化学灭活方法精选(九篇)

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第1篇：化学灭活方法范文

【摘要】 本研究探测在亚甲蓝（methylene blue，MB）光化学法处理单份血浆过程中，加入维生素C （vitamine C，Vit C）是否影响病毒的灭活效果，是否对血浆蛋白活性成分具有保护作用。用水泡性口炎病毒（vesicular stomatitis virus，VSV）作为指示病毒，在人血浆中加入不同浓度Vit C和终浓度为1 μmol/L的亚甲蓝，应用40 000 lx 荧光强度照射并于不同时间取样检测。以细胞病变效应评价对VSV的灭活效果，用RT-PCR检测病毒核酸的变化，并采用Clauss法﹑一期法和微量免疫电泳等方法对亚甲蓝光化学法处理前后的血浆蛋白含量和活性进行分析。结果发现，VSV血浆在加入240 μmol/L Vit C并经MB-光照60分钟后，病毒滴度下降﹥8 lgTCID50/ml； RT-PCR法也检测不到病毒核酸；血浆中的纤维蛋白原和凝血因子Ⅷ的回收率分别为83.55%和81.67%，与不加Vit C进行亚甲蓝光化学法处理结果相比有显著提高（P＜0.05）；微量免疫电泳显示，血浆中的大部分蛋白成分含量没有明显改变，免疫原性也未受到明显影响。结论：血浆中加入一定量的Vit C不仅不影响亚甲蓝光化学法对病毒的灭活效果，而且有效地保护了血浆蛋白活性成分，因此Vit C可作为亚甲蓝光化学法处理血浆时的保护剂，能有效地提高单份新鲜冷冻血浆的质量。

【关键词】 病毒灭活

Protective Effect of Vitamin C on Protien Activity in Plasma

during Virus Inactivation

Abstract To determine whether addition of vitamin C (Vit C) to single-unit plasma could influence the efficacy of inactivating viruses and could maintain the activity of plasma proteins by methylene blue （MB）-light treatment.Vesicular stomatitis virus (VSV) Indiana strain was used as the indicating virus.Human plasma containing VSV was added with different concentrations of Vit C and final concentration 1 μmol/L MB and irradiated by fluorescence at an intensity of 40 000 lx，samples were collected at different times for detection.Cytopathic effect was used to test the effect of virus inactivation.A segment of the nucleic acid encoding capsid protein of VSV was amplified with RT-PCR.Some methods，such as the Clauss method，the one-stage method，microimmunoelectrophoresis，were used to investigate the changes of plasma components.The results showed that when the VSV plasma was added with 240 μmol/L Vit C and treated by MB-light irradiation for 60 min，the titer of VSV decreased by more than 8 lg TICD50/ml.Meanwhile，target segment amplification of VSV was also negative.The recovery rates of fibrinogen and coagulation factor Ⅷ (FⅧ:C ) were 83.55% and 81.67% respectively，which had significant difference comparing with the routine MB-fluorescent light treatment. Most of plasma proteins were not affected significantly.No change in immunogenicity of these proteins was observed by using microimmunoelectrophoresis. It is concluded that virus inactivation is not influenced and plasma proteins are effectively protected by Vit C. Vit C can be used as a protector and is beneficial to improving the quality of plasma subjected to MB-photodynamic treatment.

Key words vitamin C; methylene blue-light treatment; virus inactivation; plasma protein

为预防输注血浆引起的HBV﹑HCV和HIV等病毒感染，现已研究出多种血浆病毒灭活方法，如有机溶剂加表面活性剂法﹑β-丙内酯加紫外线灭活法等，虽然这些方法已较为成熟，但后处理复杂，必须通过昂贵的色谱柱除去血浆中残留的有机物［1］。

到目前为止，对临床单份新鲜冷冻血浆（fresh-frozen plasma，FFP）中病毒灭活的常用方法是亚甲蓝光化学法[methylene blue（MB）-light treatment］，它在欧洲国家中应用较为普遍［2］。该方法不但对经血液传播的脂包膜病毒具有灭活作用，而且对一些非脂包膜病毒如猿猴病毒40(Simian virus 40，SV40)、腺病毒也有灭活作用［3］。Mohr等［4］通过PCR技术检测到该方法对人类细小病毒B19的核酸也有损伤作用。

亚甲蓝光化学法在对病毒灭活的同时，也会对血浆蛋白的活性成分造成损伤，从而影响血浆的临床适用范围及应用效果，尤其是血浆中的凝血类因子如纤维蛋白原(fibrinogen，Fg )和凝血因子Ⅷ (coagulation factorⅧ，FⅧ )损失很大，高达25%-35%［5，6］。如何在灭活病毒的同时提高血浆的质量呢？因此必须寻找一种既不影响病毒灭活，又能在一定程度上保护血浆蛋白活性成分的保护剂。由于MB在光照条件下产生自由基从而灭活病毒，同时，也损坏血浆蛋白。因此，利用生物抗氧化剂如维生素C（Vitamin C，Vit C)、α-生育酚、β-类胡萝卜素、还原型谷胱甘肽等都可以清除体内产生的氧自由基，切断过氧化链反应。王海华等［7］ 发现，Vit C清除羟自由基（·OH）的能力最强。Jaakko等［8］ 也认为，在MB光化学法中，部分凝血因子损伤与Vit C浓度成负相关。因此，本研究选择在血浆中加入一定量的Vit C，观察MB光化学法对血浆中VSV（vesicular stomatitis virus，VSA）病毒的灭活效果及对血浆蛋白活性成分的影响。VSA病毒是一种具有脂包膜的RNA病毒。

材料和方法

材料

单份新鲜冷冻人血浆 （成都生物制品研究所）； 亚甲蓝（Sigma公司产品）；维生素C（Roche公司产品）；RevertAidTM first strand cDNA Synthesis Kit（北京晶美生物工程有限公司产品）；兔抗人血清（北京邦泰生物技术有限公司产品）；电子式紧凑型荧光灯（中山市欧朗光国际照明有限公司产品）；JD-3型数字式照度计(上海市嘉定学联仪表厂产品)。

方法

VSV培养和病毒效价测定

VSV和非洲绿猴肾细胞 （Vero） 细胞均为本室保存的细胞。VSV用Vero细胞培养传3代，收集培养上清液，用10倍连续稀释法稀释，加入培养有Vero细胞的96孔板中，每稀释度分别接种4孔，5% CO2孵箱中培养3-4天，在倒置显微镜下观察细胞病变 （cytopathic effect，CPE），按Karber法计算病毒滴度。当 VSV滴度﹥8 lgTCID50/ml，置-20℃短时保存备用。

MB光化学处理含Vit C的血浆

通过小量实验（5.0 ml）观察MB/光化学法灭活VSV的效果。单份冷冻人血浆在27℃下水浴融解，分装至培养管，每管5.0 ml，加入0.5 ml VSV，再加入0、240、480 μmol/L Vit C和终浓度为1 μmol/L MB。在4-6℃条件下充分混匀1小时，在25℃条件下经40 000 lx荧光强度照射，分别在0﹑15﹑30﹑45﹑60分钟取样100 μl。用Karber法测定样品中病毒滴度。将此实验确定的最适Vit C浓度和最适光照时间用于后述研究。

RT-PCR分析病毒核酸

取MB光化学法处理的血浆100 μl，加入1 ml TRIZOL试剂，按常规方法提取血浆总RNA，用RT-PCR分析病毒核酸。RT反应按试剂盒说明操作，反转录出的cDNA直接用于PCR扩增。根据GenBank号为J02428的VSV-Indiana株全基因组资料，选择其核衣壳基因为扩增靶序列，用Primer Primier 5软件随机设计若干对候选引物，再根据引物设计原则进行筛选比较，从中选出一对引物： P1 5’-ACG GCG TAC TTC CAG ATG G-3’；P2 5’-CTC GGT TCA AGA TCC AGG T-3’ 。由上海博亚生物技术有限公司合成。该对引物分别位于编码VSV核衣壳蛋白基因的404-422位和802-820位，扩增出的目的片段长度为417 bp。PCR反应条件为：94℃变性45秒，55℃退火60秒，72℃延伸60秒，共31个循环。最后在72℃下延伸5分钟。该实验用正常血浆（FFB组）作为阴性对照，含VSV未行病毒灭活处理的血浆为阳性对照，实验组是用MB光化学处理含240 μmol/L Vit C的VSV血浆（FFB+Vit C+MB组），分别于光照15、30、45和60分钟取样检测。

血浆生化指标和生物学性质测定

用全自动生化分析仪测定不同处理组血浆中的总蛋白、白蛋白、葡萄糖、乳酸脱氢酶和胆固醇等生化指标；用Clauss法测定纤维蛋白原含量，用一期法测定凝血因子Ⅷ活性，每样品平行测定3次。该实验重复3次。以正常血浆为对照样品。

血浆蛋白微量免疫电泳分析

用巴比妥缓冲液配制1% (g/ml) 琼脂凝胶，均匀铺板(10 cm×7.5 cm)。在距琼脂板端2 cm处平均间距打直径为3 mm的孔(共3孔)。并分别加入10 μl实验样品和对照样品，以5 V/cm端电压电泳2小时。然后在板中2孔之间打1个5 cm长、3 mm宽的槽，加入兔抗人血浆蛋白的血清，37℃过夜。并分别用生理盐水和蒸馏水浸泡琼脂板以洗脱过剩的和非特异蛋白，再用0.2%氨基黑染色10分钟，7%乙酸脱色至背景无色。观察抗原抗体沉淀带，判断血浆蛋白的聚散变化。

转贴于

结果

灭活VSV的效果

加入240 μmol/L Vit C与未加Vit C对照组相比较，MB光化学法灭活病毒动力学曲线走势基本一致，光照15分钟内病毒滴度急剧下降，到60分钟时，滴度为0，﹥8 lg TCID50/ml VSV被完全灭活。再将VSV盲传培养3代，结果都未见细胞病变。但是在含480 μmol/L Vit C的血浆中，病毒灭活的效果显著下降，处理15分钟时，病毒滴度下降至4.5 lg TCID50/ml，之后处于1个平台期，到60分钟时，滴度仍 > 4 lg TCID50/ml（图1）。因此，在血浆中加入240 μmol/L Vit C经MB光照60分钟，能完全灭活VSV病毒。

光化学法处理对VSV核酸的影响

用RT-PCR检测MB光化学法处理含Vit C血浆中的VSV衣壳蛋白基因，结果如图2所示，阳性对照组在417 bp处出现明亮条带，其片段大小与理论设计值相符（lane 1）；正常阴性对照血浆（lane 6）不能扩增出该条带，说明扩增是特异性的。光照15-45分钟时，能扩增出417 bp（lanes 2-4）条带，而且条带亮度随着时间的延长略有降低。只有照射到60分钟时，扩增结果为阴性（lane 5）。

血浆生化指标和生物学性质改变

MB光化学法处理前后血浆的总蛋白、白蛋白、胆固醇、甘油三酯、尿素氮和肌酐等含量稍有减少，天冬氨酸转氨酶、谷丙转氨酶等酶活性也有不同程度下降，只有总胆红素含量显著降低了80%（表1未显示全部指标）。从总的趋势来看，FFP+MB+Vit C组受损伤程度一般都要小于FFP+MB组。从血浆的凝血因子活性检测结果来看，FFP+MB组Fg和FⅧ:C的回收率分别为68.49%﹑71.07%，而FFP+MB+Vit C组达到83.55%﹑81.67%，用方差分析的方法统计二者差异有统计学意义。Table 1.Results of biochemical and biological tests of plasma （略）

血浆蛋白的抗原性和聚散程度

微量免疫电泳实验结果表明，FFP+MB组和FFP+MB+Vit C组与FFP组比较，血浆中白蛋白﹑球蛋白α1区 ﹑α2区﹑β区和γ区抗原抗体形成的弧形沉淀线位置和形态基本相同（图3），说明FFP+MB组和FFP+MB+Vit C组白蛋白和球蛋白分子的聚散程度和抗原活性都没有明显改变。

讨 论

亚甲蓝（MB）是吩噻嗪类化合物，在临床上作为解毒药用于治疗氰化物与亚硝酸盐引起的高铁血红蛋白血症和抑郁症。一次使用剂量为1-2 mg/kg［9］。MB光化学法中使用亚甲蓝的剂量是1 μmol/L（320 μg/L），远低于临床解毒用量，在这一浓度作用下，如果处理后不去除染料的话，对人体而言也是不会有毒性问题的。MB也是多靶点的光致敏剂，它在光照下产生自由基如超氧阴离子（O-2 ·）﹑过氧化氢（H2O2）﹑羟自由基（·OH）和单线态氧（1O2） 等，这些活性氧的作用机制可能是使核酸链上的鸟嘌呤形成8-羟鸟嘌呤（8-oxoguanine），引起脱嘌呤和核酸链的断裂，也可能在蛋白质之间，蛋白质和核酸之间形成共价交联；而且还可能结合病毒的脂双层，造成病毒膜结构的不可逆损伤［10，11］，从而导致病毒的灭活。

Vit C作为自由基清除剂，是血浆中最主要的水溶性抗氧化分子，本身是人体每天所必需的。Vit C清除自由基的能力在光照射过程中随自由基大量产生而得到发挥，故在光照前加入Vit C能更好地清除自由基，保护抗氧化酶的活性，使自由基与抗氧化系统达到一个新的平衡［12］ 。本实验在血浆中加入240 μmol/L Vit C时，不影响MB光化学法灭活病毒的效果，这可能是在此浓度下，Vit C对自由基的淬灭和MB光化学法使自由基的产生达到了较为理想的平衡状态。而当加入480 μmol/L Vit C，灭活病毒的能力反而下降，这可能是太高剂量的Vit C能还原亚甲基蓝，从而减弱光化学效应的强度；也可能是高剂量Vit C清除更多数量的1O2和一些自由基，从而影响了病毒灭活效果。

实验中，我们也用RT-PCR法扩增VSV编码核衣壳蛋白404-820位碱基，根据条带有无及亮度差别，以推断VSV的RNA含量。结果显示，照射VSV血浆＜45分钟，RT-PCR能扩增出目的条带，但是随着时间延长，扩增产物减少。照射60分钟时，扩增结果为阴性，完全不能检出VSV的核衣壳基因。这一结果与细胞病变效应结果一致。这也说明了MB光化学法对VSV的RNA具有损伤作用，这种损伤作用随着灭活时间的延长而加大。这也进一步提示了，VSV感染性的有无与核衣壳基因片段扩增产物检出与否存在平行关系。通过CPE法、一期法、微量免疫电泳法等证实，加入240 μmol/L Vit C处理组与未加Vit C对照组相比较，MB光化学法灭活病毒的效果基本一致，但是前者对Fg和FⅧ:C的保护作用却显著加强，确实起到了保护血浆蛋白的作用。

目前，血浆是一种临床需求量大且病毒感染危险性较高的一种制品，解决经输注血浆而引起的传染病是个棘手的问题。除了加强筛选献血者外，对血浆进行病毒灭活处理是最有效的方法。将Vit C运用于MB光化学法中消毒单份人血浆，在有效灭活病毒的同时，还能保护血浆蛋白成份。但是，还需进一步阐明Vit C保护血浆蛋白成分的时限、机理，以便MB光化学灭活病毒法规模化应用于采供血行业中。

参考文献

1Hornsey VS，Drummond O，Young D，et al.A potentially improved approach to methylene blue virus inactivation of plasma: the Maco Pharma Maco-Tronic system.Transfus Med，2001; 11: 31-36

2Mohr H，Knuver-Hopf J，Gravemann U，et al.West Nile virus in plasma is highly sensitive to methylene blue-light treatment.Transfusion，2004; 44: 886-890

3Wagner SJ.Virus inactivation in blood components by photoactive phenothiazine dyes.Transfus Med Rev，2002; 16: 61-66

4Mohr H，Bachmann B，Klein-Struckmeier A，et al.Virus inactivation of blood products by phenothiazine dyes and light.Photochem Photobiol，1997; 65: 441-445

5de-la-Rubia J，Arriaga F，Linares D，et al.Role of methylene blue-treated or fresh-frozen plasma in the response to plasma exchange in patients with thrombotic thrombocytopenic purpurn.Br J Haematol，2001; 114: 721-723

6Hornsey VS，Krailadsiri P，MacDonald S，et al.Coagulation factor content of cryoprecipitate prepared from methylene blue plus light virus-inactivated plasma.Br J Haematology，2000; 109: 665-670

7王海华，蒋明义，汪琼等.几种抗氧化剂对羟自由基的体外清除作用.湘潭师范学院学报（自然科学版），2002；24：87-90

8Parkkinen J，Vaaranen O，Vahtera E.Plasma ascorbate protects coagulation factors against photooxidation.Thromb Haemost，1996; 75: 292-297

9Simonsen AC，Sorensen H.Clinical tolerance of methylene blue virus-inactivated plasma.Vox Sang，1999; 77: 210-217

10Abe H，Wagner SJ. Analysis of viral DNA，protein and envelope damage after methylene blue，phthalocyanine derivative or merocyanine 540 photosensitization.Phototochem Photobiol，1995; 61: 402-409

11Schneider JE Jr，Tabatabaie T，Maidt L，et al.Potential mechanisms of photodynamic inactivation of virus by methylene blue I.RNA-protein crosslinks and other oxidative lesions in Q beta bacteriophage.Photochem Photobiol，1998; 67:350-357

第2篇：化学灭活方法范文

【摘要】 目的：探讨不同消毒方式对口腔器械的消毒效果。方法：配制HBsAg悬液金黄色葡萄球菌液，将人工污染后的口腔器械完全浸入不同的消毒液中或放入高压蒸汽灭菌器中进行消毒处理，进行无菌检查。结果：高压蒸汽灭菌器6min可使人工污染过的口腔器械全部达到灭菌，对HBsAg抗原性灭活达100%，高压蒸汽灭菌器效果比化学消毒剂的消毒效果好。结论：高压蒸汽灭菌器是口腔科消毒器械的最佳选择。

【关键词】 口腔器械；消毒；灭菌；效果评价

近年来患者在看牙时感染其他疾病的病例不断增多，如何控制口腔治疗中的交叉感染问题逐渐被人们重视。我院口腔科严格执行卫生部下发的《医疗机构口腔诊疗器械消毒技术规范》，对几种不同的口腔器械作了临床试验筛选出最佳消毒方法，现将临床资料分析如下。

1 材料与方法

1.1 材料 采用目前临床中使用较多的高速手机、洁牙手柄、脱冠器、车针、探针、镊子、扩大针口腔器械各20件作为试验器械。以2%戊二醛液、氧化电位酸化水、健之素液（有效含氯为40％，其成分为三氯异尿酸及其分解物、抗干扰剂等）作为试验用消毒剂，高压蒸汽灭菌器作为消毒器械。

1.2 方法 （1）将纯化20mg/mL HBsAg用含10%小牛血清PBS稀释配制HBsAg悬液200μg/mL，取金黄色葡萄球菌用磷酸盐缓冲液制备成含菌量为107～108cfu/mL的菌悬液。（2）吸取HBsAg悬液、葡萄菌悬液分别均匀涂布于经灭菌的手机、洁牙手柄、脱冠器、车针、探针、镊子、扩大针器械前端5cm长范围，1h后进行试验。（3）将人工污染后的口腔器械完全浸入不同的消毒液中，浸泡30min后取出做无菌检查；将人工污染后的口腔器械用双层纯棉布包好后放入高压蒸汽灭菌器中进行消毒处理，对灭菌后的口腔器械进行无菌检查。

2结果

2.1 不同消毒方式对HBsAg的灭活效果见表1。

表1 不同消毒方式对HBsAg的灭活效果（略）

2.2 不同灭菌方式对金黄色葡萄球菌的灭活效果见表2。

表2不同灭菌方式对金黄色葡萄球菌的灭活效果（略）

3 讨论

通过人工污染口腔器械，观察2%戊二醛液、氧化电位酸化水、健之素液、高压蒸汽灭菌器对HBsAg、金黄色葡萄球菌的杀灭效果，试验结果表明高压蒸汽灭菌器对口腔器械上污染的HBsAg病毒的灭活效果好，能够彻底灭活HBsAg，明显优于化学消毒液。由于车针、探针、镊子、扩大针结构简单，被HBsAg污染的部位能够充分暴露于消毒液中，灭菌效果比较好，达100%，而手机、脱冠器、洁牙手柄结构比较复杂，消毒液与其污染的细菌不能充分接触，灭菌效果不够好。高压蒸汽灭菌器对器械上污染的金黄色葡萄球菌的杀灭效果也明显优于化学消毒液，能够达到100%。因车针、探针、镊子、扩大针结构简单，被细菌污染的部位能够充分暴露于消毒液中，灭菌效果比较好达100%；而手机、脱冠器、洁牙手柄结构比较复杂，消毒液与其污染的细菌不能充分接触，灭菌不彻底。戊二醛、氧化电位酸化水、健之素一般浸泡30min，均可达到消毒效果、彻底灭活HBsAg抗原性需要高压蒸汽灭菌器135℃ 6min。

口腔器械在临床使用过程中直接接触患者的唾液、甚至血液，污染严重。若消毒不彻底可成为传播疾病的重要途径，选择适当的消毒方法是减少感染的重要环节。戊二醛普遍被认为是一种高水平消毒和灭菌剂。特别是中性和碱性戊二醛，具有较好的灭菌和防腐性。在医院内被广泛应用，但因成本较高、灭菌时间长（需浸泡10h达到灭菌）且对皮肤黏膜有较强的刺激作用，浸泡后的医疗器械需用灭菌蒸留水充分冲洗后才能使用，所以不便于口腔科大量器械的反复使用。氧化电位酸化水长期使用无任何不良反应，无毒、不致癌对皮肤黏膜无刺激使用时非常安全。氧化电位酸化水在完成口腔器械灭菌功能后，同阳光、空气有机物结合后逐渐还原为普通水无污染，能够消毒一些结构简单的口腔器械[1]。健之素其成分为三氯异尿酸及其分解物、抗干扰剂等，其可杀灭细菌繁殖体、细菌芽孢、乙型肝炎等病毒、真菌等微生物。将一粒健之素药片溶于1L水中，用水溶液进行消毒即可。健之素适用于物体表面、环境空气、不耐高温的器械等消毒。高压蒸汽灭菌器是现代口腔科消毒器械的常规设备，它具有操作简单、效果可靠、穿透力强、不污染环境等优点，它可以杀灭一切微生物包括芽孢，特别适用于口腔科有齿槽、缝隙、轴节的器械消毒。这些器械经塑封消毒后既干燥又避免了在运送过程中的污染。高压蒸汽灭菌器在目前口腔器械的灭菌中是切实可行的方法之一。口腔疾病诊疗中使用的器械易穿破入血，它的消毒质量对人体的健康至关重要，选择最佳的消毒方法是口腔消毒隔离的关键课题，我们以自己的临床实践为口腔科的消毒方式提供了可靠的临床依据。

第3篇：化学灭活方法范文

关键词：针杆藻；NaClO；KMnO4；灭活；光合活性

中图分类号：X524文献标志码：A文章编号：16744764（2015）03014209

Abstract：

The inactivation efficiencies of Synedra sp. by NaClO and KMnO4 oxidation were investigated. The results indicated that in the range of 0～5 mg/L in the neutral condition， the inactivation efficiencies increased with the increase of NaClO dosage and the optimun dosage was 3 mg/L. Meanwhile NaClO showed a better degradation ability in acidic condition. The degradation ability of KMnO4 was not significant， indicating that KMnO4 had no effect on inactivation. Chlorination was effective for Synedra sp. inactivation， and however led to cell disintegration and organic matter release， thus endangering the safety of drinking water.

Key words：Synedra sp.；NaClO；KMnO4；inactivation；photosynthetic activity

近年来，中国河流、湖泊富营养化情况严重，水华频发。作为中国重点水域的三峡库区，由于三峡工程的周期运行使得库区的水文、水环境等较蓄水前发生了巨大的变化，库区支流河道型的硅藻“水华”现象时有发生，严重影响了供水安全[13]。硅藻的控制已经成为一个亟待解决的热点问题。与湖泊型水库的典型的蓝绿藻水华不同，三峡库区多以硅藻水华为主，尤以硅藻属的针杆藻水华最为严重，约占总数的85%。从藻类的生理结构而言，硅藻为真核藻类，其细胞、细胞壁结构（外层为二氧化硅，内层为果胶质，对不利环境具有一定的抵御能力）、光合作用系统构成上均与原核类的蓝藻有着明显的区别。而目前关于净水厂灭藻技术的研究以蓝绿藻为主[46]，如化学药剂法、紫外线法、超声波法等，硅藻在灭活机制和效能上可能有别于蓝藻，因此，抑制硅藻类的活性并减少其对供水安全的影响具有重要的研究价值。

在各种灭藻技术中，预氯化是应用最广泛的方法，它能增强对藻类细胞的去除[7]。目前，对蓝藻细胞的氯化效果已经有很好的研究[810]。高锰酸钾预处理能有效控制不好的气味和味道并抑制生物生长，它还能提高混凝效果并且控制消毒副产物的生成[1112]，有学者对高锰酸钾作为预处理药剂对藻的去除进行研究也得到了较为不错的结果[13]。有研究表明，NaClO、KMnO4会对蓝藻的光合作用活性产生负面影响[14]，导致蓝藻细胞的死亡。在过去的研究中已经证实，脉冲调幅（PAM）荧光测定术能很好的检测光合作用的PSII阶段，表征蓝藻细胞的光合作用活性[1516]，可以用来解释藻细胞失活的内在机制。目前的研究主要是针对蓝藻，对硅藻的去除研究很少，鉴于常用化学药剂对蓝藻的去除效果好，本研究对比考察了NaClO、KMnO4在不同投加量和不同pH条件下对硅藻的灭活效果，旨在为硅藻灭活技术研究提供一定的参考。

1材料和方法

1.1试验材料和试剂

硅藻属针杆藻 （Synedra sp.，FACHB1296）购自中国科学院武汉水生生物研究所，采用AGP培养基[17] ，在恒温光照培养箱中进行培养。恒温光照培养箱运行参数：温度为20.0±1.0 ℃；光照强度为2 500 Lx；光/暗周期为14 h∶10 h。实验中所使用的针杆藻初始浓度约为25～35×106 cell/L。

试验中采用的NaClO溶液（w%：36.5%）和高锰酸钾均为分析纯。

1.2试验方法

试验采用同一培养阶段的针杆藻，在不同的pH及NaClO/ KMnO4投加量下，分别检测了其光合作用活性的变化，进而表征氯化与KMnO4预氧化对针杆藻的灭活特性。大多数自然水体的pH在6.0～9.0之间，反应藻液的pH分别采用0.1 mol/L 的盐酸和NaOH进行调节，研究在酸性、中性、碱性（pH分别为5、7、9）水体中NaClO和KMnO4对硅藻光合活性的影响。硅藻在温度15～25 ℃时生长较佳[18]，并且易在春季“爆发”[3]，因此，调节试验的反应温度始终维持在20.0±1.0 ℃（DC0510智能恒温槽，宁波新芝生物科技股份有限公司）。反应过程中，采用磁力搅拌器对藻液进行搅拌，确保其各部分均匀。在预先设定的时间点进行取样 ，并在样品中加入一定量0.1 mol/L Na2SO3溶液，用于终止氧化反应，随即对样品进行分析。

1.3分析方法

针杆藻的PSII系统的光量子产量Y（反映实际光合效率），叶绿素a及快速光响应曲线（rapid light curves，RLC）采用浮游植物分类荧光仪（PHYTOPAM，德国Walz公司）进行测定。快速光响应曲线的测量条件设定为：步长10 s，最大光照强度764 μmol・m-2・s-1。参数α、ETRmax由如下RLC 方程拟合得到[19]，见式（1）。

ETR=ETRmax×

（1-α×PAR/ETRmax）×e-β×PAR/ETRmax（1）

式中：ETR为相对电子传递速率；ETRmax为最大相对电子传递速率，反映最大光合速率；PAR为光强，μmol/（m2・s）；α为初始斜率，反映了光能的利用效率；试验中主要通过Y、α、ETRmax、叶绿素a值来反应藻细胞的活性。pH 采用雷磁PHS3C型pH计测定。

NaClO的浓度采用哈希公司的余氯仪量进行检定。

2结果和讨论

2.1NaClO对针杆藻的灭活特性研究

2.1.1NaClO投加量对针杆藻灭活效果的影响

当NaClO投量分别为0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 mg/L时，针杆藻光合作用活性随时间的变化如图1所示。从图中可明显看出，随着NaClO投量（≤3 mg/L）的增加，各光合作用参数值的降解速率均随之加快，而投量为5 mg/L对针杆藻光合作用活性的降解速率与3 mg/L的已无明显差异。

如图1（a）～（c）所示，当NaClO投量为2.0 mg/L时，反应2 min后针杆藻光能的利用效率缓妥畲笙喽缘缱哟递速率rETRmax两个参数值均迅速降为0，且其降解主要发生在最初的1 min内；反应5 min后光量子产量Y值也下降至0，且其下降主要在最初的2 min内。这说明2.0 mg/L的NaClO能在短时间内迅速抑制针杆藻的光合系统，抑制可能从破坏PSII系统电子传递链开始。

如图1（d）所示，在NaClO的投加量小于1 mg/L条件下，60 min反应时间内叶绿素a无明显降解；当投量≥2.0 mg/L时，随着投加量的增加，叶绿素a的降解速率逐渐增加，并且在0～10 min时间内，叶绿素a值降解最为显著， 30 min以后趋于平缓；并且图中可见当NaClO的投量为3.0和5.0 mg/L时，叶绿素a的降解效果已无明显差异，增大投加量不能明显提高其降解率。而郭建伟[20]的研究发现，当NaClO的投加量在3.75 mg/L时，铜绿微囊藻的叶绿素a在最初的1 min内降解效果最为显著。在本次试验中，当NaClO的投加量为3 mg/L时30 min后叶绿素a的降解率为86.6%，而在相同投加量下的NaClO对铜绿微囊藻的叶绿素a降解率在30 min时仅为21.79% [21]，故NaClO对针杆藻的叶绿素a降解率虽然反应初期较为缓慢，但后期的降解效果明显好于铜绿微囊藻。欧桦瑟等[6]提出了氯化灭活铜绿微囊藻过程的三个步骤的假说，即：氧化剂渗透内部降解细胞结构解体。由于硅藻的细胞壁由外层二氧化硅和内层果胶质组成，而蓝藻的细胞壁则由外层纤维素和内层果胶质组成，因此，细胞壁组成及结构的差异导致NaClO能更快速地破坏并渗透进入铜绿微囊藻细胞，而与其胞内物质发生化学反应。另一方面，由于铜绿微囊藻属原核生物，无核膜和叶绿体，其类囊体（膜上含有光合色素和电子传递链组分，为光合反应中心）分散在细胞质中；而针杆藻为真核生物，有核膜和叶绿体，其类囊体集中位于一个巨大轴生的叶绿体内。因此，类囊体的相对集中，使得相同的反应条件下NaClO对针杆藻中叶绿素a的破坏程度更大。

由图1（a）和（b）比较看来，NaClO对Y、缓rETRmax值的降解主要发生在2 min内，而对叶绿素a 的降解主要发生在10 min内，叶绿素a的降解要明显滞后。这可能是因为NaClO需要依次渗透进入硅藻细胞、叶绿体、类囊体才能与叶绿素a发生反应或是NaClO直接与细胞解体后释放的叶绿素a发生反应。因此，对叶绿体的破坏要先于叶绿素a，而对叶绿体的破坏即可直接抑制针杆藻的光合系统。

但是，Ma等[7]试验表明，氯化损坏铜绿微囊藻的细胞膜，并导致细胞内物质，如：毒素、K+， 叶绿素a的释放。因此，NaClO灭活硅藻可能会造成细胞的解体，引起胞内有机物的释放，危及饮用水安全。

2.1.2NaClO对针杆藻的降解动力学

由2.1.1节中可知，藻的光合活性Y值和叶绿素a值随时间递减，并且其降解趋势呈现拟一级反应动力学的特征。

图2和表1显示，NaClO投加量对针杆藻的降解影响是比较大的。当NaClO投加量为0.5 mg/L时，Y值和叶绿素a值的降解速率常数k分别为0026和0.007 min-1，而投加量增加到3.0 mg/L时，k分别为0.967和0.167 min-1，影响非常大。

在逐渐减小，特别是当投加量为5.0 mg/L时，其对叶绿素a的降解速率几乎与3.0 mg/L投加量的相同，说明降解的程度已经趋于饱和，因此从经济性的角度考虑认为，NaClO降解针杆藻的最佳投加量为3.0 mg/L。

2.1.3NaClO在不同pH条件下对针杆藻灭活效果的影响

NaClO在不同pH条件下（pH=5、7、9）对针杆藻灭活效果的影响如图4所示。针杆藻在不同pH条件下的灭活速率依次为：pH=5> pH=7 pH=9。这主要是因为20℃时，当pH=9.5时，在水溶液中NaClO以ClO-的形式存在；当pH=7.5时，以ClO-及HClO各占50%的形式存在，而当pH=5.0时，以HClO的形式存在。一方面，由于硅藻表面带负电荷[23]，因此，分子态的HClO更接近硅藻表面并渗透进入细胞。另一方面，HClO的氧化还原电位远高于离子态的ClO-。因此，NaClO在酸性条件下更能发挥对硅藻的灭活作用。

2.2KMnO4对针杆藻的灭活研究

2.2.1KMnO4投加量对针杆藻灭活效果的影响

当KMnO4投量分别为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、5.0 mg/L时，针杆藻光合作用活性随时间的变化如图5所示。从图5（a）～（c）中可明显看出，KMnO4对光合作用参数光量子产量Y值和光能利用率恢稻无明显降解效果；而最大光合速率rETRmax值的变化趋势与NaClO降解过程中该值的变化一致，在最初2 min内电子传递速率迅速降低，说明KMnO4只抑制了电子的传递，减缓了针杆藻的光合系统PSII阶段，但是并没有从根本上对针杆藻的光合作用能力进行破坏。

如图5（d）所示，在KMnO4几种投量条件下，60 min反应时间内叶绿素a均无明显降解，而KMnO4氧化是优先损坏藻细胞内的色素 [14]，故可能是 KMnO4较难渗透进入针杆藻的叶绿体，因此不易实现对叶绿素a的降解，对光合系统抑制不明显。并且当KMnO4的投加量≥1.5 mg/L时，水质呈红色，经过1.5 h没有褪色，可见较大的投加量会影响出水水质。因此，从整体上看，在pH=7时投加KMnO4对针杆藻的活性影响不大。

而Fan等[24]研究指出，高锰酸钾能有效降解微囊藻，并且在1～3 mg/L范围内能保持藻细胞结构完整[25]，明显优于对硅藻的灭活效果，可能是因为蓝藻和硅藻的细胞壁组成与结构的差异。在本研究中明显观察到氯化对针杆藻的灭活效果要优于高锰酸钾对其的氧化作用，Fan等[26]对蓝藻的处理研究也报道了类似的意见。

2.2.2KMnO4在不同pH条件下对针杆藻灭活效果的影响

KMnO4在不同pH条件下（pH=5、7、9）对针杆藻灭活效果的影响如图6所示。针杆藻在不同pH条件下的灭活速率依次为：pH=5> pH=7> pH=9。这主要是因为KMnO4在酸性和碱性条件下其反应式不同，在酸性条件下其标准氧化还原电位为E0=1.51 V，Mn能由+7价降低到+2价，而在中性和碱性条件下，其氧化还原电位低得多，分别只有E0=0.588 V和E0=0.564 V[27]，Mn各自只能降低到+4和+6价，说明其氧化性的顺序为酸性>>中性>碱性。

如图6（ac）所示，即使是pH=5时，在60 min后，其Y值也只降低到了0.4，降解率仅为37.5%。并且如图6（d）中所示，3种pH条件下叶绿素a在60 min内都没有明显的降解趋势。因此，从整体上看，KMnO4对针杆藻没有明显的灭活效果。

3结论

1）NaClO对针杆藻的灭活效果显著，其降解过程符合拟一级反应动力学，投加量为3 mg/L时就能达到很好的灭活效果。但是氯化会破坏细胞结构，使细胞分解，引起藻内有机物的释放，在后续试验研究中，可以探讨胞内有机物释放对饮用水安全的影响。

2）酸性条件下NaClO能更好的发挥其氧化降解的作用。

3）KMnO4在投加量≤5mg/L时对针杆藻的灭活效果不明显；更高剂量下可能会对针杆藻的灭活效果更明显，但是会影响出水水质。

4）酸性和碱性条件下KMnO4对针杆藻都没有明显的灭活效果。

参考文献：

[1]

邱光胜，胡圣，叶丹，等.三峡库区支流富营养化及水华现状研究 [J].长江流域资源与环境， 2011， 20（3）：311316.

Qiu G S，Hu S，Ye D，et al.Investigation on the present situation of eutrophication and water bloom in the branches of three gorges reservoir [J].Resources and Environment in the Yangtze Basin， 2011， 20（3）：311316.（in Chinese）

[2] 吴光应，刘晓霭，万丹，等.三峡库区大宁河2010年春季水华特征 [J].中国环境监测， 2012， 28（3）：4752.

Wu G Y，Liu X A，Wan D，et al.The characteristics of spring algae blooms in the DaNing River，three gorge reservoir，2010 [J].Environmental Monitoring in China， 2012， 28（3）：4752.（in Chinese）

[3] 杨敏，毕永红，胡建林，等.三峡水库香溪河库湾春季水华期间浮游植物昼夜垂直分布与迁移 [J].湖泊科学， 2011， 23（3）：375382.

Yang M，Bi Y H，Hu J L，et al.Diel vertical migration and distribution of phytoplankton during spring blooms in Xiangxi Bay，three gorges reservoir [J].Journal of Lake Sciences， 2011， 23（3）：375382.（in Chinese）

[4] Ahn C Y， Joung S H，Choi A，et al. Selective control of cyanobacteria in eutrophic pond by a combined device of ultrasonication and water pumps [J]. Environmental Technology， 2007， 28： 371379.

[5] Wu X G， Joyce E M， Mason T J. Evaluation of the mechanisms of the effect of ultrasound on microcystis aeruginosa at different ultrasonic frequencies [J]. Water Research， 2012， 46 （9）： 28512858.

[6] Ou H， Gao N Y， Deng Y， et al. Mechanistic studies of microcystic aeruginosa inactivation and degradation by UVC irradiation and chlorination with polysynchronous analyses [J]. Desalination， 2011，272 （1/2/3）： 107119.

[7] Ma M， Liu R P. Chlorination of microcystis aeruginosa suspension： Cell lysis， toxin release and degradation [J]. Journal of Hazardous Materials， 2012，217/218：279285.

[8]Daly R I， Ho L， Brookes J D， Effect of chlorination on Microcystis aeruginosa cell integrity and subsequent microcystin release and degradation[J]. Environmental. Science Technology. 2007， 41： 44474453.

[9] Lin T F， Chang D W， Lien S K，et al.Effect of chlorination on the cell integrity of two noxious cyanobacteria and their releases of odorants[J]. Journal of Water Supply Research and Technology. 2009， 58： 539551.

[10] Zamyadi A， Ho L，Newcombe G，et al.Prévost， Release and oxidation of cellbound saxitoxins duringchlorination of Anabaena circinalis cells[J]. Environment. Science Technology 2010， 44： 90559061.

[11] Chen J J，Yeh H H. The mechanisms of potassium permanganate on algae removal[J]. Water Research， 2005， 39： 44204428

[12] Tung S C，Lin T F，Liu C L，et al. The effect of oxidants on 2MIB concentration with the presence of cyanobacteria[J]. Water Science and Technology， 2004，49： 281288

[13] 许国仁， 李圭白. 高锰酸钾复合药剂强化过滤微污染水质的效能研究[J]. 环境科学学报， 2002， 22（5）： 664670.

Xu G R，Li G B.Efficiency of enhanced filtration with composite potassium permanganate（CP） in polluted drinking water freatment [J].Acta Scientiae Circumstantiae， 2002， 22（5）： 664670.（in Chinese）

[14] Ou H， Gao N Y， Wei C H， et al. Immediate and longterm impacts of potassium permanganate on photosynthetic activity， survival and microcystinLR release risk of Microcystis aeruginosa [J]. Journal of Hazardous Materials， 2012， 219220（15）： 267275.

[15]Bailey S，Grossman A. Photoprotection in cyanobacteria： regulation of light harvesting Photochem. Photobiol.， 2008， 84： 14101420

[16]Campbell D， Hurry V， Clarke A K，et al. Chlorophyll fluorescence analysis of cyanobacterial photosynthesis and acclimation[J]. Microbiology Molecular Biology Reviews， 1998，62： 667683

[17] 张凤岭，王翠婷.生物技术 [M].东北师范大学出版社， 1993：277278.

Zhang F L，Wang C T.Biotechnology [M].Journal of Northeast Normal University Press， 1993：277278.（in Chinese）

[18] 湖北省水生生物研究所藻类研究室藻类应用组.淡水硅藻的大量培养 [J].水生生物学集刊，1975，5（4）：503511.

Section of Applied Phycology，Laboratory of Phycology，Institute of Hydrobiology，Hupei Province.Mass culture of freshwater diatoms [J].Acta Hydrobiologica Sinica， 1975，5（4）：503511.（in Chinese）

[19] Ralph P J， Gademann R. Rapid light curves： a powerful tool to assess photosynthetic activity [J]. Aquatic Botany， 2005， 82：222237.

[20] 郭建伟.紫外线对水中铜绿微囊藻和藻毒素控制研究 [D]. 上海：同济大学，2010.

Guo J W.Investigation on the removal of microcystis aeruginosa and microcystins from water by UV irradiation [D].Shanghai：Tongji University，2010.（in Chinese）

[21] 欧桦瑟.氯化和UVC 灭活铜绿微囊藻的机理 [J].华南理工大学报：自然科学版， 2011，39（6）：100105.

Ou H S.Inactivation mechanism of microcystic aeruginosa by chlorination and UVC irradiation [J].Journal of South China University of Technology：Natural Science Edition， 2011，39（6）：100105.（in Chinese）

[22] Robert E L.藻类学 [M].科学出版社， 2012.

Robert E L.Algology [M].Science Press，2012.（in Chinese）

[23] Bernhardt H， Clasen J. Flocculation of microorganisms [J]. Journal of Water Supply： Research and Technology Aqua， 1991，40：7687.

[24] Fan J J， Robert D. Impact of potassium permanganate on cyanobacterial cell integrity and toxin release and degradation [J]. Chemosphere， 2013， 92：529534.

[25] Chen J J， Yeh H H. The mechanisms of potassium permanganate on algae removal [J]. Water Research， 2005， 39：44204428.

[26] Daly R I， Ho L， Brookes J D. Effect of chlorination on Microcystis aeruginosa cell integrity and subsequent microcystin release and degradation [J]. Environmental Science & Technology， 2007，41： 44474453.

第4篇：化学灭活方法范文

【摘要】 针对18O同位素标记反应两个重要影响因素——肽段分散度和胰酶灭活方法，进行了标记条件的改进和灭活方法的优化。在H218O中加入RapigestTM SF助溶剂并微波辅助加热，使α-酪蛋白胰酶酶切肽段的标记效率得到明显改进（18O/16O 峰面积比值>99%）。标记后，对胰酶进行还原烷基化化学修饰彻底灭活，使标记后的肽段稳定性显著提高，放置6 d不发生回交反应。对标准蛋白质甲状腺球蛋白酶切肽段混合物标记后的质谱实验结果表明：优化的标记方法能快速稳定地标记蛋白质酶切多肽。

【关键词】 18O同位素标记；多肽；蛋白质组

Abstract In order to optimize the18O labeling method，two key aspects，peptide dispersion and trypsin deactivation were discussed。The addition of RapigestTM SF in H218O and microwave heating enhanced labeling efficiency of α-casein digested peptides(18O/16O ratio >99%).Chemical modification with tris(2-carboxyethyl)phosphine(TCEP) and iodoacetamide(IAA) resulted in trypsin deactivated completely.No significant back-exchange from 18O to16O was observed after labeling in 6 days.The experiment result with peptide mixture from showed that the improved method could be effectively used to label protein and peptide.

Keywords 18O stable isotope labeling；Peptide；Proteome

1 引言

定量蛋白质组学通过批量观察正常与疾病细胞或组织在蛋白质表达谱上的差异，从整体水平上规模化筛选和发掘与疾病相关的蛋白，为致病机理研究和临床应用提供重要参考信息。18O同位素标记技术是定量蛋白质组的一种常用技术 [1~5]。蛋白质酶切后的肽段，在胰蛋白酶的催化下，C-末端的两个16O原子被替换成18O原子，从而使质谱检测产生4 Da的质量差异。通过比较标记肽段和未标记肽段的峰面积强度，得到一对蛋白样本的相对定量关系。尽管该标记反应具有条件温和，标记前后肽段的理化性质不发生改变，能和肽段的其它分离分析方法兼容等优点，但却由于反应条件极难控制，反应后标记产物不稳定而影响其在实验室的广泛应用。

本研究基于18O同位素的标记原理，讨论了肽段分散度和胰酶灭活两个重要因素对标记的影响，并据此对方法进行了优化。相比文献[6]采用的水浴孵育标记和沸水加热灭活技术，本方法标记时间短，标记效率强，抑制回交反应。实验结果显示，即便对于复杂的多肽混合物体系，采用本方法也能获得高效的标记结果（18O/16O峰面积比值>99%）。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

4800基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱仪（MALDI-TOF-TOF MS，美国Applied Biosystems公司）。

α-氰基4-羟基肉桂酸(CHCA)、甲状腺球蛋白、α-酪蛋白（美国Sigma公司)；测序级胰蛋白酶(美国 Promega公司)；97% H218O(上海化工研究所)；三(2-甲酰乙基)膦盐酸盐（TCEP，Sigma公司）；碘乙酰胺(IAA，美国New Jersey公司)；乙腈(J.T.Bake公司)；三氟乙酸(TFA，ACROS公司)；RapigestTM SF（美国Waters公司）。其它试剂为国产分析纯。

2.2 蛋白酶切

牛甲状腺球蛋白和α-酪蛋白蛋白用20 mmol/L NH4HCO3溶解后，加入RapigestTM SF（终浓度 0.1%）和TCEP（终浓度 5 mmol/L），在56 ℃还原1 h，再加入IAA （终浓度25 mmol/L）， 放置暗处还原1 h。加入胰酶-底物（1∶50，w/w）的Trypsin酶切过夜。

2.3 蛋白标记和胰酶的灭活

将酶切后的肽段溶液冷冻干燥后直接加入H218O重溶，混匀后放入微波中反应10 min。加入TCEP（终浓度100 mmol/L）灭活，37 ℃水浴孵育1 h后，微波反应10 min。再加入IAA（终浓度100 mmol/L），于暗处放置1 h。

2.4 质谱分析

基质采用CHCA。仪器控制软件为4800 ExplorerTM software，数据处理软件为GPS ExplorerTM software 2.0。一级质谱数据采集使用MS-1 kV反射模式，加速电压20 kV，扫描范围m/z 700~3500，激光能量4500，每张谱图累加1500次。马心肌红蛋白胰酶酶切肽段作为标准物对仪器进行外标校正，校准至误差≤0.1 Da，相对标准偏差≤10×10－6。

3 结果与讨论

3.1 增强蛋白质酶切肽段的标记效率

蛋白质酶切肽段18O标记方法的原理是基于胰蛋白酶催化产生的两次酶-肽段复合物水解反应。该反应是快速的动态可逆反应。因此，经常发生标记效率不完全和标记肽段发生回交的情况， 有效地控制标记和回交抑制这两个环节是实验成功的关键[7，8]。

本实验通过改善肽段在反应体系中的分散程度和辅助加热，增加反应效率来有效地提高标记效率。肽段在体系中的分散程度增高后，有利于肽段C端的完全暴露，增加与胰酶和H218O的接触机会。因此，改善肽段分散程度，能推进标记向正反应方向进行。在实验中，加入RapigestTM SF助溶剂，能增强蛋白质及多肽的溶解性，提高分散程度，有利于H218O进行C末端羧基的交换反应。在α-酪蛋白酶切肽段18O标记产物质谱分析结果中，因为加入RapigestTM SF助溶剂，m/z 1660，1267和2316的肽段的标记效率明显提高（图1A和图1D）。而未加入助溶剂组的3个肽段则标记不完全，仍然存在大量未标记的16O肽段（图1C）。

图1 α-酪蛋白酶切肽段18O标记前后MALDI-TOF-TOF-MS质谱图（略）

Fig.1 MALDI-TOF-TOF-MS spectrum of tryptic digested peptides of α-casein

A.未标记的α-casein酶切肽段质谱图(Spectrum of unlabeled peptide mixture)；B.m/z 1267，1660和2316的肽段标记前质谱图(Spectrum of unlabeled peptides with m/z of 1267，1660 and 2316)； C.m/z 1267，1660和2316的肽段未加RapigestTM SF，孵育过夜标记后的质谱图(Spectrum of labeled peptides with m/z of 1267，1660 and 2316 without RapigestTM SF，at 37 ℃ for 24 h)； D.m/z 1267，1660和2316的肽段加入RapigestTM SF，孵育过夜标记后的质谱图(Spectrum of labeled peptides with m/z of 1267，1660 and 2316 with RapigestTM SF，at 37 ℃ for 24 h)； E.质荷比为1267，1660和2316的肽段加入RapigestTM SF，微波加热10 min标记的质谱图(Spectrum of labeled peptides with m/z of 1267，1660 and 2316 with RapigestTM SF and Microwave heating for 10 min)。

常规方法中，18O标记需要在37 ℃水浴中孵育24 h，以达到充分反应的目的。但即便如此，温和的反应条件和较长的反应时间也难以保证标记完全。蛋白质酶切加上标记所耗费的时间超过36 h，滞后了实验的进程。并且由于长时间置于水浴环境，容易因为密封不严等情况引入H216O，从而导致标记不完全。本实验采用微波加热的方式，不仅隔绝了潮湿的环境，而且只需要10 min即可标记完全。质谱结果见图1D和图1E。与传统的水浴加热方法相比，由于微波使肽段的受热更为快速和均匀，因此能在很短时间内达到理想的标记效果。

3.2 标记肽段回交的抑制

18O标记反应的另一个常见问题是标记肽段容易发生回交。由于该标记反应是一种可逆反应，因此如果将18O标记完全的肽段溶于H216O中，仍能使18O标记肽段回复到16O标记状态。胰酶是造成回交的主要因素，目前文献报道抑制回交的方法有酸中止法、超滤胰酶法和微波胰酶灭活法，都不能完全抑制胰酶的活性，置于H216O中仍能发生一定程度的回交[7]。本研究采用化学灭活法，通过高浓度的还原试剂和烷基化试剂，对溶液中残留的胰酶彻底灭活。如图2所示，胰酶灭活后，18O标记肽段在液相色谱流动相（2%乙腈-98%水-0.5%甲酸）中保存6 d仍没有观察到明显的回交产物，稳定的标记肽段能在液相色谱中进行后续分离分析。

图2 18O标记后的α-酪蛋白酶切肽段在2%乙腈-98%水-含0.5%甲酸溶液中稳定性考察（略）

Fig.2 Stability of labeled α-casein peptides in 2% ACN-98% water-0.5% formic acid(FA) solution

A． α-酪蛋白酶切肽段标记后MALDI-TOF-TOF质谱图(MALDI-TOF-TOF-MS spectrum of labeled α-casein)；α-casein酶切肽段m/z 1267，1660 和2316标记后的MALDI-TOF-TOF质谱图(After labeling MALDI-TOF-TOF-MS spectrum of labeled α-casein peptides m/z 1267，1660 and 2316) : B.0 d；C.1 d；D.3 d；E.6 d。

3.3 复杂肽段混合物标记结果

牛甲状腺蛋白分子量为660 kDa。酶切后MALDI-TOF-TOF质谱能检测到其中24条肽段。将优化后的方法用于该蛋白质酶切肽段的标记，以考察方法在复杂肽段混合物中应用的有效性和耐受性。结果如图3所示， 本方法对于复杂肽段混合物仍能产生令人满意的标记效率。

图3 牛甲状腺球蛋白酶切肽段18O标记效率图（标记效率计算用18O标记肽段的单同位素质谱峰面积与16O肽段的单同位素峰面积比值）（略）

Fig.3 Labeling efficiency of thyroglobin peptides with 18O(18O incorporation efficiency was calculated by 18O/16O ratio of the first isotopic peak area)

3．4 小结

18O标记反应是定量蛋白质组学中应用最为广泛的同位素标记方法之一。但由于该反应是一种动态可逆反应，18O交换受到多种因素影响，标记效率和抑制回交一直是实验过程中的棘手问题， 目前仍不能稳定地在多个实验室广泛应用[9，10]。本研究在标记和抑制回交两个关键点上对18O标记方法进行了优化。通过增强肽段的分散度，改变辅助加热方式，结合化学方法彻底灭活胰酶，阻断回交反应的发生，减少了标记时间，标记效率显著提高，增强了标记产物的耐用性，满足差异蛋白质组分析的需要。

参考文献

1 Ching S E，Paul D V，Stuart G D，Eric C R.Proteomics，2008，8（8）: 1645～1660

2 Jin S W，Peter G，Nathan E，Catherine F.J． Proteome Res.， 2007，6（12）: 4601～4607

3 Catherine S L，Yu Q W，Richard B，William J G，Laurence H P.Mol.Cell Proteomics， 2007，6（6）: 953～962

4 SUI Shao-Hui(隋少卉)，WANG Jing-Lan(王京兰)，JIA Wei(贾 伟)，LU Zhuang(卢 庄)，LIU Jin-Feng(刘金凤)，SONG Li-Na(宋丽娜)，CAI Yun(蔡 耘)，QIAN Xiao-Hong(钱小红).Chinese J.Anal.Chem.(分析化学)，2008，36(8): 1017~1023

5 Manfred H，Hassan M，Christoph M，Xu D Y.J.Am.Soc.Mass Spectrom，2003，14（7）: 704~718

6 QIAN Lin-Yi(钱林艺)， YING Wan-Tao（应万涛）， LIU Xin（刘 新）， LU Zhuang(卢 庄)， CAI Yun（蔡 耘）， HE Jian-Yong（何建勇）， QIAN Xiao-Hong（钱小红）.Chinese J.Anal.Chem.(分析化学)， 2007， 35（2）： 161~165

7 Henricus F S，Robert V D H，Ubbo R T，Jan V D G.Rapid Commun Mass Spectrom， 2006，20（23）: 3491~3497

8 Peggi M A，Ron O.Anal.Biochem.， 2006，359（1）: 26~34

第5篇：化学灭活方法范文

动物模型和人研究显示，WCV口服或胃肠外免疫均具有免疫原性，也具有预防呼吸道、肠道和全身性细菌感染的效力。虽然仅百日咳WCV被普遍应用，但其他WCV也具有普遍应用的潜力。本文报道了WCV研制的进展，重点阐述了制备更优质菌苗制剂的可能性。

肠道菌苗

空肠弯曲菌

空肠弯曲菌是引起胃肠炎的主要原因，估计全世界每年发病4亿多例。某些地区的罹患率高达2.5万~4万/10万。这种病原菌感染的主要后遗症是Guillain-Rarré综合征。一种传统的空肠弯曲菌菌苗已在动物中进行试验，这种菌苗（福马林和加热共同灭活，3剂）通过口饲给予小鼠，每剂间隔2天，并以大肠杆菌不耐热肠毒素（LT，25μg）为佐剂。免疫后4周在口服攻击模型中评估各种剂量的含和不含佐剂菌苗（105、107或109个细菌）的效力。用活空肠弯曲菌（108个细菌，100×半数定居量）攻击动物，并监测排菌情况。最大剂量菌苗和较小剂量含LT菌苗能预防定居，含或不含佐剂的菌苗均能预防细菌全身播散。两种配方的菌苗接种小鼠后，均检得空肠弯曲菌特异性血清IgA和IgG升高，但仅在含LT菌苗免疫小鼠中检得肠道IgA。

这种菌苗还在恒河猴中进行试验。猴子间隔14天接种2剂1010空肠弯曲菌菌苗加0.5~1000μgLT，未见不良反应。部分动物在6周时接受1剂加强免疫。不管菌苗（福马林灭活）是否含LT，接种者对空肠弯曲菌的特异性T细胞应答均增强。由于初免程序后已获得最大应答，因此无需加强免疫。免疫后7天，IgA分泌细胞在含LT菌苗接种动物中增多。

第2种空肠弯曲菌菌苗已产生，目前正在进行Ⅱ期攻击研究评估。这种菌苗是利用能生产“抗原增强”菌苗的营养信号转导（NST）技术制备的。制备菌苗所用的细菌是通过专门方法培养的，其对INT-407和Ca-Co-2人肠上皮细胞的粘附力和侵袭力均增强，并在福马林灭活前与刚果红的结合力提高。这些表型被认为是空肠弯曲菌和其他肠道病原菌毒力和相关抗原表达的重要标志。为了获得这些特征，可将细菌置于含0.1%脱氧胆酸钠的脑心浸液肉汤中，37℃、10%CO2条件下培养至稳定期。

用上述细菌制备的NST菌苗在动物中的免疫原性强于传统方法制备的菌苗。NST菌苗免疫鼠肠道产生的抗原特异性IgA大于传统菌苗免疫鼠。口服含LT nST菌苗的雪貂产生的血清IgG水平比含佐剂传统菌苗免疫雪貂高15倍。用同源泉空肠弯曲菌口饲攻击雪貂，17%的NST菌苗免疫动物发病，而接受传统菌苗的动物的发病率达67%。

产肠毒素性大肠杆菌

产肠毒素性大肠杆菌（ETEC）是造成儿童严重脱水性腹泻的最主要细菌，估计每年发病4亿例，死亡70万例。ETEC是造成旅游者腹泻的主要原因，仅美国就影响800万人。表达定居因子CFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ的ETEC经福马林灭活制成的菌苗已在人中进行评估。间隔2周口服3剂含或不含霍乱毒素B亚单位（CTB）的菌苗（1011个细菌/剂，5个菌毛型），免疫后7天检测外周血抗体分泌细胞（ASC）。对CFA/ cFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ抗原产生应答的细胞主要是产生IgA的ASC，其次是IgM-ASC，IgG-ASC极少。2剂后的免疫应答最强。CTB不能增强对CFA/Ⅰ和CFA/Ⅱ抗原的应答。检得对CTB产生应答的IgA-ASC，IgG-ASC，未检得IgM-ASC，尽管对CFA的局部IgA应答极少与血清抗体水平的升高有关。在埃及进行的ETEC/重组CTB菌苗的研究中，74名21~45岁成人间隔2周接受2剂菌苗或安慰剂。受试者对CTB、CFA/Ⅰ、CS4、CS2和CS1的外周血IgA b细胞应答率显著高于对照者。对灭活WCV产生强免疫应答的发现是重要的，因为口服纯化的定居因子诱发的免疫应答微弱，且无保护作用。对菌苗的特异性T细胞应答也进行了评估。从接种者分离的人外周血单个核细胞中观察到中等度的CFA依赖性体 外增殖应答，用定居因子体外刺激应答细胞可产生高水平的γ干扰素（IFN-γ），未检得白细胞介素2（IL-2）。应答细胞主要是CD4+T细胞，CD8+细胞较少。高水平IFN-γ的产生可能具有免疫学意义。IFN-γ能刺激B细胞分泌抗体，增加肠细胞分泌组分的表达。这种类型的应答除产生IgA分泌细胞外，还能介导对ETEC攻击的防御作用。

受试者还接种了由大肠菌素E2处理灭活的ETEC菌苗。这种灭活方法能杀死菌苗，且不为化学或加热处理所改变。间隔1个月口服2剂此菌苗（3×1010个细菌）能在77%的接种者中诱导肠道抗CFA/ⅠIgA应答，86%的接种者产生增强的抗LT igA应答。接种者均能抵御同源和异源菌的攻击。

李斯德菌

单核细胞增多性李斯德杆菌是一种食物传播的病原体，人群罹患率较低，但在易感人群中的死亡率很高。最常影响的人群是孕妇或其他免疫损害者。

加热灭活的菌苗已在小鼠中进行评估。观察到的保护性免疫应答的标志是诱导细胞毒性T细胞和IFN-γ。在具有或缺少CD4+细胞的动物中均可诱导免疫应答，通过有免疫力动物CD8+细胞的导入可把免疫力移至无免疫力动物。菌苗是用在胰酷胨豆胨培养液中培养过夜、经70℃、60分钟加热灭活的细菌制备的。

沙门菌

在空肠弯曲菌检测前，沙门菌是美国引起胃肠炎的主要细菌，肠炎沙门菌仍是重要的病因。伤寒杆菌是伤寒的主要病因，全世界每年发病3000万例，死亡50多万例。加热灭活的鼠伤寒杆菌菌苗已在小鼠中进行试验，细菌在卢氏肉汤中培养至对数生长期，用沸水浴加热45分钟进行灭活。菌苗可经腹腔（ip）或皮内（id）途径给予。ip接种鼠的淋巴细胞增殖应答强于id接种鼠，但在免疫后42天降至相同水平。ip接种鼠脾细胞产生的IL-4和IL-2水平亦较高。此外，T细胞免疫印迹检测显示，ip接种动物能对不同分子大小的抗原产生应答，而id接种鼠主要对＜18kDa的抗原产生应答。

福马林、酚、丙酮灭活的鼠伤寒杆菌菌苗也在小鼠、大鼠和小牛中进行试验，小鼠免疫丙酮灭活的WCV产生抗脂多糖（LPS）和全菌体（WC）抗体。小鼠免疫野型光滑株或粗糙突变株（不能产生O抗原）制备的菌苗所获得的保护作用无差异。抵御致死攻击的短期保护作用与WC凝集滴度密切相关，而长期保护作用与之无关。大鼠免疫福马林灭活的菌苗能产生抗鼠伤寒杆菌抗体，且能抵御低水平的攻击，但无胸腺大鼠却不能，且能抵御低水平的攻击，但无胸腺大鼠却不能。用免疫动物的血清被动免疫无胸腺大鼠无效，而将免疫动物的脾细胞移给无胸腺大鼠则产生保护作用。这些研究提示，对菌苗的细胞介导免疫应答在抵御攻击时起重要作用。

志贺菌

志贺菌引起的痢疾在全世界均有发生，估计每年发病2.5亿例，死亡65万例。几项早期研究报道，一种灭活WCV能预防志贺菌病。有关这些菌苗组分的资料极少，但需口服大剂量才能奏 效。其他途径免疫有反应原性，且保护作用极小。在痢疾爆发地区给予人群口服免疫，并在这些现声研究中比较免疫人群与未免疫人群的罹患率。虽然这些研究没有很好的对照组，但显然菌苗有一定的保护作用。菌苗效力不佳部分由于这些口服WCV中并不存在高水平的相关抗原和难以刺激对死菌的口服免疫应答。

目前已制成NST福氏志贺菌菌苗，并在小鼠鼻攻击模型中进行试验。与制备传统菌苗的细菌相比，制备种菌苗的NST细菌具有对人肠道细胞更强烈的粘附和侵袭力，能产生较高水平的毒力相关蛋白，且与刚果红的结合水平提高。这种菌苗由福氏志贺菌2457T株构成，2457T株被培养于含0.1%脱氧胆酸钠的脑心浸液肉汤中，于37℃培养至对数生长早期，然后经福马林灭活。在凝集测定时，用NST培养的福氏志贺菌免疫家兔制备的兔超免疫抗血清能与同样培养的宋内志贺菌发生交叉反应。在小鼠模型中含LT的NST菌苗与EcSf2a-2减毒活菌苗的效力相同，且比传统方法制备的WCV更有效。

霍乱弧菌

霍乱是由霍乱弧菌引起的，主要特征是严重的脱水性腹泻，估计每年发病700万例，死亡10万多例。

已在动物和人中对霍乱WCV进行了大量 的研究，用堆乱WCV+CTB胃肠外免疫小鼠能抵御霍乱毒素（CT，2.25~3LD50）的攻击，这与免疫CVD103-Hg减毒活菌苗的结果相同：分别有100%和70%的小鼠能抵御2.25和3LD50的CT攻击。小鼠口服CT能诱生产生IgA应答的外周血淋巴细胞（PBL）。胃肠外免疫2剂类毒素或灭活菌苗的家兔能抵御活菌的攻击。胃肠外和口服途径一同给予类毒素和WCV均有协同作用和保护作用。

接种者间隔2周口服3剂菌苗（含加热灭活的稻叶型和小川型霍乱弧菌、福马林灭活的稻叶型和小川型ElTor弧菌各2.5×1010，有时含CTB），菌苗可被很好耐受，无副作用报告。口服2剂菌苗能诱导相似的IgA和IgG抗毒素和杀弧菌抗体应答。

用1×106个霍乱弧菌攻击，64%的WCV+CTB接种者获得保护，56%的WCV接种者获得保护，而对照组则90%发病。此外，发病的接种者的症状减轻。在孟加拉国的一项WCV现场研究中，2年内WCV的有效率为60%。在免疫成人中，3年中预防古典型霍乱的有效率为58%~76%，预防EITor型霍乱的有效率为48%~64%。菌苗在2~5岁儿童中的有效率为40%~56%，但预防ElTor型霍乱的效果较差。免疫接种后亦可观察到死亡率降低。霍乱菌苗含有与其他致病性弧菌发生交叉反应的抗原，但接种霍乱菌苗不能预防非霍乱弧菌感染，尽管接种组的罹患率较低。在CTB+霍乱弧菌全菌体（WC-BS）菌苗的现场试验中，免疫接种后能短期预防ETEC引起的腹泻。接受WC-BS菌苗的旅游者亦能预防ETEC引起的腹泻及ETEC与其他病原体的混合感染。

还对口服霍乱菌苗的免疫应答进行了评估。在瑞典志愿者中，在67%的口服单剂WC-BS菌苗者的肠灌洗液样本中检得升高的抗毒素IgA抗体，在93%的血清样本和64%的唾液样本中检得升高的抗毒素抗体，接种者对菌苗的应答情况与恢复期病人相仿。在孟加拉国现场试验期间，WCV和WCV+CTB接种者的杀弧菌抗体滴度升高1.3~2.1倍，免疫后7个月滴度有所回落，但保护作用可持续3年。接受1剂和3剂者的抗体滴度相近，但仅接受3剂者获得保护。接受CTB+WCV接种者的抗毒素滴度升高2.5~4.5倍。在其他研究中，在接受WCV者中，71%的接种者的杀弧菌抗体、57%的接种者的抗LPS和外膜蛋白（OMP）抗体、43%的接种者的抗血凝素抗体滴度升高4倍以上。在接受WC-BS者中，89%的接种者的杀弧菌抗体、68%的接种者的抗LPS和OMP抗体、32%接种者的抗毒素滴度升高4倍以上。在5~64岁接种者中，WCV+CTB均能显著提高IgG和IgA抗毒素和杀弧菌抗体滴度，而在4~12岁的接种者中仅抗毒素滴度升高。口服和胃肠外接种WC-BS菌苗均能诱生抗霍乱毒素的各类IgG和IgA1抗体，与恢复期病人产生的抗体相仿。反复免疫能诱生高水平的抗毒素IgG4抗体。免疫后检测接种者的PBL显示，口服免疫后的PBL主要产生IgA抗体，而胃肠外免疫后则主要产生IgG抗体应答，免疫后1年，接种者中存在产生抗毒素的PBL，且能产生以IgA和IgM同型为主的回忆应答。

霍乱弧菌灭活菌苗的制备方法可按NST空肠弯曲菌菌苗的制备方法加以改进。将霍乱弧菌569B株培养于含胆汁或脱氧胆酸钠的 蛋白胨牛肉浸膏培养基中，于37℃培养至对数生长早期，即其对人肠道细胞的粘附水平较高时，提示粘附素产生增加。此外，应用能构建超表达重要毒力相关抗原的菌株来制备福马林灭活的菌苗是极有希望的，在越南现场试验期间，用表达毒素共调节菌毛的霍乱弧菌制备WCV显示有效。

参考文献

1 Pace JL et al.Vaccine，1998;16(16):1563-1574

第6篇：化学灭活方法范文

一、夏季动物免疫

1.免疫病种

有国家强制免疫的和江苏省新增加的，如：猪瘟、高致病性猪蓝耳病、口蹄疫、高致病性禽流感、新城疫、猪链球菌病、羊痘、狂犬病等。

2.免疫对象

指辖区内所有新补栏的或超过免疫保护期的健康畜禽。

3.免疫程序与方法

（1）高致病性禽流感a.对辖区内所有鸡全部用重组禽流感H5N1亚型，Re-4株+Re-6株二价苗，胸部肌注。对首次免疫的种（蛋）鸡3～4周后再进行一次加强免疫。b.肉鸡7～14日龄时，用重组禽流感H5N1亚型，Re-4株+Re-6株二价苗免疫一次，每只0.3ml。c.对种（蛋）鸭、种（蛋）鹅，用H5N1亚型（Re-6株）禽流感灭活苗免疫。对新生雏鸭或雏鹅14～21日龄时初免，每只0.5ml，间隔3～4周，再进行一次加强免疫，每只1ml.d.肉鸭（鹅），7～10日龄用H5N1亚型（Re-6株）禽流感灭活苗进行免疫，肉鸭免疫一次即可，每只0.5ml，肉鹅须间隔3～4周，再进行一次加强免疫，每只1ml。e.对辖区内所有鸡只全部集免疫，其它禽参照鸡的免疫程序进行。

（2）牲畜口蹄疫：猪用O型口蹄疫灭活苗强制免疫，牛、羊用O型-亚洲I型口蹄疫二价苗强制免疫，对奶牛、种公牛还要使用A型口蹄疫疫苗强制免疫。a.猪用O型口蹄疫灭活苗，对新生仔猪以及虽已免疫但已过保护期（一般4个月左右）的猪进行免疫，新生仔猪一般在28～35日龄时首次免疫，每头肌注1ml，间隔1个月后进行一次强化免疫。每头肌注2ml。b.对新生羔羊、犊牛以及虽已免疫但已过保护期（一般4个月左右）的羊、牛，使用O型-亚洲I型口蹄疫二价灭活疫苗进行免疫，对新生羔羊在28～35日龄、新生犊牛在90日龄左右进行初免，每头肌注1ml，间隔1个月后进行一次强化免疫，每头肌注1ml。c.对奶牛、种用公牛，在使用O型-亚I型口蹄疫二价灭活疫苗免疫的基础上，间隔1个月，还需用A型口蹄疫疫苗进行免疫，程序同O型-亚I型口蹄疫疫苗。d.对所有散养猪、牛、羊用相应疫苗进行一次免疫。

（3）猪瘟：对所有猪用猪瘟疫苗强制免疫。a.新生仔猪以及虽已免疫但已过免疫保护期的猪用猪瘟活疫苗免疫，对新生仔猪在25～35日龄时初免，每头肌注1ml，60～70日龄加强免疫1次，每头肌注1ml。b.所有散养猪进行1次免疫。

（4）高致病性猪蓝耳病：商品猪、种母猪用高致病性猪蓝耳病弱毒疫苗强制免疫，种公猪用蓝耳病灭活苗强制免疫。a.新生仔猪断奶前后使用弱毒苗初免，每头肌注1ml，四个月后免疫一次，每头肌注1ml。b.种母猪70日龄前免疫程序同商品猪，以后每次配种前使用弱毒苗加强免疫1次，每头肌注1ml。c.种公猪使用灭活苗进行免疫，断奶后初免，初免一个月后加强免疫一次，以后每间隔4～6个月免疫1次。每头每次2ml.d.散养猪进行一次免疫。

（5）新城疫：对所有鸡进行新城疫全面免疫。a.规模养殖场（户）自行根据免疫程序、饲养周期开展相应免疫。b.所有散养鸡用弱毒苗饮水免疫。

4.免疫接种不良反应的预防与处理

（1）不良反应的预防：a.免疫接种前对接种动物进行健康检查；b.选正规厂家的疫苗（注射前对疫苗的质量，保质期进行检查）；c.气候突变，暂缓接种；d.大群接种时应先从小群试验；e.接种器械要清洗消毒，注射部位要准确，接种剂量要适当；f.接种后要就地观察，防止出现应激或不良反应。

（2）不良反应的处理：a.对正常反应不予处理；b.对局部出现炎症反应应消炎、消肿、止痒等；c.对血管、肌肉受损伤病例应采用理疗、药疗和手术处理等方法；d.对严重反应的病例要进行抗休克、抗过敏、抗炎症。抗感染、强心补液、镇静解痉等急救措施，同时弄清反应基本情况，如症状、病变、反应面、数量、反应率、死亡率疫苗种类、厂家、批号等并向上级报告，对合并症病例用抗生素治疗。

5.加强防疫监督检查

实施强制免疫的猪牛羊使用主管部门统一采购的疫苗，免疫密度、耳标佩戴率、信息上传率均达100%，建立免疫档案，实施可追溯管理；对拒不实施强制免疫的畜主要进行查处；免疫效果监测实行送检与随机抽检结合，及时查漏补缺，确保免疫效果。

二、夏季消毒灭源

1.消毒灭源的对象与方法

采用统一药品、统一时间、统一指导，按规模场、散养户不同饲养方式选择不同的消毒方法（定期消毒与集中消毒相结合），对规模场、散养户畜禽圈舍、用具、环境、定点屠宰场、农贸市场先清扫，冲洗再喷雾消毒；其方法有机械消毒、煮沸消毒、阳光、紫外线消毒、化学消毒（包括刷洗、浸泡、喷洒或喷雾、熏蒸）等。

2.消毒药选择与配制

根据消毒实际，严格按消毒对象、目的选择消毒药物，宜选广谱、高效、低毒、价廉，易于操作的，如：生石灰、漂白粉、百毒杀、二氯异氰尿酸钠、过氧乙酸等。根据不同的消毒对象，按消毒药使用说明书配制不同浓度。

3.消毒注意事项

一是根据不同的消毒对象选择合适的消毒方法和消毒剂，消毒剂必须符合国家标准，在有效期内，二是消毒药与消毒对象有足够的接触时间，三是消毒场所要清扫冲洗，四是消毒液必须现配现用，五是选择两种或两种以上的消毒药交替使用。

三、小结

1.夏季免疫能提高动物免疫抗体水平，防止因高温季节动物出现免疫空档期。

2.夏季免疫是对春、秋防疫的有效衔接，使动物处于高免状态，免遭外来疫病的侵袭。

第7篇：化学灭活方法范文

关键词：生活饮用水；消毒技术；消毒副产物；联合消毒；饮用水质量 文献标识码：A

中图分类号：R123 文章编号：1009-2374（2016）26-0043-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.021

清洁饮用水是人类生活的一个根本要求，可是随着人类人口不断大量的增长，人类对水资源的需求量也开始不断扩增，导致生活饮用水日益短缺这个问题渐渐变得十分严峻起来。采用安全、高效的饮用水消毒方法是维护人类健康的根本前提。未来生活饮用水消毒技术的发展既要保证对饮用水的消毒效果，也应该最大化减少化学药剂的使用与投放，最大程度使得有害消毒副产物的产生得到减少。传统的饮用水消毒是氯消毒，始于19世纪初。它可以十分有效地杀灭水体中病原微生物，能够使人们感染伤寒、霍乱等水传播疾病的概率最大程度降低。可是从20世纪70年代起，由于氯消毒过程中产生的三卤甲烷（THMs）消毒副产物不断被检出，THMs有致癌作用，对人体的健康影响非常大，因此氯消毒的安全性受到了质疑。同时氯消毒对隐孢子虫、贾第鞭毛虫等病原体是低效甚至无效的，于是其他消毒技术开始逐渐得到了应用和发展，主要包括化学消毒法、物理消毒法以及联合消毒法。

1 化学剂消毒法

1.1 ClO2消毒

由于ClO2具有很强的氧化性，所以它对微生物的细胞壁有着十分强的吸附和穿透能力，能够非常有效地将细胞内含硫基的酶给氧化，十分迅速地控制微生物蛋白质的合成进而阻碍微生物的生长繁殖，从而完成消毒杀菌的目的。近些年来，研究发现ClO2不仅能杀灭水中病毒、铁细菌、细菌、硫酸盐还原菌、藻类、真菌及浮游生物甚至包括抗逆性最强的芽孢，而且对新国标中的“两虫”（隐孢子虫和贾第鞭毛虫）也可以达到满意的灭活效果。自20世纪90年代以来，我国开始向美国自来水厂学习，在一些中小型自来水厂中应用ClO2来对饮用水进行灭菌杀毒处理。如果和氯消毒技术做比较的话，使用ClO2来消毒生活饮用水的时候，即使不太可能会产生卤乙酸、三卤甲烷等这种有强致癌作用的消毒副产物，但还是会生成氯酸盐、亚氯酸盐等这种无机的并且有毒有害的消毒副产物。另外，ClO2不宜在水中保存和运输，一般采用现场制备的方式，对某些中小型水厂较为合适，但是对某些大型的水厂，因为人为投加ClO2的量很大，那么在现场制备ClO2的产量也随之相应不断增大，所以使用这种方式进行消毒就显得非常不合适。总之，我们不断地寻找ClO2既经济且适用的制备方法，它已经成为了相关研究的热点。

1.2 氯胺消毒

氯胺作为一种新型饮水消毒剂，其优点在于产生少量的三卤甲烷以及能维持很长时间的消毒效果。由于单独使用氯胺的消毒效果较差，往往采用联合应用将氯胺作为末端消毒剂来使用到生活饮用水的杀毒灭菌中来。最主要的原因还是相对于饮用水中的游离的氯，氯胺在水体中呈现出更加良好的稳定性，可以在饮用水体中保存停留很长的一段时间，使得水体中能够保持一定量的余氯，这样能够防止水体再次受到污染。由于氯胺在消毒饮水方面有很多可取之处，因此在我国不少水厂已经开始采用氯胺消毒工艺。

1.3 臭氧消毒

O3一直是属于非常高效的消毒剂的范畴，对各种各样的微生物都能够十分有效地杀死灭活，O3气体或者将它溶在水溶液中都会产生十分强大的杀灭许多微生物的作用，并且相对于有效氯而言，臭氧杀死多种微生物的速度要比其他消毒剂快且快数百倍。臭氧正是靠着它强大的氧化能力，不仅能够杀灭生活饮用水体中绝大多数的细菌、病毒、包囊、芽孢，还能够破坏大部分微生物内部的有机物，同时臭氧还可以起到去臭、脱色作用。臭氧的消毒效果比氯消毒好太多了，如果控制水温越低，臭氧的消毒效果就会越来越好。

臭氧消毒的不足之处在于：第一，O3气体的稳定性太差、水溶性十分小，对生活饮用水充分彻底地消毒后，无法在水体中保持余留量，并没有持续的杀菌灭毒效果；第二，臭氧被用作在生活饮用水中的消毒剂，虽然在杀菌灭毒过程中不会生成氯化消毒副产物，但有很大的可能性它会在水体中生成溴酸盐、醛类和过氧化物等一类具有高度潜在危险和毒性的副产物，其中溴酸盐被国际癌症研究机构定位2B级潜在致癌物。臭氧在杀灭生活饮用水菌体的过程中，影响它产生和生产溴酸盐的因素复杂得简直令人不可思议，它不仅受到生活饮用水体中溴化物含量的重大影响，还会受到O3气体的浓度、接触生活饮用水体的时间、生活饮用水体的ORP电位等很多因素的影响，因此必须有效地控制溴酸盐的产生。

1.4 NaClO消毒

NaClO一般情况下是可以直接将其投加到生活饮用水中进行杀毒灭菌的，这样做的目的是既可以避免Cl2投加到生活饮用水中所出现的审批问题，又可以避免投加二氧化氯到生活饮用水中时不可避免所带来的消防安全问题，因此次氯酸钠杀毒灭菌在某种程度上具有投加非常方便、审批非常简单、较低的安全要求等许许多多的优点，从这方面看，次氯酸钠相对其他消毒剂而言，算是很好的生活饮用水消毒替代方式。可是NaClO溶液也存在明显的不稳定性，随着放置空气中时间的延长，其消毒效果会越来越差。为了尽量解决NaClO的不稳定、易降解的特点，建议在现场制备使用此种方式时解决此问题。同时，NaClO如果和液氯方式进行对比，由于次氯酸钠的消毒灭菌原理与液氯杀毒灭菌原理基本相同，因此在某种意义上，次氯酸钠杀毒灭菌也会存在对“两虫”（包括隐孢子虫和贾第鞭毛虫）等杀毒效果非常差劲以及会产生消毒副产物的问题，所以需要将其和其他消毒方法（紫外线等）进行联合应用，以达到更好的消毒效果。

1.5 高铁酸盐消毒

高铁酸盐作为一种绿色、无机、多功能强氧化剂越来越受到国内外普遍关注。它具有氧化、吸附、絮凝、杀菌、消毒等多功能性质，操作方便且杀菌力强。高铁酸盐在氧化消毒过程中产生的还原产物Fe（OH）3不仅安全性较高，而且它作为助凝剂也是十分良好的。高铁酸盐在去除有害细菌和病毒的同时可有效去除水中的悬浮物及重金属离子，因此高铁酸盐这种安全无任何毒副作用的多功能高效水处理药剂，在饮用水杀菌消毒领域中具有重要的研究开发和应用前景。

2 物理消毒方法

2.1 紫外线（UV）消毒

将紫外线消毒应用于生活饮用水杀毒灭菌，具有消毒十分彻底、快速、便捷并且不会污染生活饮用水质的优点，最重要的是操作起来十分简便、使用和维护的费用很低等。紫外线杀菌的原理是利用紫外线光量子的能量使与之接触的微生物体的核酸结构受到破坏，微生物最终失去复制以及繁殖的能力。紫外线消毒是一种比较环保的技术，具有无需化学药剂添加、无消毒副产物形成以及成本经济等优点，在水质净化领域中的使用方面是非常广泛且普遍的。

虽然对绝大多数的病原体来说，紫外线的消毒灭菌的效果非常好，但是到现在为止，市场上普遍的紫外消毒灭菌的系统都是为灯管浸没式，这种灯管存在下列非常普遍的问题：更换紫外灯管十分困难，石英的管壁需要经常的维护和清洗，紫外线利用的效率非常低，同时能耗很高，如果将紫外线直接浸没在水中，紫外灯中的汞不仅对环境，而且对人体的健康都存在很大潜在的威胁，因此一种高效且非常可靠的光纤传导紫外光消毒技术就出现在市场上。该技术的基本原理就是利用光学聚焦系统将光源产生的紫外光汇聚于一点，然后通过石英光纤再将其导入水中，并在光纤散光点处均匀地透射，从而灭活水中生存的微生物。

紫外线消毒灭菌的最大的缺点就是无法具有可持续性，不能绝对保证输送和配送水管网内各类微生物的灭活稳定性，所以通常需要联合常规消毒方式实现持续消毒效果。此外，生活饮用水体中的悬浮颗粒物、有机物COD及氨氮（NH3-N）都会在紫外线的传播过程中带来许许多多的干扰，进而十分影响消毒灭菌的效果，所以紫外线处理水要求水体具备很高的透明度。

2.2 超声波消毒

超声波辐射技术是一项非常好的水处理技术，它具有很好的发展前景，它在浮游生物的灭活、过滤膜及陶瓷滤芯的清洗等方面已有应用。从相关文献得知，高频率超声的主要作用就是将水体中的菌胶团解聚，然而对于细菌的灭活的效用并不是太好，低频率的超声波才真正地具备有消毒灭菌的效果，可是如果只想单纯地依靠超声波消毒，我们又会面临可能出现的能耗较高的问题。因此往往将超声波与紫外线联合应用进行消毒，这样不仅比单纯的超声波或紫外线消毒工艺节约能耗，而且能产生很好消毒效果。

2.3 TiO2光催化消毒技术

TiO2光催化反应的基本原理就是利用具有强氧化性的活性自由基（羟基自由基）参与到生活饮用水体中的各种化学反应，由于羟基自由基具有很强的氧化性能，能够将绝大多数水体中的有机物氧化分解并且最终将其矿化为水和二氧化碳等无机小分子。此外，TiO2光催化消毒技术具有很大的杀菌消毒的功效，TiO2作为催化剂本身不会溶解于水，没有毒性，且不会对生活饮用水体产生污染，非常适用在饮用水方面进行消毒灭菌。近些年，正是由于TiO2光催化消毒技术在其性能上具有得天独厚的优势，其光催化杀毒灭菌机理及TiO2在生活饮用水消毒灭菌领域中的广泛应用，所以TiO2光催化消毒技术逐渐成为各国科学家的研究热点。

2.4 膜消毒

膜技术是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离技术。它去除水中杂质的主要原理是机械筛分，膜技术应用于饮水消毒具有水质优良、操作简单、占地小等优点，已成为人们提高水质的一项重要措施。在国外，膜技术用于饮用水消毒的研究十分多且复杂，用膜对病毒、致病细菌以及贾第虫和隐孢子虫这“两虫”消毒灭菌，能够有很好的去除效果。

3 联合消毒方式

3.1 “紫外线+氯（氯胺）”联合消毒

在饮用水处理中，紫外线消毒对微生物灭活特性与氯（氯胺）消毒相比较是正好相反的。其中紫外线对原生动物和细菌的灭活效果最好，而氯消毒则是对大多数的病毒和细菌灭活效果最好，可是对“两虫”（贾第虫和隐孢子虫）效果较差。因此采用“液氯和紫外线（氯胺）”联合的消毒灭菌技术，不仅可以满足实现新国标里面对病原微生物指标控制的要求，还可以为生活饮用水提供很多级别的灭菌消毒的安全保障。

在实际工程中，由于紫外线对各类水体中微生物灭活效率很高，因此我们通常利用这一特点，在最开始的净水工艺流程中，我们就是采用紫外线消毒灭菌来作为消毒的主工艺，必须充分保证对微生物的灭活效果，随之仅使用少量余氯就可以非常有效抑制微生物的复活，不仅可有效减少后续氯的投加使用量，从而减少消毒副产物的产生，因此紫外线与氯（氯胺）消毒工艺相结合，将会对处理饮用水具有十分重要的现实意义。

3.2 紫外线+超声波+氯（氯胺）联合消毒

超声波和紫外线联合起来对水体进行消毒的效果在某种意义上肯定会优于这二者单独作用于生活饮用水中的消毒效果，如果单独采用超声波进行预处理，我们可以将水中比较大粒径的悬浮颗粒和菌胶团进行彻底击碎、完全分散。我们在紫外线消毒的过程中，紫外线也将能够更容易接触到各类微生物及悬浮颗粒，从而可以不断加强紫外线的杀菌灭菌的效果，提高紫外线的消毒效率。如果我们采用超声波对水体进行一定程度上的预处理，我们只会需要很短的辐射时间就能把紫外线的消除效率进行显著地提高，同时所用的能耗并没有增加太多，因此我们将超声波与紫外线进行联合作用。这样我们不仅能够减少末端投加消毒剂（液氯或氯胺）所产生消毒副产物带来的影响，同时一定程度上还可以抑制水体中微生物的复生现象，从而满足新国标中对病原微生物指标严格控制的要求。这种杀菌消毒技术在国内某些企业中正在被研究应用，并且已经取得了初步的研究

成果。

除了以上消毒技术，还有高级氧化技术、水力空化、银法+紫外、磁化法、静电法、微电解法等新型消毒技术，这些新型消毒技术的研究大多只局限于理论研究阶段，缺乏规模化的应用实验研究。由于饮用水消毒关系到人们的健康，开发发展新的消毒技术还需要长期的应用研究。

4 展望

今天我们身处全世界在进行城市化这个庞大的背景之下，因为我们人类现在十分关注环境与安全方面所暴露出来的问题，当人们面临用消毒剂处理饮用水问题时，人们不仅对化学消毒剂的安全使用提出了一定的要求，而且对政府监督也提出了更高的要求。由于当前我国饮用水的水源水质相对于国外的饮用水质来说，不仅更为复杂，而且处理起来更加困难，最重要的是和国情与发达国家相比，现在我国的经济状况和他们有着非常庞大的差距，这也导致我国在供水方面和排水等方面与发达国家的水平存在着相当大的差距。与此同时，国内目前还没有研究出一种能够完全满足人们要求的消毒杀菌剂，我们只能按照消毒的对象和消毒目的来进一步确认选择不仅经济且适用的消毒剂。每一种消毒技术都存在优点和缺点，我们知道传统的消毒工艺需要改进，那么生活饮用水联合消毒的工艺就值得大量推广和应用，如紫外线-氯（氯胺）消毒工艺等。在实际的生产生活中，应该花大力去开发新型的消毒技术以及物美价廉性价比更高的新型消毒剂，之后再结合我们国家的饮用水水源水质，还有最重要的经济状况也必须考虑其中，第一步就是将消毒工艺进行不断地优化，在保证水的质量的前提下，我们应该尽量降低和减少最后一道消毒工艺的处理污染负荷，切实地缩小和降低运行成本，以便获得最好的处理效果，这样我们就能够得到最优质的饮用水。

参考文献

[1] 费春楠.饮水消毒技术的应用与发展[J].中国消毒学杂志，2014，31（6）.

[2] 仝重臣，员建，苑宏英，等.饮用水处理中氯化消毒副产物三卤甲烷和卤代乙酸研究进展[J].净水技术，2012，31（2）.

[3] 赵建莉，王龙.饮用水消毒副产物的危害及去除途径[J].水科学与工程技术，2008，（1）.

[4] 赵玉丽，李杏放.饮用水消毒副产物：化学特征与毒性[J].环境化学，2011，30（1）.

[5] Jin-long Z，Fu-yi C，et al.Removal effect on Mesocyclops Zeukarti and mutageni city with chlorine dioxide[J].Journal of Environmental Science，2006，18（5）.

[6] 代园园，员建，苑宏英，等.二氧化氯作为消毒剂在饮用水处理中的应用[J].净水技术，2011，30（1）.

[7] 何文杰.安全饮用水保障技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[8] 袁波祥，陈莎，杨圣杰，等.臭氧化技术在饮用水处理中的应用[J].北方交通大学学报，2001，25（6）.

[9] YNGARD R，DAMRONGSIRI S，OSATHAPHAN K，et al.Ferrate（Ⅵ）oxidation of zinc-cyanide complex[J].Chemosphere，2007，（69）.

[10] 周有福.紫外线消毒技术在家用净水器中的应用[J].中国高新技术企业，2015，（16）.

[11] 杨辉.饮用水紫外线消毒研究与应用进展[J].沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2002，（1）.

[12] 陆钢.光纤传导紫外消毒工艺及其效能研究[D].哈尔滨工业大学，2011.

[13] 张光明，常爱敏，张盼月.超声波水处理技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[14] 罗凡，董滨，何群彪.饮用水消毒技术的应用及其研究进展[J].环境科学与技术，2010，33（12F）.

[15] Mills A，Dabis R H，Worsely D，et al.Water purification by semiconductor photocatalysis[J].Chem Soc Review，1993，23（2）.

[16] 李阳阳，高剑.膜技术在饮用水消毒中的应用[J].河南科技，2013，（5）.

[17] 李崇善，郭明，马成雄.我国生活饮用水卫生标准发展研究[J].甘肃科技，2012，28（21）.

[18] Toben B，Uwe N.Improved wastewater disinfection by ultrasonic pre-treatment[J].Ultrasonics Sonochemistry，2004，（11）.

第8篇：化学灭活方法范文

[关键词]血液质量；安全隐患；防范

血液质量是血站系统的生命，是输血事业永恒的主题。广义上的质量除产品质量外还应包含过程质量、服务质量和工作质量。然而，输血是一项包括产品质量及供、受血者安全与服务的复杂过程，它涉及从献血者血管到受血者血管的所有环节，其中任何一环节发生质量差错都将对病人造成严重甚至致命的后果。因此，必须将输血风险最小化，主动防范和加强预防来全面提高质量意识。

1血液来源

血液制品是治病救人的特殊医疗用品，在其替代品尚未出现之前，血液唯一的来源是健康人体，健康的献血者是保证临床用血安全的首要环节。早在1997年世界卫生组织便推出了完全自愿性无偿献血的政策，中国在促进无偿献血方面取得了很大进展，据世界卫生组织最新数据显示，从1998～2005年，我国完全自愿性无偿献血者的比例已从22％上升到94.5％。虽然完全自愿性无偿献血者通常不会隐瞒自己的病情和病史，有利于保障血液供应的安全，但实际工作中也不免出现一些漏洞，如冒名顶替、献血间隔时间不够或体检不合格者再次献血等，给输血安全带来隐患。计算机指纹识别系统将遏制不符合献血要求者无偿献血，杜绝血液质量隐患，为确保血液安全提供了科学保障。

2血液制品

有文献报道，献血者中有15%的HCV可能处于窗口期而不易被发现［1］，这是因为在病毒感染的初期，人体尚未产生相应抗体或相应抗体水平甚低（窗口期感染），以及受实验方法、试剂的敏感性和准确性限制，人为差错等方面的影响，使一些低水平的肝炎、HIV携带者或抗体效价低于检测阈值的早期传染病献血者的血液难以检出。目前，世界上任何先进的检测设备和试剂，都不可能完全避免输血传播病毒的危险。

2.1白细胞滤除现代输血学研究表明，输血不良反应中有90%以上是与输入异体血液的白细胞相关。白细胞导致的输血反应主要有非溶血性发热反应（FNHTR）、HLA同种免疫引起的血小板输注无效、输血相关移植物抗宿主病（TA-GVHD）等［2］，同时，白细胞还是巨细胞病毒（MCV）、人类T淋巴细胞白血病病毒（HTLV-Ⅰ/Ⅱ）和人类免疫缺陷病毒（HIV）等嗜白细胞病毒的载体，因此，血液中非治疗性成分―白细胞就成为一种“污染物质”，我们在储存血液及血液成分前将白细胞滤除，将减少病毒经血液传播的机会，使患者避免许多不良反应的发生，对输血安全及临床治疗都具有十分重要的意义。

2.2病毒灭活血浆病毒灭活的方法有很多，其中亚甲蓝+可见光照射（MB-P）破坏病毒核酸及病毒包膜法，达到了国际公认的血浆病毒灭活有效性指标，进行了病毒灭活的血浆总蛋白回收率平均达90%，各项凝血因子活性保有率均＞70%，其中凝血因子Ⅷ平均保有率＞70%。既保证了血浆蛋白的免疫原性，又减少了血源性疾病感染的机会，降低了输血风险。

2.3射线辐照预防输血后移植物抗宿主病的最有效地方法是血液辐照。γ射线辐照能有效地灭活血液中免疫活性淋巴细胞的增殖能力。实验证明，白细胞滤除与γ射线辐照联合应用是预防TA－GVHD最有效、可靠的方法。

美国、日本等许多发达国家，早在10年前就已应用白细胞滤除技术，目前已有95%以上的血液及血液制品进行滤白和辐照处理；病毒灭活血浆在欧共体国家也已广泛得到应用。

3临床用血

输血实际上是一个组织移植过程，同种异体移植会产生一系列的免疫反应，临床科学合理用血是保障血液安全的又一重要环节。现代输血管理模式已由传统的业务单一的血库，转变为输血管理委员会指导和监督下开展多项诊疗业务的专业科室。

成分输血是当前输血技术发展的总趋势，已作为衡量医疗技术水平和现代输血医学的标志之一。成分血是用物理或化学方法经提纯得到的高纯度、高效价、容量小的血液制品，由于全血成分复杂，目前尚不能既对全血做病毒灭活处理又保持其中各有效成分的功能，但对某些成分制品则完全能够进行病毒灭活处理。采用成分输血，可避免输入不必要的血液成分所致的输血反应，减少了感染病毒的机会，既节省了宝贵的血液又减轻了病人的经济负担。

加强临床用血同血站备血之间的信息互通：质量管理体系是指把影响质量的技术、管理、人员、资源等诸多因素综合在一起，相互配合而达成一个共同的目标。输血质量管理体系在保证血液质量的同时也要向临床用血管理方面延伸，否则从血管到血管的这一采供血过程将得不到全程监控，临床和血站的相关工作人员之间缺乏互动沟通，血液质量信息得不到有效反馈，在很大程度上也就增加了临床输血风险。血液质量的要求不仅局限于血站工作的范围内，还应配合医院输血科建立相应的临床用血质量管理体系，如输血科要收集临床提供的输血反应回报单，按月统报医务科及当地血站，及时反映血液质量状况，对出现严重输血反应的，应马上协助调查，是否由于特殊血型及抗体或其他输血并发症等原因所引起。医院与血站进行良好的沟通，建立和谐、互动、双赢关系，是现代输血医学的需求，有助于持续改进血液制品质量，为输血医学的发展提供可靠的临床依据。

参考文献：

第9篇：化学灭活方法范文

关键词：臭氧；强氧化；消毒；水处理

1 臭氧的性质

臭氧是一种强氧化剂，气态臭氧厚层带蓝色，有刺激性腥臭气味，浓度高时与氯气气味相像；液态臭氧深蓝色，固态臭氧紫黑色。另外，臭氧为纯净物。在常温下，易分解，生成氧气和氧原子，所以臭氧在工作中没有二次污染产生，这是臭氧技术应用的最大优越性。在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍，是空气的25倍。与氧气比，臭氧比重大、有味、有色、易溶于水、易分解。臭氧是已知最强的氧化剂之一，臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位仅次于氟。

2 臭氧消毒的机理

臭氧是仅次于氟的第二强氧化剂，菌过程属生物化学氧化反应。臭氧消毒机理可分为两类：

2.1 臭氧杀菌机理

以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内蛋白质和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。并且讲死亡菌体内的遗传基因，寄生菌种，寄生病毒粒子，噬菌体，支原体及热原（内毒素）等溶解变性死亡，臭氧灭菌属于溶菌剂，即可以达到彻底，永久的消灭物体内部所有微生物。

2.2 臭氧灭活病毒机理

以氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。

臭氧水灭菌情况有些不同，其氧化反应有两种，微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成的羟基OH的间接反应，由于羟基OH为极具氧化性的氧化剂，因此臭氧水的杀菌速度极快。

3 臭氧消毒于水处理消毒优缺点

3.1 臭氧消毒灭菌的优点

臭氧灭菌属溶菌级，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌，并可破坏肉毒杆菌毒素，且反应快，投量少；臭氧消毒的适应能力强，在pH为5.6-9.8、水温0-37℃的范围内消毒性能受影响很小；不产生持久性残余，无二次污染；与氯消毒剂联用可大幅度减少氯使用量。

由于氯消毒会产生具有致癌性的THMs（三卤甲烷），臭氧消毒后补加少量氯消毒剂，可大幅减少THMs的产生；臭氧消毒后增加污水的絮凝沉降性能。而传统的灭菌消毒方法，无论是紫外线，还是化学熏蒸法，都有不彻底、有死角、工作量大、有残留污染或有异味等缺点，并有可能损害人体健康。如用紫外线消毒，在光线照射不到的地方没有效果，有衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。化学熏蒸法也存在不足之处，如对抗药性很强的细菌和病毒，则杀菌效果不明显。

3.2 臭氧用于污水回用和饮用水消毒的缺点

臭氧不易溶于水，且不稳定；污水消毒时受水质的影响较大，所含有少量的有机物会增大臭氧消耗量，消毒成本增加；当臭氧接触时间不足时，有机物不完全氧化产生醛、酮类等有毒有害物质。臭氧消毒作为氯消毒的替代方法，在饮用水处理中被越来越多地应用。

试验表明，臭氧几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果。但是臭氧氧化含有溴离子的原水时会产生溴酸根。溴酸根已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，WHO建议饮用水的最大溴酸根含量为25μg/L，美国环保局（USEPA）饮水标准中规定溴酸根的最高允许浓度为10μg/L。臭氧氧化过程中溴酸盐的生成有臭氧氧化和臭氧/氢氧自由基氧化两种途径，控制溴酸盐可以从控制其形成和生成后去除两个方面进行。降低pH、添加氨气、氯-氨工艺和优化臭氧化条件是控制溴酸盐形成的方法，溴酸盐生成后则可以利用物理、化学和生物方法去除。因此要实现臭氧、致病菌与溴酸盐三者的平衡需进一步探讨臭氧灭菌机理及溴酸盐控制方法。

4 臭氧技术在水处理中的应用

臭氧作为强氧化剂用在净水过程中的各阶段，主要为预臭氧化、中间臭氧化和最终的消毒。预臭氧化可部分降解天然有机物和非活性微生物，以提高絮凝、沉淀等后续工艺去除浊度和除色、 去异味、去臭的效率；中间臭氧化主要为降解有机微污染物，去除三卤甲烷前体物和提高可生物降解性能；而臭氧用于最终的消毒可去除净水过程中的残余微生物及减少消毒副产物的形成。

4.1 去除无机物

预臭氧化阶段可去除原水中无机物质， 如锌、镍、铜、铬、镉五类重金属物质和铁、锰等，金属离子可由于氧化作用形成难溶物而去除。同理，氨型氮可被臭氧缓慢氧化为硝酸根离子而通过后序的生物硝化去除。

4.2 氧化天然有机物

去除色度，臭氧对色基具有特别活性，能将其中的碳 -碳双键破坏，产生相应的含氧有机化合物达到脱色的目的；去除异味、 臭味； 提高有机物的生物可降解性能臭氧可以将一些大分子难降解有机物氧化成易被细菌降解利用的小分子有机物，提高有机物的生物可降解性；减少 T OC 和 DOC；控制氯化消毒副产物，预加臭氧不会产生三卤甲烷，并能有效去除原水中大量的三卤甲烷前体物，使滤后水再经氯化（消毒）时生成三卤甲烷的几率大大减少。

4.3 消毒作用

臭氧具有很强的杀菌消毒能力，不易引起二次污染，作为饮用水的消毒杀菌剂在欧洲许多国家得到了广泛的应用。臭氧的杀菌机理是臭氧对细菌直接作用，氧化分解葡萄糖氧化所必需的酶。

5 结语

消毒剂的选择一直是广大水处理工作者讨论的焦点。随着我国经济的发展和环境污染的日趋加剧，尤其是氯化消毒副产物的发现，传统的常规水处理工艺已经不能满足要求，许多新技术新工艺新药剂在水处理中得以应用。臭氧氧化技术因为具有氧化能力强、反应速度快、不产生污泥、无二次污染等优点，它的高氧化还原电位决定它对氧化、脱色、除味方面的广泛应用，有人研究指出，臭氧溶解于水中，几乎能够杀水中一切对人体有害的物质，比如铁、锰、铬、硫酸盐、酚、苯、氧化物等，还可分解有机物及灭藻等。逐渐成为人们研究的热点。而且，随着近年来臭氧发生仪器设备性能的提高，在水处理中逐渐呈现出广阔的前景。

参考文献

1. 何彪 《臭氧消毒的优点分析》 2010

2. 王永祥，陈洪斌，阮久丽 《污水和再生水臭氧消毒的研究和应用》 2010

3. 张红专，高乃云，张永明 《臭氧技术在饮用水处理中的应用和研究现状》 2014