选择0.4%盐酸奥布卡因眼液（国药准字J20100128）与2.0%利多卡因（国药准字H13023823），于显微镜辅助下，患者胬肉头部0.5 mm正常角膜位置采取弯头隋道刀入手，彻底切除患者上皮层和浅基质，手术中注意避开患者重要血管，将胬肉头部切除，并分离结膜，去除其增生组织及胬肉头部，采取烧灼方法进行止血。研究组所有患者翼状胬肉切除联合生物羊膜移植术及重组人α-2β干扰素滴眼液，翼状胬肉切除手术同对照组，生物羊膜移植术：首先制备羊膜，生物羊膜取材于健康产妇胎盘组织，游细胞保护液处理及冷冻干燥后灭菌密封保存，常温下存放时间大约为1～2年。取材后修剪略大于患者创面复水后羊膜，术前无菌生理盐水浸泡，然后以贴面接触平铺于创面位置，以10-0丝线进行固定，冲洗结膜囊，完成手术。手术后患者应用重组人α-2β干扰素滴眼液（国药准字S10970093）进行配合治疗，3次/d，1～2滴/次，连续治疗1个月。

1.3 观察指标

观察对比两组患者手术后胬肉侵入角膜缘、角膜上皮愈合时间、治愈率及复发率。治愈[4]：经治疗后患者结膜平整，无充血及增生，角膜创面愈合良好，无胬肉生长。复发标准：患者结膜充血肥厚，角膜创面胬肉生长，侵及角膜缘内。

1.4 统计方法

数据的收集与处理均由该院数据处理中心专门人员进行，保证数据真实性与科学性。初步数据录入Excel（2007版）进行逻辑校对与分析，得出清洁数据采用四方表格法进行统计学分析，采取SPSS 18.0统计学软件进行数据处理，计数资料采用[n（%）]表示，进行χ2检验，计量资料采用（x±s）表示，进行t检验，以P

2 结果

2.1 两组手术情况比较

研究组患者手术后胬肉侵入角膜缘、角膜上皮愈合时间均短于对照组，差异有统计学意义（P

2.2 两组患者治愈及复发率比较

研究组患者治愈率高于对照组，复发率低于对照组，差异有统计学意义（P

3 讨论

翼状胬肉若采取单纯药物治疗效果并不显著，因而治疗该病最有效方法为手术切除，而手术方法较多，若单纯的翼状胬肉手术切除复发率较高，临床疗效并非最佳，因而学者开始考虑多种方法联合治疗，以最大程度降低复发率，治愈患者眼部疾病[5-6]。

翼状胬肉手术切除并生物羊膜移植术创伤小，愈合较快，且材料方便，可显著降低疾病复发，引起临床高度重视。生物羊膜移植术采取的羊膜是一种较为理想的支持上皮组织基底膜，不具有抗原性，因而移植后不会出现排斥反应，且羊膜还具有防止纤维组织增生效果，可促进角膜、结膜上皮化，采取该方法治疗相当于重建眼表生理屏障，一定程度恢复胬肉前生理平衡，使得复发率大大降低，取得较好治疗效果[7-9]。重组人α-2β干扰素滴眼液可广谱抗病毒、抑制细胞增殖、提高机体免疫功能，翼状胬肉术后应用该药可显著降低术后感染发生，降低术后并发症，还可提升机体免疫功能，促进患者更快恢复。该文研究显示，研究组患者术后胬肉侵入角膜缘、角膜上皮愈合时间均短于对照组，研究组治愈率高达97.56%，显著高于对照组85.37%，复发率2.44%，低于对照组17.07%，差异有统计学意义（P

综上所述，翼状胬肉切除联合生物羊膜移植术及重组人α-2β干扰素滴眼液治疗翼状胬肉临床效果佳，复发率低，患者恢复快，值得临床推广应用。

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篇8

Clinical Study of Inhaled Iloprost and Magnesium Sulfate in Treatment of Persistent Pulmonary Hypertension of the Newborn/SU Yong-mian，ZHANG Jian-ping，ZHANG Ying-jin，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（15）：034-037

【Abstract】 Objective：To study the clinical effect of inhaled Iloprost and Magnesium sulfate in treatment of persistent pulmonary hypertension of the newborn.Method：From September 2010 to September 2016，60 children with PPHN who treated in our hospital were selected and divided into three groups according to the random number table method，20 cases in each group.The control group was given routine supportive therapy；the experimental group A was given inhaled Iloprost（2 g/kg，10 min/time，3 days）on the basis of the routine therapy；the experimental group B was treated with Magnesium sulfate[200 mg/kg，intravenous injection in 30 min，then 30～50 mg/（kg・h），3 days].The PAMP，PaO2，SpO2，SV and effective rate were compared betwwen the three groups before and after treatment.Result：The PAMP，PaO2，SpO2，SV and effective rate of the experimental group A and experimental group B were all better than those of the control group，the differences were statistically significant（P0.05）.Conclusion：Inhaled Iloprost and Magnesium sulfate can improve the pulmonary artery pressure and increase blood oxygenation content，which is beneficial for child with PPHN.

【Key words】 Iloprost； Persistent pulmonary hypertension of the newborn； Magnesium sulfate； Aerosol inhalation

First-author’s address：Maternal and Child Care Service Centre of Shunde District in Foshan，Foshan 528300，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.15.010

新生撼中性肺动脉高压（persistent pulmonary hypertension of newborn，PPHN）是指新生儿出生后肺动脉压持续升高[1-2]，以青紫、酸中毒等为主要临床表现的危重病之一[3]，新生儿时期较为常见[4]，病死率高达40%～50%[5]。NO吸入是目前认为治疗PPHN较为有效的方法[6]，但医用NO气源获得较为困难[7]，县地级医院难以推广。静脉用硫酸镁治疗PPHN也取得一定的临床效果[8]，但静脉用硫酸镁达到有效治疗浓度时出现的副作用很大，增加了治疗难度[9]。近年来静脉或雾化吸入磷酸二酯酶抑制剂――西地那非、米力农，静脉应用依前列醇，雾化吸入伊洛前列素，口服西地那非、波生坦，以及抗氧化剂的应用为PPHN的治疗带来新的希望[10-12]。本院于2010年9月-2016年9月共收治60例PPHN患儿，在呼吸支持基础上给予雾化吸入伊洛前列素、静滴硫酸镁治疗，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院于2010年9月-2016年

9月收治的60例PPHN患儿为研究对象，其中男33例，女27例；早产儿6例，足月儿

54例；平均胎龄（38.34±4.11）周；平均出生体重（3212.0±302.3）g。采用随机数字表法将患儿分为三组，每组20例。试验组A予雾化吸入伊洛前列素（商品名：万他维），其中男12例，女8例，平均胎龄（37.22±3.83）周，平均出生体重（3155.2±368.2）g；

试验组B予静脉滴注硫酸镁，其中男11例，女9例，平均胎龄（38.61±4.02）周，平均出生体重（3279.0±297.3）g；对照组予常规支持治疗，其中男10例，女10例，平均胎龄（39.19±4.23）周，平均出生体重（3201.8±216.1）g；三组患儿的性别、胎龄、体重等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。纳入标准：（1）符合PPHN诊断[13]：明显发绀，吸入氧浓度（FiO2）>60%，反复动脉（下肢股动脉）血气PaO2

（1 mm Hg=0.133 kPa），吸入高浓度氧气发绀不能改善，动脉导管前肢体（右上肢）经皮血氧饱和度（TcSaO2）较动脉导管后肢体（双下肢）高10%以上，并且多普勒超声心动图测量平均肺动脉压（pulmonary arterial mean pressure，PAMP）>20 mm Hg[14]。

（2）患儿家属签署知情同意书者。排除标准：（1）符合PPHN诊断，但病变部位不在肺部者，如青紫型先天性心脏病及先天性膈疝。（2）符合PPHN诊断，但病情危重不适参与试验者。（3）患儿家属拒绝合作者。本研究经过医院伦理委员会批准，家属均签署知情同意书。

1.2 方法 采用前瞻性研究方法，60例患儿均予机械通气（SLE5000 呼吸机），试验组A在常规纠正酸中毒、维持水电解平衡、静脉营养支持等对症治疗下加用雾化吸入伊洛前列素2 μg/kg，10 min/次，1次/d，连用3 d；试验组B在常规对症治疗下加用硫酸镁负荷量200 mg/kg，在30 min内静脉注射，负荷量后给予30～50 mg/（kg・h）连续静脉滴注3 d；对照组给予常规支持疗法，对无明显疗效患儿，试验结束后及时给予积极的药物治疗及辅助支持治疗，加用雾化吸入伊洛前列素或静脉滴注硫酸镁。

1.3 观察指标与评价标准 比较三组患儿治疗前后的平均肺动脉压（PAMP）、动脉血氧分压（PaO2）、血氧饱和度（SpO2）及每搏输出量（SV）。疗效判定标准，有效：治疗前后PAMP下降≥5 mm Hg或PAMP≤20 mm Hg，同时双下肢TcSaO2稳定在85%以上。无效：治疗前后PAMP下降20 mm Hg，同时双下肢TcSaO2小于85%，并且小于右上肢SpO2且差值>10%。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用 字2检验，P

2 结果

2.1 三组患儿的临床监测指标比较 试验组A治疗前后PAMP、PaO2、SpO2与SV比较，差异均有统计学意义（t=6.53，P

2.2 三组患儿临床治疗效果比较 试验组A的有效率与对照组比较，差异有统计学意义（ 字2=9.74，P

表2 三组患儿临床治疗效果比较 例（%）

组别 有效 无效

对照组（n=20） 3（15.0） 17（85.0）

试验组A（n=20） 15（75.0）* 5（25.0）

试验组B（n=20） 16（80.0）* 4（20.0）

*与对照组比较， P

3 讨论

新生儿持续性肺动脉高压（persistent pulmonary hypertension of newborn，PPHN）又称持续胎儿循环，是由多种病因引起的新生儿生后肺血管阻力持续性增高[15]，肺动脉压超过体循环动脉压导致严重的低氧血症和青紫，甚至死亡的疾病[16-17]，其基本治疗是高通气、维持体循环、降低肺动脉压[18]。治疗PPHN的关键是：（1）治疗原发病，积极纠正低氧血症和酸中毒；（2）扩张肺血管，降低肺动脉压力。本研究中，所有患儿在常规纠正酸中毒、维持水电解平衡、静脉营养支持等对症治疗下，加用雾化吸入伊洛前列素的试验组A的平均肺动脉压（PAMP）低于对照组，动脉血氧分压（PaO2）、血氧饱和度（SpO2）及每搏输出量（SV）均高于对照组，治疗有效率更高，比较差异均有统计学意义（P

同时，本研究结果显示，加用硫酸镁的试验组B治疗后的PAMP低于对照组，PaO2、SpO2与SV均高于对照组，治疗有效率更高，比^差异均有统计学意义（P

另外，本研究比较试验组A和试验组B治疗后的相关指标的结果显示，两组患儿的PAMP、PaO2、SpO2、SV及有效率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。所以本研究难以得出两种方法对治疗PPHN的优劣。基层医院中新生儿窒息、胎粪吸入等引起肺动脉高压患儿比较多，鉴于基层医院条件所限，吸入一氧化氮操作复杂，技术要求高，专用设备昂贵，治疗难以开展，可使用效果已得到基本认同的硫酸镁治疗PPHN，限于其不良反应严重，需严密监测血镁浓度和丰富的用药经验，从而增加其使用的难度和风险。本研究结果显示，雾化吸入伊洛前列素简单易行有效，可作为临床替代吸入一氧化氮治疗肺动脉高压的另一种可供选择的方法。但是目前对雾化吸入伊洛前列素治疗PPHN的研究仍不多，其最佳使用剂量、不良反应等仍需进行大样本多中心随机临床研究。

综上所述，雾化吸入伊洛前列素和硫酸镁能降低肺动脉压力，提高血氧含量，有利于治疗PPHN。

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塑料因其质量轻巧、取材容易、化学稳定性好、价格低廉以及用途广泛等优点与木材、水泥、钢铁并列为四大支柱材料，其用途已渗透至国民经济和人们日常生活的各个方面。近年来塑料工业发展迅猛，随着人民生活水平的提高，塑料用量也在迅猛增加，但因废弃塑料难于降解，由其引发的“白色污染”问题也越来越引起社会各界的广泛关注。另据有关环保人士称，我国仅包装用塑料每年用量已超过400万吨，每年仅涉及日常生活的消费快餐盒达60亿只，方便面碗50亿只，我国仅包装垃圾将以每年3％～5％的速度增长。由此可以看出，我国由此引发的环境问题将更加突出。因此，大力发展和推广可降解塑料制品对于环保节能和可持续发展将具有重大的现实意义。

一、可降解塑料的定义及其特点

可降解塑料是指在特定环境下，其化学结构发生变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的材料。通过光或微生物，将塑料高分子链切碎为小分子，并最终转化为水和二氧化碳的过程，成为塑料的降解过程。按照降解机理分类，可降解塑料可分为光降解塑料、生物降解塑料和光、生物降解塑料。

可降解塑料的优点：(1)材料天然，无毒性，透气性能好；(2)任何废弃物处理方式对其进行处理(例如：焚化、掩埋、堆肥等)，均不会对环境造成污染；(3)具有同以石油为基质的传统塑料材料的物理性能及使用方法，可以取代传统塑料材料；(4)可降解塑料丢弃后，经堆肥或掩埋处理可由微生物完全降解。

二、可降解塑料的研究发展现状及存在的问题

随着环境保护的全球化，世界各国对可降解塑料的研究均已成为其研究的热点之一。各国以光降解和生物降解机理为基础，进行了大量的基础研究，欧美、日韩等发达国家对生物可降解塑料的研究开发提供了大量的资金支持。欧美许多公司在生物降解包装材料的开发方面取得了显著的成绩，其产品已广泛应用于食品包装行业。英国超市已大量推广使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解购物袋及食品包装袋，每年消费已达260亿个以上。

我国可降解塑料的研究始于20世纪70年代中期，起初研究的是光降解塑料，随后又开发出了生物降解塑料，之后又研究开发了光一生物双降解塑料。光降解塑料的研究最早，已有将近30年的历史，技术较为成熟，其产品广泛应用于农业以及包装方面。光降解塑料可分为合成型光降解塑料和添加型光降解塑料，合成型光降解塑料主要包括烯烃、一氧化碳以及烯酮单体的共聚物。添加型光降解塑料是通过添加光敏剂或光分解剂促进聚合物加快光降解，添加剂有羰基甲基酮类，金属化合物，含芳烃环结构物、过氧化物、卤化物和颜料等。生物降解塑料包括聚酯和多糖两大类，如淀粉、纤维素、半纤维素、甲壳素、木质素等天然物质都可被微生物完全降解。聚乳酸制品是典型的合成高分子生物降解塑料，其降解产物为水和二氧化碳，不会对环境造成二次污染，产品已在农业、食品、服装加工、医疗卫生等行业广泛应用。光一生物降解塑料兼具光降解塑料和生物降解塑料的优点，是一种理性的可降解塑料，我国研制开发的可降解地膜已基本达到了各方面的技术要求，并正在开发更广泛的应用领域。

目前，国内使用最多的可降解塑料是传统的塑料用品，如包装品、一次性用品等。目前国内已大力实施沙漠化治理、荒山绿化、固土工程等，一次性塑料用品的用量将大大提高，这对可降解塑料的生产是个良好的机遇。其发展也将广泛渗透至文具、玩具、日常用品、管道用品、医疗卫生等方面。尽管国家意志大力推广可降解塑料产品，但可降解塑料在市场上仍不多见，市场占有率低。这主要是国内可降解塑料技术还较不成熟，大部分成果处于推广示范阶段，许多从事可降解塑料的公司企业停产倒闭，大规模生产的阶段还未到来；另外国内缺乏相应的标准，造成有些厂家生产出的可降解塑料质量不稳定，阻碍了可降解产品的推广以及新技术的开发。除此之外，可降解塑料制品价格较传统塑料高，为一些使用塑料制品的商家提供窃机，也给假冒伪劣留有生存空间。

三、我国今后可降解塑料发展的方向

尽管目前可降解塑料在塑料制品中市场占有率不高，但因其独特的可降解，对环境无污染或无二次污染的性能，其发展前景甚为广阔，与此对应的科技研究以及生产应用研究仍在大力展开。

可降解塑料主要应用于短期以及一次性的包装材料，如垃圾袋、购物袋、食品包装袋、快餐餐具、医疗卫生用品、农业用品等，这些领域以后也将是可降解塑料应用和推广的重点。

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发达国家对使用后的塑料曾采用过掩埋、焚烧和回收利用等方法进行处理，但都存在这样那样的不足。为此，从20世纪70年代开始，中外许多科学家为解决“白色污染”问题，纷纷投身于“绿色塑料”――可降解塑料的研制中。

所谓“绿色塑料”，并不是指绿颜色的塑料，而是指能够自行降解和再利用，不会污染环境的塑料。具体地说，就是指在一定使用期限内具有与普通塑料制品同样的功效，而在完成一定的功效后又能迅速自行降解，与自然环境同化的一类聚合物。因为它对保护环境具有重大意义，所以被称为“绿色塑料”。

绿色塑料的品种很多，这里只介绍光降解型塑料、天然高分子型塑料、微生物高分子型塑料和转基因型塑料4种。

光降解型塑料是在聚合物中添加少量光敏剂生产出来的塑料。我国科学家从20世纪80年代就开始了对光降解型塑料的研制。中科院上海有机化学研究所和长春应用化学研究所共同研制的光敏剂及其光降解聚乙烯地膜，早在1995年就通过了技术鉴定，并在推广中证明，这一技术已经成熟。光降解聚乙烯地膜在光照下，可分解成4×4平方厘米的碎片，即使以后长期存在于土壤中，不再分解，也不会给土壤的物化性能带来影响，不会对土壤养分造成破坏。

天然高分子型塑料是利用纤维素、木质素等天然物质，用化学方法制成的塑料。比如，日本工业技术研究院利用农作物下脚料，如豆秸等制成的可降解农用地膜就是其中的一种。这种天然高分子塑料地膜具有极好的透明度和伸展性，埋在土中只需数日，即可被微生物分解为二氧化碳和水，不会污染环境。

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1、光降解型塑料。是指在紫外线的影响下聚合物链有次序地进行分解的材料。大多数聚合物并不吸收285NM以上波长的光能，但是，如果在聚合物中加入光敏感基团或添加具有光敏感作用的化学助剂，可加速光氧化反映的过程，使之快速发生降解。

2、生物降解型塑料。从生物降解过程看分为完全生物降解性和生物崩坏性塑料两大类；从制备方法考虑又可分为生物发酵合成、化学合成、利用动植物天然高分子或矿物质等四种。

3、光、氧化/生物全面降解性塑料。是结合光降解、氧化降解与生物降解等多方面降解作用，以达到完全降解的作用，它是当前世界降解塑料的主要研究开发方向之一。这种塑料在美国的研究已有了较好的成绩，在我国仍然还是一项较为困难的研究课题之一。

4、热塑性淀粉树脂降解塑料。将淀粉分子变构而无序化，形成具有热塑性的淀粉树脂，再加入极少量的增塑剂等助剂，就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上，而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的，所以全淀粉是真正的完全降解塑料。

（来源：文章屋网 ）

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中图分类号：TQ323 文章编号：1009-2374（2015）15-0048-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.024

1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）综述

1.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）定义

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为一种新型塑料材料，结构是丁二酸与丁二醇经常复分解反应后形成的酯，分子式为：HO-[CO-（CH2）2-CO-O-（CH2）4-O]n-H，

具有生物降解性优异、用途广泛等特点，常用于塑料包装、食用餐具、农用薄膜、医用高分子材料等领域。与其他降解型塑料相比，PBS的成本低、性能良好，能非常好地与其他不同材料进行有效聚合，因此其工业应用前景非常广阔，具有很好的市场与经济价值。

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）以二元酸以及二元醇等化学物质为主要原料，通过一系列化学反应而合成。经过多年的科学实验与工业声场，PBS的加工性能已经比较成熟，可在绝大多数塑料设备上开展任何形式、任何类型加工。此外，PBS也可以与碳酸钙、淀粉等廉价填料共混，以此来以降低生产质保成本。

1.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能

研究表明，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）塑料除了具有普通塑料的性能外，同时还具有透明性好、光泽度强以及印刷性能好等多种特点，是目前被公认为最有前景的绿色环保型高分子材料。具体来说，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能主要表现在以下四个方面：

1.2.1 良好的加工性。工业研究与应用显示，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有良好的加工性能，加工温度比较高，一般在150℃～200℃之间。可在多种常用的塑料加工设备上开展注塑、挤出以及吹塑等各类成型加工，是学术界与工业加工行业公认的加工性能最好的材料。此外，该型材料还可以与碳酸钙、淀粉等其他物质进行混合，降低生产、使用成本。

1.2.2 良好的耐热性。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的耐热性也非常优异，多年的实验与工业研究表明，聚丁二酸丁二醇酯在各类塑料中的耐热性能最出色，能非常好地满足工业对塑料用品耐热性的需求，从而广泛应用于冷热饮包装和餐盒等塑料材料。

1.2.3 低降解性与化学性能稳定性。降解是与形成相反的化学反应，是指大分子化合物经化学反应回归到小分子化学的过程。化学稳定性是指材料对来自外在因素腐蚀的抵抗能力。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的化学稳定性非常好，只有在化肥、土壤、水以及其他外在因素的环境下，缓慢的被微生物和动植物体内的催化酶分解，最终分解成二氧化碳和水。

1.2.4 良好的力学性能。与其他多种塑料相比，PBS具有更为优异的力学性，具有各类通用树脂的力学性能。

1.3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的上述性能，使它具有非常广的应用范围。

1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛应用于包装领域，主要有包装垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子、农用薄膜、种植器具与植被网等。

1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛用于各类日化用品。一般来说，日化用品对塑料制品的机械强度的要求比较严格，所以需要在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等，满足日化用品的使用需求。

1.3.3 由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有生物相容性与可降解性等特点，从而广泛应用于医疗行业，如用于人造软骨、手术缝合线、手术支架等医用设备。

2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）应用的合成工艺

化学合成法在聚丁二酸丁二醇酯（PBS）合成中的应用最广泛，主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。此外，聚丁二酸丁二醇酯（PBS）也可采用生物发酵法进行合成，但其成本较高，应用范围不广。

2.1 溶液聚合法

溶液聚合法的具体原理如下：在一定温度与催化剂条件下，使丁二酸与丁二醇发生化学反应，完成二者的酯化反应，在反应过程中使用不同的溶剂，减少反应生成的水分，然后在高温条件下发生缩聚反应。

一般来说，如果不能及时分离溶液聚合反映产生的水分，将会给PBS的聚合反应带来不利影响。因此，有学者对溶液缩聚法进行了提升与改进，以十氢萘为溶剂，以二元酸和二元醇为原料，在合适的温度与催化加条件下发生聚合反应，并用油水分离器取代传统水分离方法。该种方法适用于工业对塑料的大规模生产。

2.2 熔融缩聚法

熔融缩聚法将合成PBS的过程分成酯化阶段和缩聚阶段两部分。具体步骤为：在较低的温度条件下，以丁二酸和丁二醇为化学反应原料，进行熔融酯化反应，然后在真空、高温条件下完成缩聚反应。

该方法对催化剂的要求比较高，催化剂能直接影响PBS分子量的大小。学者在35℃与31.99kPa的条件下，以三氟甲烷磺酸钪和三氟甲基磺酰亚胺为催化剂完成聚合反应，取得了较好的效果。

但是，通过传统合成工艺聚合得到的PBS分子量相对较低，限制了PBS的合成效果与应用范围。因此，学者又进一步创新和改进了PBS的合成工艺，将缩聚反应分为预缩聚和真空缩聚两步，从而进一步提高了PBS聚合的效果与效率。

2.3 扩链法

扩链剂是一种分子量相对较低的双官能团化合物，易同高分子聚合物链的末端基团发生化学反应，可增加聚合物的相对分子量，进一步加快聚合反应。

使用扩链剂后的扩链法可使聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的力学性能大幅提高，研究结果显示使用扩链法后的PBS的力学性能有所善、特性黏度有所增强、生物降解性也有所改善。

此外，使用扩链剂后的扩链法还可提高PBS的分子量，研究表明：采用该法后的PBS的分子量成倍增加，热稳定性也有所提高，但该扩链反应法所需的时间较长，反应条件也较为苛刻，因而使用范围较小。

2.4 酯交换法

在高温、高真空以及催化剂的作用下，使等量的二元醇和二元酸二甲酯进行酯交换，完成聚合反映，从而得到聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。由于酯交换法中未使用溶剂，而且参加反应的二元醇可通过水溶剂或加热等简单操作除去，最终得到的PBS杂质含量较低。

3 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的改进

为进一步提高聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的性能，许多学者开展了大量的针对PBS的改进性分析与研究，在不断提高PBS各类常用性能与特点的同时，也有效地提高了生物相容性和生物降解性特性，具体改进方法分为共聚改进方法和共混改进方法两种。

在实施共聚改进方法时，把芳香族类聚酯添加到PBS制备之中，能明显提高其既有的物理性能与力学性能。研究表明，将芳香基团连接在PBS侧链上，能使PBS的断裂明显伸长、撕裂度明显降低、生物降解性明显加强。把脂肪族组分添加到PBS的制备过程中，可有效改善PBS的脆性，提高其生物降解性等。

4 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用及产业化发展

PBS是降解能力非常强的化学聚合物，在自然条件下，可完成分解，且其分解产物是对自然环境没任何污染与破坏的水和二氧化碳。因此，大力发展与推广PBS及其相关产业，是有效降低塑料产量、环减环境污染的重要途径之一。

4.1 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的应用

以PBS作为主要的原料，可制造出化学性能与物理性能都非常优良的复合纤维。此外，将带有金属离子的陶瓷材料与PBS纤维混合，能制造出抗菌性能非常好的纤维材料。研究还表明PBS在人体内部的适应性非常好，在人体内可以被完全分解和吸收，且几乎不产生副作用。因此，PBS也广泛应用于医疗手术缝合线等。

4.2 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的产业化发展

近年来，欧美发达国家越来越重视PBS可降解塑料的研究与应用，投入大量的人力与物力，加大研发力度，从而明显加快了产业化发展的步伐。研究表明，生物降解性塑料的需求呈几何指数增长率，预计欧洲2015年消费量将超过100万吨。

20世纪末，日本的高科技公司以异氰酸酯为扩链剂，对传统缩聚合成得到、分子量相对较低的PBS开展改进，成功实现了相对分子量为200000的PBS聚合，极大地扩展了PBS的应用范围、加快了市场化应用步伐。

在国内，中科院下属的研究所自主研发了特种纳米微孔载体材料复合高效催化体系，实现了对相对分子质量超过200000的PBS的聚合合成，并与相关公司签署协议，合资组建分子材料公司，建设世界最大规模的PBS生产线，成功实现其产业化发展，这标志着中国生物降解塑料产业开始大规模产业化的新纪元。此外，由于PBS具有优异的性能，中科院在常用塑料加工设备上对PBS及其相关产品开展再加工与再成型研究，从而制备出加工性能更加优异、工业用途更加广泛的PBS材料，且该材料对设备和工艺的要求进一步降低。

PBS生物降解性聚酯作为塑料家族的品种之一，因其良好的性能特征与低污染性，正以很快的速度实现产业化、规模化发展。目前已经进入实用推广阶段，随着社会对环境污染的日益关注以及对降解塑料的不断需求量，其产业规模必定将进一步扩大。与此同时，发酵法生产丁二酸已实现商业化发展，技术也已成熟，为大规模生产与发展PBS提供来源保障，使PBS变成真正的绿色塑料，且其成本也将进一步降低，产品的应用领域还会不断扩大。

5 结语

目前，虽然PBS作为一类新型的生物降解材料，且国内外学术界与工业领域对其的研究与应用逐渐增加，但其在很多领域的研究存在局限与不足。不同学者的观点仍存在一定的分歧。本文认为，随着理论研究与实践应用的进一步深入与成熟，PBS的综合性能将会不断提高、成本与价格也将不断降低，并逐渐取代传统塑料，进一步降低对环境的污染与危害，从而真正实现可持续发展。

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一、引言

伴着我们物质生活水平节奏的不断提高，在我们身边一次性的塑料包装袋、包装膜正在大量的投入使用中，这些物品都对环境造成了严重的污染。在铁路沿线、旅游景点我们随处可见散落的一次性购物袋、包装膜，这些带给人们的是严重的视觉污染和景区生态环境的影响。

塑料由于性能优良，成型加工方便，广泛应用于各个领域。然而，由于塑料的降解缓慢性，其使用及废弃后对环境带来了严重威肋。而且塑料主要来源于石油类的不可再生资源，其大量消耗，势必引起严重的能源和人类生存危机。

可降解包装应运而上，它既能对食品起保护作用，又能防止因抛弃包装袋而形成的环境污染。20世纪80年代以后，国内外开展了可降解塑料的研究和生产。可降解塑料的应用减少了石油类资源的消耗，减轻了塑料废弃物对环境的严重污染。

所谓的可降解塑料是指完全在自然的条件下就可以完全降解的材料，以光降解和生物降解为主。

生物降解塑料的主要来源于淀粉、纤维素、壳聚糖及其他多糖类天然材料。其降解的最终产物为CO2和H2O，可完全为自然界吸纳。淀粉又是绿色植物光合作用的产生物，是丰富的可再生资源，它最主要的特点是为易受微生物侵蚀，为微生物提供养分，具有优良的生物降解性能。因此，淀粉在生物降解的材料领域得到了广泛的应用。

二、粉的结构和性能

淀粉是自然界中分布极为广泛的物质，分布于植物的根、茎、叶和果实中，目前常用的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉等。淀粉的分子式为（C6H5O10）n，n为聚合度，一般为800―3000.在我们日常生活中淀粉可分为两种，一种是可溶的，称为支链淀粉；另一种是不可溶的，称为直链淀粉。

天然淀粉是在其内部有结晶结构的小型颗粒状态存在着的，他的结构分为直连和支链两种，直链淀粉和支链淀粉的性质也是截然不同的，直链淀粉难溶于水且它的水溶液也是不稳定的，凝沉性也是比较强的，支链淀粉易溶于水，溶液稳定，凝沉性弱。直链淀粉可以制成强度高，柔软性好的透明薄膜，它无臭、无味、五毒，具有抗水和抗油性能，是一种良好的食品包装材料，支链淀粉也可以制成薄膜，但是性能差，遇水即溶。

三、淀粉及生物可降解材料

以淀粉为基质的降解塑料中有很重要的一部分，是以天然淀粉作为填充剂或是以天然淀粉和其衍生物为共混体系组成的塑料都属于此类，主要可以分为以下几种：

1.共混型

淀粉共混塑料是淀粉与合成树脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料，主要成分为淀粉（30%～60%），少量的PE的合成树脂，乙烯/乙烯醇（EVOH）共聚物，聚乙烯醇（PVA），纤维素，木质素等，其特点是淀粉含量高，部分产品可完全降解。

2.填充型淀粉塑料

所谓填充型淀粉塑料，又称生物破坏性塑料，其制造工艺是在通用的塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂，然后加工成型，淀粉含量不超过30%。严格地说，淀粉在塑料中并非仅仅起到一个填充的作用，而是在一定条件下，活化了淀粉与塑料中的羟基，使之形成了高聚物共混体。天然淀粉分子中一般都含有大量的羟基，使其分子内和分子间形成极强的氢键，分子极性较大，而合成树脂的极性较小，为疏水性物质。因此必须要对天然淀粉进行表面处理，以便于提高疏水性和其与高聚物的相容性。

3.全淀粉型