第一篇:生物材料在骨科的應(yīng)用進(jìn)展
生物材料在骨科的應(yīng)用進(jìn)展
[摘要] 生物材料在骨科的應(yīng)用十分廣泛,目前用于骨組織修復(fù)與替代的材料主要有醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用高分子材料和醫(yī)用無機(jī)非金屬材料等。
[關(guān)鍵詞] 生物材料 骨科
應(yīng)用
生物材料是指“以醫(yī)療為目的,用于和活組織接觸以形成功能的無生命材料”,包括具有生物相容性的材料。本文總結(jié)近年來用于骨組織修復(fù)的骨科生物材料的種類以及其在骨科臨床實踐中的應(yīng)用。
醫(yī)用金屬材料
骨科生物金屬材料是指能夠植入人體,治療骨骼疾病、替換骨組織,恢復(fù)骨骼的正常生理功能的一種生物惰性材料,由于具有較高的強(qiáng)度和韌度,金屬材料是骨科中應(yīng)用最多的植入材料,主要用于制造鋼板,螺釘,髓內(nèi)釘?shù)葍?nèi)固定物,廣泛用于各類骨折的治療。醫(yī)用金屬材料要求具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和抗疲勞性能;極好的耐腐蝕性能,無磁性;無毒、無致癌性與過敏反應(yīng);良好的光潔度[1]。現(xiàn)在常用于臨床的醫(yī)用生物金屬材料主要包括醫(yī)用不銹鋼、鈷基合金、醫(yī)用形狀記憶合金等。
1.1醫(yī)用不銹鋼:醫(yī)用不銹鋼的材料有多種,最好的不銹鋼合金是316L型,比重約是人體骨骼的2倍,一直作為器具材料廣泛使用。具有較好的機(jī)械性質(zhì),易于加工制造且價格便宜,但同鈷基合金相比有較大的局部腐蝕敏感性,主要用于接骨板、骨螺釘、人工關(guān)節(jié)等。
1.2 合金類:主要包括①鈷基合金:鈷基合金包括鈷鉻鎢鎳合金、鈷鉻鉬合金[2]。其優(yōu)點是耐腐蝕性和機(jī)械性能較好,乃腐蝕性比不銹鋼高40倍,是目前綜合性能最好的材料之一,已列入ISO國際標(biāo)準(zhǔn),但缺點是機(jī)械性能低于不銹鋼,而且加工困難、產(chǎn)量低、價格貴,常被選擇為永久性植入材料。多用于骨折固定和制作人工關(guān)節(jié)。②鈦合金:具有優(yōu)于前兩種材料的機(jī)械性能,質(zhì)輕,組織相容性良好,生物界面結(jié)合牢固,在機(jī)體內(nèi)有極高的惰性和抗腐蝕性,是理想的植入材料,缺點是耐磨損性差和難以加工。鈦合金微型鋼是頜骨骨折復(fù)位內(nèi)固定的首選內(nèi)固定物[3],目前對膝、髖等大的人工關(guān)節(jié)多使用鈦合金。③鎳鈦記憶合金:該材料有形狀記憶效應(yīng),其理化性能表現(xiàn)為強(qiáng)度高,耐磨、耐腐蝕、無磁、無毒等特點,而且其硬度和剛度跟人體骨組織最接近,被認(rèn)為是最理想的生物內(nèi)固定植入材料。
金屬材料普遍的缺點是植入人體后,長期存在人體,金屬中某些元素離子進(jìn)入人體組織液、血液、器官,如鉻、鎳離子對人體具有致敏作用,甚至誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生癌變,另外長期受力的金屬還會發(fā)生金屬受力疲勞和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變,從而引起遠(yuǎn)期手術(shù)的失敗等問題,是其普遍缺陷。并且,當(dāng)前的金屬生物材料的彈性模量與正常骨組織并不十分相稱,這會導(dǎo)致應(yīng)力遮擋效應(yīng),這樣的后果是對新生骨組織產(chǎn)生和塑性的刺激減弱,并使內(nèi)植物的穩(wěn)定性下降,且必須在患者充分痊愈后行二次手術(shù)將其取出。多次手術(shù)會增加醫(yī)療過程中的費用且會造成患者死亡率的上升[4]。鎂相關(guān)材料作為輕金屬、可降解、生物相容性好且具有生物活性的骨科內(nèi)植物材料的有美好前景。醫(yī)用高分子材料
2.1非生物降解型高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等,具有穩(wěn)定性好,不發(fā)生降解,交聯(lián)或物理磨損等,而且有良好的機(jī)械性能,對機(jī)體不產(chǎn)生明顯毒副作用,主要用于制作組織工程軟、硬組織,人工器官等。如硅橡膠是含有硅原子的各種合成橡膠的總稱。其優(yōu)點是耐高低溫,透氣性好,便于清潔,耐腐蝕性,具有良好的生物惰性??捎糜谝鞴?,人工腱鞘,還用于防止粘連。高密度聚乙烯:其用于制造人工髖臼的分子量多在200~500萬左右,其摩擦系數(shù)低,約為0.03~0.06,抗沖擊性強(qiáng),耐磨性強(qiáng),年磨損率約為0.1~0.2 mm,是目前國際上普遍用于制造人工關(guān)節(jié)的較好材料。聚酯、聚酰胺(尼龍):主要用于人工肌腱,人造血管,手術(shù)縫線。聚甲基丙烯三甲酯:即骨水泥,主要用于骨缺損的修復(fù),如人工關(guān)節(jié)假體嵌插部位使用可增加接觸面積,還用于椎體成形術(shù)。
2.2 生物降解型高分子材料 在體溫下可以在一定時間內(nèi)分解為小分子化合物,由體內(nèi)代謝排除體外。其中最主要的是聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)及其混聚物,聚酯類似一類親水性非常強(qiáng)的高分子降解材料。聚酯類能在體內(nèi)降解,最終被分解代謝成CO2和H2O2從人體排出。PLA具有一定機(jī)械強(qiáng)度和良好的加工性能。PGA可支架誘導(dǎo)促進(jìn)成骨細(xì)胞的黏附增殖和分化,但其降解過快,且降解產(chǎn)物積聚會造成局部PH值下降,導(dǎo)致細(xì)胞中毒死亡。PGA與PLA形成的混聚物可通過二者的比例來調(diào)節(jié)其機(jī)械強(qiáng)度和降解速率[5]。聚酯類生物降解材料可以制成棒、針、螺釘、接骨板等,受其降解速度限制,固定部分在愈合期間不能承受較大的應(yīng)力。是目前組織工程中廣泛應(yīng)用的支架,臨床上多用于固定骨折愈合相對較快的骨骼,亦可用于關(guān)節(jié)鏡下膝前十字韌帶的損傷后重建、半月板損傷的修復(fù),在骨組織工程學(xué)領(lǐng)域也是一種很有前景的細(xì)胞培養(yǎng)支架材料[6],但不適于長骨干骨折固定,因其臨床愈合所需時間較長,骨折斷端應(yīng)力大。生物降解材料作為內(nèi)固定材料,在手術(shù)操作過程中不易割傷軟組織,即使在加壓情況下也不會損傷松質(zhì)骨,在所固定的組織愈合之前能夠保持足夠的強(qiáng)度,可隨著骨組織的愈合機(jī)械強(qiáng)度適當(dāng)衰減,使骨折斷端得到正常的應(yīng)力刺激,沒有金屬材料存在的應(yīng)力遮擋、腐蝕反應(yīng)等缺點,可使患者避免清除植入物的第2次手術(shù),亦不影響MR或CT等影像學(xué)復(fù)查,使用起來比金屬制品要安全和方便。但如果內(nèi)植物的降解產(chǎn)物超過組織的清除能力,可發(fā)生遲發(fā)性無菌性炎癥,局部突然發(fā)紅、疼痛、腫脹、有波動感,反應(yīng)嚴(yán)重者,可發(fā)生廣泛性皮膚壞死,降解速度快的PCA比降解速度慢的PIA炎癥發(fā)生率高,血運不佳的部位更易并發(fā)炎癥反應(yīng),因此應(yīng)權(quán)衡利弊,謹(jǐn)慎選擇。
醫(yī)用無機(jī)非金屬材料
3.1生物活性陶瓷,主要有磷酸鈣陶瓷、生物活性骨水泥及生物活性玻璃等,生物活性陶瓷具有骨傳導(dǎo)性,它作為一個支架,成骨在其表面進(jìn)行,還可作為多種物質(zhì)的外殼或填充骨缺損。目前最常用的主要有羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)及兩者結(jié)合使用3種。骨水泥很少引起免疫反應(yīng),系統(tǒng)毒性也微不足道,具有良好的生物相容性,并能和骨直接融合,在骨科臨床上已經(jīng)應(yīng)用于股骨頸骨折的內(nèi)固定增強(qiáng)和橈骨遠(yuǎn)端骨折內(nèi)固定等。由于此類材料在生物學(xué)上缺乏有效的骨誘導(dǎo)性,脆性較大,抗張、抗扭和抗剪力差,為保證固化正常進(jìn)行,應(yīng)用時要求受區(qū)相對干燥,因此單純此類材料臨床應(yīng)用較少,仍需進(jìn)一步改進(jìn)。
3.2 生物惰性陶瓷 氧化鋁:氧化鋁是一種生物陶瓷,其硬度大,耐磨,生物相容性好,單晶氧化鋁可用于骨折內(nèi)固定,多晶氧化鋁即剛玉,可制作人工關(guān)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)將氧化鋁晶體納米化合物團(tuán)塊浸在與生物體液相似的溶液中,其表面可生成骨樣磷灰石層,提示在活體內(nèi)可能形成生物陶瓷如HAP、TCP等[7]。此外氧化鋯陶瓷的高強(qiáng)度和韌性降低了破裂的風(fēng)險,故被做成人工股骨頭用于全髖關(guān)節(jié)置換。最近還報道研制出一種結(jié)合了氧化鋁的生物特性及鎧氧化鋯的機(jī)械特性的新型物質(zhì),這種混合陶瓷比氧化鋁陶瓷的磨損率低,在模擬人上進(jìn)行的初步實驗結(jié)果具有一定的應(yīng)用前景[8]。
3.3碳素材料:碳纖維有利于生物組織攀附生長,可用于人工肌腱和韌帶的置換[14]。低溫裂解碳又稱各向同性碳,是將烴類氣體在高溫下炭化,可以直接蒸鍍在人工關(guān)節(jié)的運動磨損表面,作為減磨涂層。類金剛石膜(DLC)亦稱金剛石樣碳素膜,是一種非結(jié)晶的碳?xì)浠衔?,具有良好的?xì)胞相容性、血液相容性及高耐磨性高硬度等特點,可以沉積于人工關(guān)節(jié)表面。作為聚乙烯的對抗面,DLC同氧化鋁、鈷基合金的耐磨相當(dāng),可顯著改善矯形裝置的磨損,是一種很有發(fā)展前景的膜材料。
納米生物材料在骨科領(lǐng)域研究最廣泛的是用作組織工程支架材料。理想的基質(zhì)支架材料不僅需要具備良好的生物相容性、適度的生物降解性、良好的結(jié)構(gòu)相容性、良好的表面相容性以及特定的生物活性,還必須使材料表面能夠促進(jìn)種子細(xì)胞的黏附與生長,并能通過表面修飾、控釋生物分子或?qū)Νh(huán)境刺激做出響應(yīng)等機(jī)制對種子細(xì)胞的黏附和生長進(jìn)行調(diào)控。納米生物材料的開發(fā)為這種高度仿生或“智能”型基質(zhì)支架材料的研制提供了可能[9]。
近年來,隨著生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)、基因工程、組織工程學(xué)、材料科學(xué)、納米技術(shù)的的迅速發(fā)展,利用不同的生物材料復(fù)加工,組配成理想中具有多種生物活性的人工骨將成為現(xiàn)實。
參 考 文 獻(xiàn)
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第二篇:俗語在生物中的應(yīng)用
俗語在生物中的應(yīng)用:
“童叟躬身棋邊座,長此以往誰背駝”則著重考察骨的成分中有機(jī)物和無機(jī)物的比例,決定了骨的硬度和彈性;
“十指連心”來考察皮膚的真皮中分布著大量的感覺神經(jīng)末梢,能感受外界的刺激; 用
“一針見血”考察出血至少要傷及皮膚的那層結(jié)構(gòu),來考察皮膚的真皮中有豐富的血; “蜻蜓點水”考察蜻蜓產(chǎn)卵的方式; “兒童急走追黃蝶,飛入菜花無處尋?!笨疾靹游锏谋Wo(hù)色; “有收無收在于水,收多收少在于肥。”考察水和無機(jī)鹽對植物生長的作用; “種瓜得瓜,種豆得豆?!笨疾爝z傳現(xiàn)象; “一母生九子,九子各不同?!笨疾焐锏淖儺惉F(xiàn)象; “大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃泥巴?!笨疾焐鷳B(tài)中的食物鏈和食物網(wǎng)的知識; “桔生淮南為桔,生淮北則為枳”考察溫度對生物生長的影響; “山上多植樹,勝似修水庫,有雨它能吞,無雨它能圖。”考察保持水土、涵養(yǎng)水源的重要性;
同時還可以借助成語與謎語知識來考察生物學(xué)的概念。如:視而不見——保護(hù)色;望而生畏——警戒色;以假亂真——擬態(tài);移花接木——嫁接;鸚鵡學(xué)舌——模仿行為;孔雀開屏——求偶行為;望梅止渴——條件反射;種豆南山下,草盛豆苗稀——競爭;無中生有——隱性;有中生無——顯性
維生素的功能:A,火眼金睛看得清;B,腦筋急轉(zhuǎn)我最靈;C,大力水手羨慕我;D,加鈣增高我能贏;還有一個小小E,不怕病菌來入侵??。“龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞”--生物的遺傳
這是生物的遺傳,是生物界普遍存在的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因是生物在生殖過程中,親代把自己的遺傳物質(zhì)(DNA)準(zhǔn)確地復(fù)制出二份傳給后代,使后代得到了親代的遺傳物質(zhì),從而表現(xiàn)出與親代相似的性狀。由于生物具有遺傳的特性,所以每種生物的后代都與它們的親代基本相同,因而使生物界的物種能夠保持相對穩(wěn)定。
“一母生九子,連母十個樣”--生物的變異
這反映了生物的變異現(xiàn)象,產(chǎn)生原因是由于親代的遺物質(zhì)(DNA)在復(fù)制過程中出現(xiàn)差錯(變化)或在有性以及子代不同的個體間發(fā)生差異。變異有遺傳的,也有不遺傳的s如果是由于環(huán)境條件引起的變異就不能夠遺傳;遺傳物質(zhì)(DNA)變化引起的變異就能夠遺傳下來。由于生物的變異特性,使生物個體能夠產(chǎn)生新的性狀,以及形成新的物種。
“螳螂捕蟬,黃雀在后”--生物的捕食
意為螳螂正要捉蟬,不知黃雀在它后面正要吃它;在生物學(xué)上它具有食物鏈的含意。這句諺語隱含的-條捕食食物鏈?zhǔn)牵褐参?)蟬+螳螂+黃雀,在這條食物鏈中,植物是生產(chǎn)者鼉于第斗營養(yǎng)級,蟬;螳螂、黃雀都是消費者,分別屬于第二、三、四營養(yǎng)級。
“一山不容二虎”--生物的種內(nèi)斗爭
這一諺語揭示了生物為了爭奪資源,食物和空間而發(fā)生斗爭的現(xiàn)象,虎是大型肉食動物,所處在較高的營養(yǎng)級里,按照生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的、逐級遞減的,傳遞效率只有10%~20%規(guī)律,營養(yǎng)級越高的生物,得到的能量較少,因此其個體數(shù)量也就越少,在獲得有限的食物空間里,虎的數(shù)量越少,就越容易獲得食物來維持生存,其數(shù)量多時,就不能維持其生存。為了生存就會出現(xiàn)你死我活的斗爭,這樣一山就容不得二虎。
“飛蛾投火--生物的應(yīng)激性
這是指昆蟲對光發(fā)生的反應(yīng),叫昆蟲的趨光性。生物體都有應(yīng)激性,應(yīng)激性是指生物體對外界刺激發(fā)生反應(yīng)的特性。生物因為有了應(yīng)激性,便能對周圍的刺激發(fā):生反應(yīng),從而可以避開不利的刺激,使生物體適應(yīng)周圍的生活環(huán)境。
”作繭自縛“--生物適應(yīng)的相對性
蠶吐絲作繭,把自己裹在里面,娥類結(jié)繭;能抵御不良環(huán)境,保護(hù)自身,這是種適應(yīng)性,但當(dāng)遇金小蜂時,悲劇就恰恰發(fā)生在繭上,金小蜂正是借助于繭對棉紅;鈴蟲的束縛作用,順利地將卵產(chǎn)于它的體內(nèi),這樣棉鈴蟲的”作繭“反而變成了”自縛“。這說明生物對環(huán)境的適應(yīng)只是一定程度上的適應(yīng),并不完全、絕對地適應(yīng)。由于環(huán)境條件的不斷變化,某些特征就會變得不適應(yīng)了,這是適應(yīng)的相;對性。
”老鼠過街,人人喊打“--生物的競爭
老鼠毀壞作物,盜食糧食,人人都痛:恨。從生物學(xué)上分析,是生物種間關(guān)系的一種競爭現(xiàn)象。競爭的結(jié)果往往對一方不利,甚至于被消滅。生物與生物之間的生活方式和習(xí)性、棲所及食物類型越接近,其競爭程度越激烈。
”一朝被蛇蛟,三年怕草繩“-生物的條件反射
這里蘊含著生物的條件反射;條件反射是高等動物和人都具有的一種生理活動,在大腦皮層的參與下形成的,這種反射提高了動物和人適應(yīng)環(huán)境的能力。
”一方水土育一方人"--生物與環(huán)境的關(guān)系
人和其他生物一樣,都生活在一定的環(huán)境中,與環(huán)境有著非常密切的關(guān)系。一方面,生物要從環(huán)境中不斷地攝取物質(zhì)和能量,因而受到環(huán)境的限制;另一方面生物的生命活動又能夠不斷地改變環(huán)境。生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體,我們既要看到環(huán)境對生物的影響,又要考慮到生物活動對環(huán)境的影響和破壞,尤其是人類活動如砍伐森林,圍湖造田,建產(chǎn)工業(yè)與民用設(shè)施等,對環(huán)境造成的破壞和影響。只有這樣才能保持人類與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。
第三篇:基于優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)在骨科病房的應(yīng)用
基于優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)在骨科病房的應(yīng)用
【摘要】目的:探討在骨科病房實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù),為病人提供個性化服務(wù),提高住院患者滿意度,促進(jìn)醫(yī)院和諧發(fā)展。方法: 轉(zhuǎn)變服務(wù)理念,改變工作模式,對骨科住院患者全方位實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)。結(jié)論:實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)后,提升了護(hù)士的整體素質(zhì),提高了護(hù)理人員工作質(zhì)量及工作積極性,病人及家屬滿意度提高,減少護(hù)患糾紛,提升了醫(yī)院的服務(wù)品牌。
【關(guān)鍵詞】骨科 優(yōu)質(zhì)服務(wù) 護(hù)理
【中圖分類號】R473.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)05-0424-01
一轉(zhuǎn)變護(hù)理理念,強(qiáng)化服務(wù)意識
醫(yī)院護(hù)理部對全院護(hù)士進(jìn)行優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)知識培訓(xùn),灌輸優(yōu)質(zhì)護(hù)理理念,強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)護(hù)理意識,通過學(xué)習(xí)和動員,護(hù)理人員轉(zhuǎn)變了觀念,由“要我服務(wù)”向“我要服務(wù)”轉(zhuǎn)變。注重臨床實效,讓患者滿意是我們的最終目標(biāo)。
二優(yōu)化護(hù)理模式,改革護(hù)士分工和排班方式
1實行包干責(zé)任制護(hù)理模式,落實整體護(hù)理。即責(zé)任護(hù)士對她“分管”的患者的所有護(hù)理工作(包括生活照顧、病情觀察、治療、康復(fù)、健康指導(dǎo)等)全面負(fù)責(zé),即使休息時也要告訴患者暫時由同組護(hù)士“代管”。
2推行小組責(zé)任制,由年資高經(jīng)驗豐富的護(hù)士擔(dān)任組長,起帶班、指導(dǎo)、監(jiān)控作用,低年資護(hù)士也有成長、發(fā)展的空間。護(hù)理組長及責(zé)任護(hù)士嚴(yán)格按優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)規(guī)范進(jìn)行,護(hù)士長每日檢查,護(hù)理部隨時抽查。
3為病人提供全方位護(hù)理,科室新增加合同護(hù)士3名。病人從入院到出院完全由專門的一位醫(yī)生和護(hù)士全權(quán)負(fù)責(zé),實行扁平式、彈性排班,按病人需求調(diào)整各班次,一改往日的功能制、責(zé)任制護(hù)理。靈活合理配備護(hù)理人力,做到無縫隙護(hù)理,堅決杜絕治療護(hù)理分離現(xiàn)象,真正落實對病人的全方位的整體護(hù)理。
三優(yōu)化住院環(huán)境,優(yōu)化服務(wù)流程,營造溫馨病房
環(huán)境的清潔與舒適能夠影響到病人的情緒,也是病人治療及恢復(fù)過程中基本生活得以保障和優(yōu)化的前提。病房內(nèi)保持清潔、整齊、安靜,溫濕度適宜??苾?nèi)提供微波爐,免費為病人加熱飯菜;病區(qū)張貼溫馨提示語、防滑標(biāo)識; 懸掛全科醫(yī)務(wù)人員的照片,附有個人職稱、特長簡介,走廊上有圖文并茂的疾病健康教育展板;提供便民袋,裝有針線、剪刀、筆紙、信封等等。提供護(hù)理用具如:洗頭車、床邊座便器、助行器等。定期組織患者公休座談會,認(rèn)真聽取患者的意見和建議。實行每日清單中,由護(hù)士發(fā)放到病人床頭,供病人查看。讓病人了解各項治療與檢查和護(hù)理的收費情況,對于病人的疑問給予耐心的查詢和解釋。
四 加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),提高技術(shù)水平
豐富的專業(yè)知識和嫻熟的技能是優(yōu)質(zhì)護(hù)理的核心內(nèi)容,知識全面、技術(shù)過硬、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)為首要的護(hù)理指征。組織學(xué)習(xí)并擬定了各種疾病護(hù)理常規(guī)、疾病觀察要點,組織學(xué)習(xí)常用藥物及新藥說明書,加強(qiáng)對三基理論和操作技術(shù)的學(xué)習(xí),積極參加醫(yī)院里的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),同時也利用業(yè)余時間進(jìn)行自學(xué)考試,從而大大提高了護(hù)理人員的專業(yè)技術(shù)水平及應(yīng)急能力,將“一切為病人服務(wù)”的理念融入到護(hù)理技術(shù)操作中。
五簡化護(hù)理文書,把時間還給護(hù)士和病人
醫(yī)院實行電子病歷,簡化護(hù)理文件書寫,推行表格式護(hù)理記錄單,節(jié)約了護(hù)士書寫時間,極大的增加了護(hù)士與病人交流溝通的時間,增進(jìn)了護(hù)患感情。
六健康教育
加強(qiáng)與患者的溝通與交流,調(diào)動患者參與疾病康復(fù)的積極性,要圍繞病人能夠說到做到的原則。骨科健康教育最為重要的是術(shù)前、術(shù)后以及功能鍛煉的健康宣教。
1術(shù)前宣教
首先評估患者對手術(shù)掌握知識的情況,向病人耐心講解手術(shù)的必要性,參加手術(shù)的人員,并簡單介紹手術(shù)過程,關(guān)心體貼病人,給予心理支持,適當(dāng)講解手術(shù)配合及術(shù)后注意事項。告知其禁食禁水時間、戒煙戒酒的必要性。術(shù)前備皮的意義。做好術(shù)前指導(dǎo)如:深呼吸、有效咳嗽、拍背、訓(xùn)練床上大小便等。
2術(shù)后宣教
向病人講解應(yīng)用各種醫(yī)療器材的作用:如石膏固定、心電監(jiān)護(hù)、外固定支架、氧氣吸入等的作用和注意事項,腰麻或全麻術(shù)后的禁食禁水的時間以及臥位的要求。給予飲食指導(dǎo),進(jìn)食高蛋白高維生素易消化的飲食,多吃蔬菜水果。保持局部傷口的清潔干燥,教會患者術(shù)后翻身的要領(lǐng)。關(guān)心病人,做好心理護(hù)理,隨時觀察患者的心理動態(tài)給心理疏導(dǎo)。
3功能鍛煉
向患者說明功能鍛煉的意義和方法,使患者充分認(rèn)識功能鍛煉的重要性,主動功能鍛煉。功能鍛煉以患者不感到疲憊,骨折部位不發(fā)生疼痛為度,活動范圍由小到大,次數(shù)由少到多,時間由短到長,強(qiáng)度由弱到強(qiáng),循序漸進(jìn)的進(jìn)行鍛煉。對患者認(rèn)真制定鍛煉計劃,在鍛煉的過程中,根據(jù)患者的全身情況,骨折愈合進(jìn)度,鍛煉后的反應(yīng)效果等,不斷修訂鍛煉計劃,增刪鍛煉內(nèi)容。
七關(guān)注細(xì)節(jié),落實基礎(chǔ)護(hù)理
基礎(chǔ)護(hù)理是護(hù)理工作中最重要的環(huán)節(jié)。骨科病人大部分都是臥床行動不便的病人,做好基礎(chǔ)護(hù)理顯得尤為重要。自應(yīng)用優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)以來,基礎(chǔ)護(hù)理得到很好的落實,晨晚間護(hù)理更加到位。生活護(hù)理與專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合,基礎(chǔ)與??葡嘟Y(jié)合,使病人在接受護(hù)理的同時,體會到專業(yè)護(hù)理,以專業(yè)的護(hù)理手段解決病人的問題。晨間護(hù)理
采用濕掃法清潔并整理床單元,必要時更換床單元。手術(shù)患者行動不便生活不能自理的患者,我們協(xié)助漱口、洗臉、喂飯。對生活半自理或完全不能自理的病人我們協(xié)助他們翻身、拍背、功能鍛煉,必要時協(xié)助患者洗漱。有傷口引流的患者給予各種引流管,并妥善處理,幫助患者傾倒引流液、尿液等。晨間交流:詢問夜間睡眠、疼痛、晨間進(jìn)食等情況。尤其注重術(shù)后患者的傷口及疼痛的情況,及時發(fā)現(xiàn)及時處理。
2晚間護(hù)理
整理床單元,必要時予以更換。整理,理順各種管道。對患者進(jìn)行睡前指導(dǎo)。對不能自理的患者進(jìn)行口腔護(hù)理,睡前排便護(hù)理。對于術(shù)后疼痛的病人,應(yīng)注意周圍環(huán)境安靜便于入睡。病室內(nèi)電視機(jī)按時關(guān)閉,要求家屬離院。病重病危的病室保留廊燈,便于觀察病人。
第四篇:淺談優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)在骨科病房的應(yīng)用
淺談優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)在骨科病房的應(yīng)用
【摘要】目的:探討在骨科病房實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù),為病人提供個性化服務(wù),提高住院患者滿意度,促進(jìn)醫(yī)院和諧發(fā)展。方法: 轉(zhuǎn)變服務(wù)理念,改變工作模式,對骨科住院患者全方位實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)。結(jié)論:實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)后,提升了護(hù)士的整體素質(zhì),提高了護(hù)理人員工作質(zhì)量及工作積極性,病人及家屬滿意度提高,減少護(hù)患糾紛,提升了醫(yī)院的服務(wù)品牌。
【關(guān)鍵詞】骨科;優(yōu)質(zhì)服務(wù);護(hù)理
優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)是指以病人為中心,強(qiáng)化基礎(chǔ)護(hù)理,全面落實護(hù)理責(zé)任制,深化護(hù)理專業(yè)內(nèi)涵,整體提升護(hù)理服務(wù)水平。為了不斷提升護(hù)理質(zhì)量,我院骨科在2011年9月開始實施優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)至今,已取得了較好的效果,現(xiàn)將采取的具體措施總結(jié)如下:
1.轉(zhuǎn)變護(hù)理理念,強(qiáng)化服務(wù)意識
我院護(hù)理部對全院護(hù)士進(jìn)行優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)知識培訓(xùn),灌輸優(yōu)質(zhì)護(hù)理理念,強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)護(hù)理意識,通過學(xué)習(xí)和動員,護(hù)理人員轉(zhuǎn)變了觀念,由“要我服務(wù)”向“我要服務(wù)”轉(zhuǎn)變。注重臨床實效,讓患者滿意是我們的最終目標(biāo)。
2.優(yōu)化護(hù)理模式,改革護(hù)士分工和排班方式
2.1實行包干責(zé)任制護(hù)理模式,落實整體護(hù)理。即責(zé)任護(hù)士對她“分管”的患者的所有護(hù)理工作(包括生活照顧、病情觀察、治療、康復(fù)、健康指導(dǎo)等)全面負(fù)責(zé),即使休息時也要告訴患者暫時由同組護(hù)士“代管”。
2.2推行小組責(zé)任制,由年資高經(jīng)驗豐富的護(hù)士擔(dān)任組長,起帶班、指導(dǎo)、監(jiān)控作用,低年資護(hù)士也有成長、發(fā)展的空間。護(hù)理組長及責(zé)任護(hù)士嚴(yán)格按優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)規(guī)范進(jìn)行,護(hù)士長每日檢查,護(hù)理部隨時抽查。
2.3為病人提供全方位護(hù)理,科室新增加合同護(hù)士3名。病人從入院到出院完全由專門的一位醫(yī)生和護(hù)士全權(quán)負(fù)責(zé),實行扁平式、彈性排班,按病人需求調(diào)整各班次,一改往日的功能制、責(zé)任制護(hù)理。靈活合理配備護(hù)理人力,做到無縫隙護(hù)理,堅決杜絕治療護(hù)理分離現(xiàn)象,真正落實對病人的全方位的整體護(hù)理。
3.優(yōu)化住院環(huán)境,優(yōu)化服務(wù)流程,營造溫馨病房
環(huán)境的清潔與舒適能夠影響到病人的情緒,也是病人治療及恢復(fù)過程中基本生活得以保障和優(yōu)化的前提[1]。病房內(nèi)保持清潔、整齊、安靜,溫濕度適宜。
4.加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),提高技術(shù)水平
豐富的專業(yè)知識和嫻熟的技能是優(yōu)質(zhì)護(hù)理的核心內(nèi)容,知識全面、技術(shù)過硬、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)為首要的護(hù)理指征。[2] 我們組織學(xué)習(xí)并擬定了各種疾病護(hù)理常規(guī)、疾病觀察要點,組織學(xué)習(xí)常用藥物及新藥說明書,加強(qiáng)對三基理論和操作技術(shù)的學(xué)習(xí),積極參加醫(yī)院里的業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),同時我們也利用業(yè)余時間進(jìn)行自學(xué)考試,從而大大提高了護(hù)理人員的專業(yè)技術(shù)水平及應(yīng)急能力,將“一切為病人服務(wù)”的理念融入到護(hù)理技術(shù)操作中。
5.簡化護(hù)理文書,把時間還給護(hù)士和病人
我院實行電子病歷,簡化護(hù)理文件書寫,推行表格式護(hù)理記錄單,節(jié)約了護(hù)士書寫時間,極大的增加了護(hù)士與病人交流溝通的時間,增進(jìn)了護(hù)患感情。
6.健康教育
加強(qiáng)與患者的溝通與交流,調(diào)動患者參與疾病康復(fù)的積極性,要圍繞病人能夠說到做到的原則。骨科健康教育最為重要的是術(shù)前、術(shù)后以及功能鍛煉的健康宣教。
6.1術(shù)前宣教
首先評估患者對手術(shù)掌握知識的情況,向病人耐心講解手術(shù)的必要性,參加手術(shù)的人員,并簡單介紹手術(shù)過程,關(guān)心體貼病人,給予心理支持,適當(dāng)講解手術(shù)配合及術(shù)后注意事項。告知其禁食禁水時間、戒煙戒酒的必要性。術(shù)前備皮的意義。做好術(shù)前指導(dǎo)如:深呼吸、有效咳嗽、拍背、訓(xùn)練床上大小便等。
6.2術(shù)后宣教
向病人講解應(yīng)用各種醫(yī)療器材的作用:如石膏固定、心電監(jiān)護(hù)、外固定支架、氧氣吸入等的作用和注意事項,腰麻或全麻術(shù)后的禁食禁水的時間以及臥位的要求。給予飲食指導(dǎo),進(jìn)食高蛋白高維生素易消化的飲食,多吃蔬菜水果。保持局部傷口的清潔干燥,教會患者術(shù)后翻身的要領(lǐng)。關(guān)心病人,做好心理護(hù)理,隨時觀察患者的心理動態(tài)給心理疏導(dǎo)。
6.3功能鍛煉
向患者說明功能鍛煉的意義和方法,使患者充分認(rèn)識功能鍛煉的重要性,主動功能鍛煉。功能鍛煉以患者不感到疲憊,骨折部位不發(fā)生疼痛為度,活動范圍由小到大,次數(shù)由少到多,時間由短到長,強(qiáng)度由弱到強(qiáng),循序漸進(jìn)的進(jìn)行鍛煉。對患者認(rèn)真制定鍛煉計劃,在鍛煉的過程中,根據(jù)患者的全身情況,骨折愈合進(jìn)度,鍛煉后的反應(yīng)效果等,不斷修訂鍛煉計劃,增刪鍛煉內(nèi)容。
7.關(guān)注細(xì)節(jié),落實基礎(chǔ)護(hù)理
基礎(chǔ)護(hù)理是護(hù)理工作中最重要的環(huán)節(jié)。骨科病人大部分都是臥床行動不便的病人,做好基礎(chǔ)護(hù)理顯得尤為重要。自應(yīng)用優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)以來,基礎(chǔ)護(hù)理得到很好的落實,晨晚間護(hù)理更加到位。生活護(hù)理與專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合,基礎(chǔ)與專科相結(jié)合,使病人在接受護(hù)理的同時,體會到專業(yè)護(hù)理,以專業(yè)的護(hù)理手段解決病人的問題。
7.1晚間護(hù)理
整理床單元,必要時予以更換。整理,理順各種管道。對患者進(jìn)行睡前指導(dǎo)。對不能自理的患者進(jìn)行口腔護(hù)理,睡前排便護(hù)理。對于術(shù)后疼痛的病人,應(yīng)注意周圍環(huán)境安靜便于入睡。病室內(nèi)電視機(jī)按時關(guān)閉,要求家屬離院。病重病危的病室保留廊燈,便于觀察病人。
骨科實行優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)后取得的成效如下:
1.患者滿意度明顯提高
骨科病房每月一次的科內(nèi)滿意度調(diào)查、院內(nèi)每季度一次的滿意度調(diào)查及三優(yōu)三滿意活動中的調(diào)查結(jié)果均較前提高,都達(dá)到了95%以上,護(hù)理工作得到患者及家屬的認(rèn)可。
2.病房秩序得到提升,陪護(hù)比例降低。
通過為患者提供全面、全程的護(hù)理,護(hù)士有更多的時間在病房,呼叫鈴聲基本消除,患者的陪護(hù)比例降低,陪護(hù)人數(shù)、探視人員明顯減少。
3.醫(yī)療護(hù)理質(zhì)量進(jìn)一步得到保障
護(hù)士能夠全面、細(xì)致、及時掌握患者的病情變化和心理動態(tài),發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效措施,保證患者安全,促進(jìn)疾病的康復(fù)。
4.醫(yī)患關(guān)系和諧,杜絕醫(yī)患糾紛的發(fā)生,提升醫(yī)院的服務(wù)品牌
護(hù)士患者進(jìn)行優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)后,增進(jìn)了與患者的溝通和交流,使患者及家屬更加信任和依賴護(hù)士,減少護(hù)理投訴,同時也把部分對醫(yī)生的投訴消失在萌芽中。醫(yī)患關(guān)系進(jìn)一步密切、和諧,營造了良好的就醫(yī)環(huán)境,贏得社會關(guān)注,擴(kuò)大醫(yī)院在周邊地區(qū)的知名度,提升醫(yī)院的服務(wù)品牌。
【參考文獻(xiàn)】
[1]程蕾,游川.注重基礎(chǔ)護(hù)理內(nèi)涵建設(shè),促進(jìn)護(hù)理學(xué)科發(fā)展[J].全科護(hù)理,?2010,8(3B):739-740.[2]劉慶素,安秀艷.不同人群優(yōu)質(zhì)護(hù)理觀點調(diào)查[J].中國護(hù)理管理雜志,2007,6(21):21-23.
第五篇:酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用進(jìn)展匯總
酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用進(jìn)展
許廣帥
(化工學(xué)院 化工一班)
摘要:由于有機(jī)溶劑易使酶蛋白變性、失活或抑制其反應(yīng),因此,長期以來,形成 了一個概念:酶反應(yīng)需在水溶液中進(jìn)行。盡量避免使用有機(jī)溶劑。隨著酶學(xué)研究的進(jìn)展。經(jīng) 過近十年的大量研究,人們發(fā)現(xiàn)。只要條件合適,酶在有機(jī)溶劑中是完全能夠起催化反應(yīng)的。1985年歐洲生物技術(shù)聯(lián)合會召開了“生物催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用,隨后又組織了“有機(jī)相中的酶催化討論會,引起了與會科學(xué)工作者扳太的興趣。近年來。有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域的一個重大進(jìn)展就是應(yīng)用微生物或酶進(jìn)行催化反應(yīng)。由于酶催化反應(yīng)具有高度的專一性,使得 這種合成與轉(zhuǎn)化在合成化學(xué)領(lǐng)域中具有很大的理論價值和應(yīng)用潛力。
關(guān)鍵詞:酶、有機(jī)溶劑、生物催化劑、催化反應(yīng)
Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution.Try to avoid using organic solvent.With the progress of the enzymology.After nearly 10 years of research, people found.As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction.In 1985 European biotechnology federation held a “the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized” seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too.In recent years.A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction.Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential.Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言
酶除作用于天然底物外,還可作用于與其底物結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)發(fā)生非自然催化,從而構(gòu)戚了一個特殊的化學(xué)合成新銹域。通過酶催化可以完成各種各樣的化學(xué)反應(yīng),如:氧化、脫氫、還原、脫氨、羥基化、甲基化、環(huán)氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、開環(huán)反應(yīng)、異構(gòu)化、側(cè)鏈 切除、縮合以及鹵代等反應(yīng)。由于酶催化較化學(xué)法催化具有區(qū)域選擇性、立體選擇性、條件 溫和、反應(yīng)速度快等優(yōu)點,因此形成了生物學(xué)與化學(xué)邊緣領(lǐng)域中十分引人注意的,研究非常活躍的重要課題,并已出現(xiàn)許多科研成果。實際上,酶催化已經(jīng)應(yīng)用于制藥、精細(xì)化工、食品添加劑以及日用化合物等的合成。酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用
多肽合成、脂類合成、抗生素的修飾、有機(jī)酸、光學(xué)活性氨基酸的制備、日用化合物生產(chǎn)。
2.1鹵過氧化物酶
2.1.1鹵化反應(yīng)
氯是目前地球上含量最多的鹵素,其次是溴和碘。鹵素被有機(jī)體用來產(chǎn)生鹵素代謝產(chǎn)物,從哺乳動物體內(nèi)的甲狀腺激素到某些植物產(chǎn)生的有毒的氟化脂肪酸。藻類,特別是海藻是目前最豐富的鹵素代謝產(chǎn)物的來源1221。海藻在鹵過氧化物酶的幫助下合成了鹵化合物。這些化合物包括吲哚、萜、酚類、揮發(fā)性的鹵代烴等。鹵化酶所產(chǎn)代謝物大都具有生物學(xué)的抗真菌、抗細(xì)菌、抗病毒和抗炎的活性,例如鹵代的吲哚,具有抗炎和抗癌的活性。鹵化反應(yīng)可以被亞鐵血紅素鹵過氧化物酶以及釩鹵過氧化物酶和細(xì)菌鹵過氧化物酶所催化。早在1961 年,Hager等∞l就報道了CPO能和B一酮酸發(fā)生鹵化反應(yīng)。鹵化作用的代表是氯過氧化物酶催化的卡爾里霉素的生物合成1241。近年來,由于具有可以鹵化一系列有機(jī)化合物的力,鹵過氧化物酶引起了商業(yè)和藥學(xué)界的濃厚興趣。由鹵過氧化物酶催化的鹵化反應(yīng)缺乏立體特異性,這與無酶鹵化反應(yīng)是一致的,具體的細(xì)節(jié)仍有爭論閉,但某些糖烯的區(qū)域選擇性溴化反應(yīng)例外倒。糖烯在氯過氧化物酶、HX(鹵化氫)和H:O:存在下反應(yīng)生成相應(yīng)的2一脫氧一2一溴糖,且具有高的區(qū)域和立體選擇性。該化合物是非常有用的生物活性糖類和合成纖維,此方法對于鹵代糖類的合成是一種新的方法。2.1.2氧化反應(yīng)
炔在各種化合物的合成中是一個非常重要的中間體。已經(jīng)研究了很多炔上三鍵的氧化反應(yīng)。然而,對于氧化炔丙基的例子并不多。手性丙炔醇是對應(yīng)選擇性合成復(fù)雜分子(特別是生物學(xué)活性物質(zhì))的重要標(biāo)準(zhǔn)部件。Hager等[271報道了CPO在H20:或TBHP(叔丁基氫過氧化物)的存在下,催化氧化2一炔到醛的反應(yīng)。從炔到醛的炔丙基氧化過程中,不對稱的炔丙醇作為一個中間體。在H:0:和CPO的水溶液中,醇完全、快速地轉(zhuǎn)化成了醛(92%~95%)。在己烷(或乙酸乙酯)和緩沖溶液(pH=5.0)的兩相體系里,CPO可以催化一系列伯醇生成相應(yīng)的醛閻。CPO也可以不對稱地催化前手性的l,3一環(huán)己二烯,反應(yīng)有高的對應(yīng)選擇性,且有很高的產(chǎn)率。2.1.3環(huán)氧化作用
環(huán)氧化合物是非常重要的有機(jī)合成中間體。通過官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng),可以從環(huán)氧化合物制備一系列不同結(jié)構(gòu)的手性化合物。目前,工業(yè)應(yīng)用的烯烴環(huán)氧化合成環(huán)氧化合物的方法主要有氯醇法和Halcon法。在氯醇法中,合成反應(yīng)會產(chǎn)生大 量含CaCl:及各種有機(jī)氯化物的廢水,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且設(shè)備腐蝕嚴(yán)重;Halcon法工藝流程太長,投資大,對原料質(zhì)量要求較高,操作條件嚴(yán)格,且聯(lián)產(chǎn)品多,故這兩種生產(chǎn)方法均不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著人們對環(huán)保的日益重視及對環(huán)氧化產(chǎn)品需求的不斷增加,發(fā)展工藝簡單、污染小的綠色環(huán)氧化合物合成新工藝顯得更為迫切1291。應(yīng)用于烯烴環(huán)氧化的酶主要有氯過氧化物酶(chloroperoxidase)和單加氧酶(monooxygenase)。自從發(fā)現(xiàn)CPO能作為一種環(huán)氧化反應(yīng)的催化劑以來,這個反應(yīng)的選擇性和產(chǎn)率一直是人們關(guān)注的問題。研究發(fā)現(xiàn),CPO能催化各種烯烴的不對稱環(huán)氧化,且有很高的產(chǎn)率和對映選擇率。另外,CPO還可以催化茚,經(jīng)過茚二醇中間體。直接衍生出手性環(huán)氧化物[30l]。
總結(jié):鹵過氧化物酶能催化多種反應(yīng),且催化的多數(shù)反應(yīng)以立體特異性的方式實現(xiàn)。此外,催化反應(yīng)條件溫和,無環(huán)境污染,應(yīng)用前景廣闊。但是,當(dāng)H20:氧化劑濃度高時,容易失活;且大多底物水溶性差。近年來,已經(jīng)開發(fā)了一些方法來改善這些不利因素,例如:C礦、M礦等多種離子可以提高無輔基鹵過氧化物酶的穩(wěn)定性、耐熱性和耐有機(jī)溶劑的能力例;利用抗氧化劑來提高氯過氧化物酶的操作穩(wěn)定性I擁。因此,對鹵過氧化物酶進(jìn)行修飾、改進(jìn)將是今后發(fā)展的重要方向。隨著研究的不斷深入,相信在不久的將來,鹵過氧化物酶必將成為現(xiàn)代合成化學(xué)和醫(yī)藥工業(yè)中重要的手性催化劑。
2.2氰基水解酶
2.2.1氰基水解酶簡介
早在三十年代,為了 解釋一些化學(xué)合成的氰基衍生物對植物生長的 促進(jìn)作用,就有人提出 某些植物器官能將氰化物轉(zhuǎn)化成酸。哈佛 大學(xué)的 Thimann和 Mahadeven認(rèn)為這是一個酶促反應(yīng),并于1964年從大麥葉子中正式分離到這個酶,定名為氰基水解酶。目前的研究表明,腈化物的酶水解通過兩種途徑: 一是通過氰基水解酶將氰基直接轉(zhuǎn)化成羧酸,二是先通過氰基水合酶;將氰基轉(zhuǎn)化成酰胺,再通過酰胺酶的作用轉(zhuǎn)化成羧酸。通常所說的廣義的氰基水解酶即包括這兩種途徑所涉及的三種酶。本文除特別指出外,均指廣義的氰基水解酶。2.2.2氰基水解酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用
在有機(jī)合成中,常常需要水解氰基時不傷害其它可水解基團(tuán),如?;?、縮醛、醚鍵等。Faber小組在對固定化酶SP409的研究中發(fā)現(xiàn),這種復(fù)合酶對乙酯,磷酸酯類底物顯示出了化學(xué)選擇性,而對甲酯及?;〈牡孜飫t不具有選擇性(Figure4),酯鍵也水解了,這可能是由于SP409不純,含有能使甲酯和乙?;獾孽ッ?。
氰基水解酶的工業(yè)應(yīng)用氰基水解酶的溫和高效特點使之在工業(yè)生產(chǎn)上有很重要的應(yīng)用價值。當(dāng)今最主要的工程應(yīng)用是日本Nitto公司的丙烯酰胺工程(Figure20),年產(chǎn)已達(dá)30000噸。在這項工程中,酶催化與傳統(tǒng)的酸水解相比具有絕對優(yōu)勢,不僅能有效地將反應(yīng)中止在第一步,不致生成丙烯酸,而且產(chǎn)率可達(dá)100% ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)酸水解的65%,同時可以避免在中和強(qiáng)酸時生成的副產(chǎn)物硫酸銨。
2.3微生物環(huán)氧化合物水解酶
2.3.1催化機(jī)理
環(huán)氧化合物水解酶是一種a/B-折疊型水解酶,遵循兩步催化機(jī)理:(1)酶的天冬氨酸殘基親核進(jìn)攻環(huán)氧乙烷中的一個碳原子,形成一個共價結(jié)合的酯中間體;(2)在酶的作用下,一個水分子被激活,將酯中間體水解成產(chǎn)物。Rink等的研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌A.radiobacter幻婦燈環(huán)氧化合物水解酶的Aspl07(親核進(jìn)攻作用)、Asp246(輔助組氨酸殘基發(fā)揮作用)和His275(活化水分子)3個氨基酸殘基組成了該酶三位一體的催化功能。2.3.2有機(jī)合成上的應(yīng)用
隨著被發(fā)現(xiàn)的微生物環(huán)氧化合物水解酶種類的增多,其應(yīng)用方面的研究也不斷深入。許多實驗研究已經(jīng)擴(kuò)大到生物反應(yīng)器中,光學(xué)活性環(huán)氧化合物的制備規(guī)模已經(jīng)達(dá)到幾十克的水平。在這些拆分反應(yīng)中,不僅使用了生物反應(yīng)器,而且采用了高底物濃度、兩相體系,甚至用自來水代替緩沖液等多種新的方法,展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。WeUem等““報道了在水一有機(jī)溶劑兩相體系中,利用酵母細(xì)胞硒。出n ck咖“出環(huán)氧化合物水解酶進(jìn)行了大規(guī)模的拆分反應(yīng),獲得了高濃度(0.9ml,L)、高光學(xué)純度(98%ee)的(s)一1,2一環(huán)氧己烷(6.5g,30%收率)。在級聯(lián)的中空纖維膜生物反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)化時,比產(chǎn)率為3.8g/L/H,運行12d,獲得了38g高光學(xué)純度(98%ee))的-1,2-環(huán)氧已烷。
在藥物合成方面,利用環(huán)氧化合物水解酶制備光學(xué)活性的環(huán)氧化合物,解決了許多重要的生物活性物質(zhì)合成途徑上的限制性環(huán)節(jié)。Faber等“23利用冷凍干燥細(xì)胞對底物進(jìn)行不對稱水解開環(huán),得到了一種合成松樹甲蟲信息素的重要中間體——(s)-Frontalin。Furstoss的研究小組利用黑曲霉選擇性水解環(huán)氧苧烯底物,獲得了光學(xué)純的6,7-雙羥基香葉醇和(4s,8s)-防風(fēng)根醇,后者是護(hù)膚品、洗滌劑和多種軟膏的重要成分。在拆分(±)一a一甲基-異丁基苯基環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中,他們還采用了化學(xué).酶法。首先通過黑曲霉催化的不對稱水解獲得r s-構(gòu)型環(huán)氧化合物,然后將生成的R-二醇采用化學(xué)的方法環(huán)化為消旋的環(huán)氧化合物繼續(xù)進(jìn)行拆分。(s)-a-甲基一異丁基苯基環(huán)氧乙烷在開環(huán)后可以轉(zhuǎn)化成重要的生物活性藥物——s-布洛酚。同時,他們利用該環(huán)氧化合物水解酶拆分330moL/L的對-硝基苯基環(huán)氧乙烷(54g/L),經(jīng)過6h的水解反應(yīng)得到了光學(xué)純度高達(dá)99%的S-構(gòu)型環(huán)氧化合物,然后在酸性條件下對產(chǎn)物進(jìn)行水解及重結(jié)晶獲得了光學(xué)純度為98%的R-二醇,最后加氨合成了肛阻斷劑類手性藥物尼芬爾醇。這種化學(xué)酶法在拆分外消旋環(huán)氧底物獲得光學(xué)活性環(huán)氧中間體以制備藥物(R)-3,5-二羥-3-甲基戊酸內(nèi)酯的合成中得到了應(yīng)用。此外,F(xiàn)urstoss等還報道了利用兩種選擇性互補(bǔ)的微生物A.niger和S.tuberosum環(huán)氧化合物水解酶,共同催化對-氯苯基環(huán)氧乙烷的不對稱水解反應(yīng),得到了神經(jīng)保護(hù)藥物Eliprodil的關(guān)鍵性手性合成子——光學(xué)活性的R-二醇,其對映體過剩值高達(dá)96%,轉(zhuǎn)化率達(dá)93%。利用真菌S.tuberosum環(huán)氧化臺物水解酶水解茚環(huán)類環(huán)氧化臺物,他們還獲得了抗愛滋病藥物齊夫爾定(Indina-vir)的重要前體物質(zhì):光學(xué)純度為98%的(1R,2S)——環(huán)氧化合物(收率20%)和光學(xué)純度為69%的(1R,2R)——二醇(收率48%)。
生物酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的生化技術(shù)。由于它有許多優(yōu)點,如反應(yīng)條件溫和(常溫、近中溫),具有高度的區(qū)域選擇性、立體選擇性和對映體選擇性,可避免敏感官能團(tuán)發(fā)生變化,可產(chǎn)生許多光化學(xué)活性物質(zhì),尚可完成一些用傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng);另外還有產(chǎn)品純、無三廢、無環(huán)境污染等優(yōu)點,因此越來越受到有機(jī)化學(xué)研究者的青睞,實驗表明在有機(jī)溶劑中進(jìn)行酶催化反應(yīng)具有以下優(yōu)點:增加非極性底物的濃度,很多不溶于水或在水中不穩(wěn)定的產(chǎn)物能在有機(jī)溶劑中用酶來催化生成;有機(jī)溶劑能保護(hù)酶免受有毒反應(yīng)物和反應(yīng)條件的損壞,提高酶的耐溫性等。酶催化反應(yīng)的類型包括氧化還原、酶合成、酯交換、脫氧、酰胺化、甲基化、羥化、磷酸化、脫氨、異構(gòu)化、環(huán)氧化、開環(huán)聚合、側(cè)鏈切除、聚合及鹵代等。
酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用以逐漸被人們所認(rèn)識,并且近年來已取得了較大進(jìn)展,利用酶催化的不對稱可以合成許多手性分子,隨著酶技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)克服了酶催化反應(yīng)中存在的一些問題(如:對有機(jī)介質(zhì)的敏感性、對底物變化的適應(yīng)性以及醇的不穩(wěn)定性等)。近年來有關(guān)酶技術(shù)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)固定化酶:將酶固定在固定支持物上,或通過酶分子之間的交聯(lián)而得以固定,通過固定后可以更方便、更有效地利用酶,提高酶催化作用的效率;
(2)酶在低水有機(jī)介質(zhì)中催化反應(yīng):多數(shù)酶是在水溶液中催化化學(xué)反應(yīng)的,近年來酶低水介質(zhì)中催化有機(jī)反應(yīng)取得了明顯的進(jìn)展,從而拓寬了酶應(yīng)用的領(lǐng)域,到了酶反應(yīng)只能在水溶液中進(jìn)行的傳統(tǒng)觀念;
(3)抗體酶:抗體酶是近年來才出現(xiàn)的新概念,是專一作用于抗原分子的有催化活性的、有特殊生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)??贵w酶兼?zhèn)涿庖叻磻?yīng)的專一性和酶催化反應(yīng)的活性,因此有可能通過人工制備來獲取高選擇性的催化劑以應(yīng)用于化學(xué)、生物和醫(yī)藥學(xué);
(4)模擬酶:通過人工合成制備模擬酶的識別和催化性能的分子,已經(jīng)越來越引起化學(xué)家的注意。合成酶也能像天然酶一樣加速某些化學(xué)反應(yīng),并顯示出較強(qiáng)的立體選擇性。雖然合成酶的研究剛剛起步,但已顯示出了巨大的誘惑力;
(5)Ribozyme:Ribozyme的功能主要是切斷RNA,有阻斷基因表達(dá)和產(chǎn)生抗病毒作用的應(yīng)用前景,其底物都是RNA分子。
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