选择性破碎范文10篇

时间:2023-03-15 13:47:44

选择性破碎

选择性破碎范文篇1

井下矸石有建井过程排出的矸石和采煤过程排出的矸石,前者必须运至地表再加以处理;而后者既可以在井上处理又可以直接在井下处理,做到矸石不出井。在煤矿生产过程,对开拓、准备开掘出的矸石处理有两种方法:一种是把矸石运到地面堆积于空旷地带,形成矸石山;另一种是对矸石在井下进行处理,进行巷帮充填或向采空区及废弃巷道中排放。随着人们生活水平的提高,对周围的环境要求越来越高,清洁生产势在必行,为此各国都在朝着无污染的生产方向发展。对于煤炭生产来说,解决矸石不出井,或者说实现井下煤、矸分选与回填是主要的发展方向。由于煤矿井下条件环境的限制,煤、矸分选技术应满足的条件:设备简单、安全可靠、分选能力大、运行寿命长的特点发展。

2、煤和矸石破碎分选过程中的丢煤率和混矸率

根据不同的矿石类型和对选矿产品的不同要求,在工业应用中可采取不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选法、磁选法、电选法和浮选法,对于煤炭行业,应用比较广泛的是重选法和浮选法。评价这些地面选矿方法的分选效果时,常用到品味、产率、回收率、选矿比以及富矿比等工艺指标。表述原煤含矸情况时,含矸率是普遍应用的一个指标,其定义为原煤中矸石的含量占原煤总量的比率。

煤和矸石井下直接破碎分选技术,是一项新兴的洁净煤生产技术,其工艺要求是在机构的碾压过程中,将煤块破碎溜入运煤胶带机,矸石保留运至填矸系统。可见,确定合适的液压传动载荷后,在破碎分选过程中,使煤块充分地进行破碎,而保留很多的矸石块,是煤和矸石破碎分选的最佳效果。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分没有被破碎、随运矸胶带机进入回填系统而丢掉的煤的重量称为丢煤量,丢煤量占原来总煤量的比率称为丢煤率。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分被破碎而且随着碎煤溜入运煤胶带机的矸石的重量称为混矸量,混矸量占原来总矸石量的比率称为混矸率。为此,针对煤和矸石井下破碎分选技术的工艺特点,提出丢煤率和混矸率这两个主要的分选工艺指标,用以评价煤和矸石井下破碎分选的效果。

3、煤矸选择性破碎分选策略

1.双能γ射线透射法煤矸在线识别

双能γ射线透射法主要利用机械、模式分类识别技术、计算机控制技术等对煤和矸石进行识别分选,并研制了煤矸石自动分选机,该分选设备由机械传输、煤矸石识别和分选控制三部分组成。采用胶带输送机作为传输机构,可依据所需处理煤量的多少,确定传输胶带的宽度和带速,胶带上面分割成若干个通道,以保证块煤在胶带上依次排队运行;利用γ射线场作为识别机构的激励场,每一通道独立地配置一套由双能γ射线源,射线传感器,气动执行器和测控仪表组成的识别与分选系统,在γ射线的激励下,煤和矸石的辐射通亮强度不同,经计算机处理,识别出煤与矸石,并向分选系统发出指令,将矸石排除。

2.煤、矸灰度识别技术

该技术系统包括:CCD射像头、图象采集卡、计算机、通讯卡、控制设备等。基本原理为:依据煤块和矸石的灰度分布情况存在的差异,通过射像机把这种灰度射录下来并传送给计算机,通过数据处理,分析出是矸石或是煤块。依据这些数据通知排矸机构把矸石排出。这种技术也进行了应用实验,取得了初步成果。在应用中发现,现场原煤中经常含有水或煤泥,使煤块表面被煤泥遮住,造成亮度降低从而较难与矸石区分。

3.滚筒碎选机又称选择性破碎机

根据井下煤矸破碎分选的工艺和技术要求,选择性破碎机运行原理如下:井下煤矸破碎分选及矸石回填系统包括筛分机、破碎分选机和矸石回填机,其中筛分机、破碎分选机是煤矸破碎分选工艺的主要设备。原煤经过筛分机,筛分成50-90mm、90-130mm和130-170mm三个等级的块体,不同等级的煤和矸石块分别输送到对应的给送机构。通过给送机构的振动机,使煤块和矸石块按一定的顺序送到排队机构上的排队孔中,排队机构将煤(矸)块分别运输到分选滚筒的下面,分选滚筒与排队机构以相同的速度旋转。在旋转过程中由于压轮对煤或矸石的加载作用,煤块被压碎,矸石块完整的通过分选滚筒。被压碎的煤块因煤的自重自动落到运煤胶带机上外运。矸石没有破碎,因而块度较大,不能通过托板上的孔而被排队链运输到驱动滚筒前方的运矸胶带机而运至矸石回填系统。通过上述运行过程,可以实现煤和矸石的破碎分选。

【摘要】选择性破碎分选是岩石、矿物等破碎分选新技术,它有别于传统的完全破碎法。选择性破碎分选就是在选择性破碎分选设备中,对混合物料施加适当的作用力,使硬度较大的岩石、矿物质不破碎或较少破碎,而硬度小的岩石、矿物完全破碎或基本破碎。煤矸选择性破碎分选是洁净煤生产技术的源头,开发先进煤矸选择性破碎分选技术是我国国民经济可持续发展的需要,对煤炭工业的结构调整和产业升级有着重要的现实意义。

【关键词】煤矸选择性破碎分选

参考文献:

[1]周甲伟.弹道式煤矸分选中煤矸石恢复系数的数值.计算煤炭科学技术,2008.

选择性破碎范文篇2

井下矸石有建井过程排出的矸石和采煤过程排出的矸石,前者必须运至地表再加以处理;而后者既可以在井上处理又可以直接在井下处理,做到矸石不出井。在煤矿生产过程,对开拓、准备开掘出的矸石处理有两种方法:一种是把矸石运到地面堆积于空旷地带,形成矸石山;另一种是对矸石在井下进行处理,进行巷帮充填或向采空区及废弃巷道中排放。随着人们生活水平的提高,对周围的环境要求越来越高,清洁生产势在必行,为此各国都在朝着无污染的生产方向发展。对于煤炭生产来说,解决矸石不出井,或者说实现井下煤、矸分选与回填是主要的发展方向。由于煤矿井下条件环境的限制,煤、矸分选技术应满足的条件:设备简单、安全可靠、分选能力大、运行寿命长的特点发展。

2、煤和矸石破碎分选过程中的丢煤率和混矸率

根据不同的矿石类型和对选矿产品的不同要求,在工业应用中可采取不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选法、磁选法、电选法和浮选法,对于煤炭行业,应用比较广泛的是重选法和浮选法。评价这些地面选矿方法的分选效果时,常用到品味、产率、回收率、选矿比以及富矿比等工艺指标。表述原煤含矸情况时,含矸率是普遍应用的一个指标,其定义为原煤中矸石的含量占原煤总量的比率。

煤和矸石井下直接破碎分选技术,是一项新兴的洁净煤生产技术,其工艺要求是在机构的碾压过程中,将煤块破碎溜入运煤胶带机,矸石保留运至填矸系统。可见,确定合适的液压传动载荷后,在破碎分选过程中,使煤块充分地进行破碎,而保留很多的矸石块,是煤和矸石破碎分选的最佳效果。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分没有被破碎、随运矸胶带机进入回填系统而丢掉的煤的重量称为丢煤量,丢煤量占原来总煤量的比率称为丢煤率。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分被破碎而且随着碎煤溜入运煤胶带机的矸石的重量称为混矸量,混矸量占原来总矸石量的比率称为混矸率。为此,针对煤和矸石井下破碎分选技术的工艺特点,提出丢煤率和混矸率这两个主要的分选工艺指标,用以评价煤和矸石井下破碎分选的效果。

3、煤矸选择性破碎分选策略

1.双能γ射线透射法煤矸在线识别

双能γ射线透射法主要利用机械、模式分类识别技术、计算机控制技术等对煤和矸石进行识别分选,并研制了煤矸石自动分选机,该分选设备由机械传输、煤矸石识别和分选控制三部分组成。采用胶带输送机作为传输机构,可依据所需处理煤量的多少,确定传输胶带的宽度和带速,胶带上面分割成若干个通道,以保证块煤在胶带上依次排队运行;利用γ射线场作为识别机构的激励场,每一通道独立地配置一套由双能γ射线源,射线传感器,气动执行器和测控仪表组成的识别与分选系统,在γ射线的激励下,煤和矸石的辐射通亮强度不同,经计算机处理,识别出煤与矸石,并向分选系统发出指令,将矸石排除。

2.煤、矸灰度识别技术

该技术系统包括:CCD射像头、图象采集卡、计算机、通讯卡、控制设备等。基本原理为:依据煤块和矸石的灰度分布情况存在的差异,通过射像机把这种灰度射录下来并传送给计算机,通过数据处理,分析出是矸石或是煤块。依据这些数据通知排矸机构把矸石排出。这种技术也进行了应用实验,取得了初步成果。在应用中发现,现场原煤中经常含有水或煤泥,使煤块表面被煤泥遮住,造成亮度降低从而较难与矸石区分。

3.滚筒碎选机又称选择性破碎机

根据井下煤矸破碎分选的工艺和技术要求,选择性破碎机运行原理如下:井下煤矸破碎分选及矸石回填系统包括筛分机、破碎分选机和矸石回填机,其中筛分机、破碎分选机是煤矸破碎分选工艺的主要设备。原煤经过筛分机,筛分成50-90mm、90-130mm和130-170mm三个等级的块体,不同等级的煤和矸石块分别输送到对应的给送机构。通过给送机构的振动机,使煤块和矸石块按一定的顺序送到排队机构上的排队孔中,排队机构将煤(矸)块分别运输到分选滚筒的下面,分选滚筒与排队机构以相同的速度旋转。在旋转过程中由于压轮对煤或矸石的加载作用,煤块被压碎,矸石块完整的通过分选滚筒。被压碎的煤块因煤的自重自动落到运煤胶带机上外运。矸石没有破碎,因而块度较大,不能通过托板上的孔而被排队链运输到驱动滚筒前方的运矸胶带机而运至矸石回填系统。通过上述运行过程,可以实现煤和矸石的破碎分选。

参考文献:

[1]周甲伟.弹道式煤矸分选中煤矸石恢复系数的数值.计算煤炭科学技术,2008.

[2]王双喜.煤和矸石选择性破碎分选的研究.太原科技,2006.

[3]郑文翔.煤矸破碎分选统计规律的研究.山西煤炭,2005.

选择性破碎范文篇3

【关键词】煤矸选择性破碎分选

一、引言

煤矸石是一种低热值质页岩,其成分是由无机物和有机物两部分组成,无机物以氧化态出现,其中二氧化硅和铝土矿大约占其组分50%-80%,赤铁矿约0.5%-2.4%,氧化钦约0.9-4.0%,此外还有无机硫和其它一些微量元素,有机物以碳氢链化合物存在,有腐值酸等。每开采一吨原煤要产生150-250kg的煤矸石。目前,我国年排放煤矸石约1.7亿t,占地万亩以上。全国煤矸石累计堆积贮存量约25亿t,占地超过14万亩,而且还以每年千万吨的速度递增,大量堆积的煤矸石不仅占用土地,污染环境,而且由于煤矸石自燃,释放出大量的有毒有害气体。经对矸石山发生自燃后监测,二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)的释放浓度超出国家大气质量标准许多倍,严重影响了煤炭工业的可持续发展。因此,治煤矸选择性破碎分选越来越受到人们的普遍重视。

二、选择性破碎分选的原因

井下矸石有建井过程排出的矸石和采煤过程排出的矸石,前者必须运至地表再加以处理;而后者既可以在井上处理又可以直接在井下处理,做到矸石不出井。在煤矿生产过程,对开拓、准备开掘出的矸石处理有两种方法:一种是把矸石运到地面堆积于空旷地带,形成矸石山;另一种是对矸石在井下进行处理,进行巷帮充填或向采空区及废弃巷道中排放。随着人们生活水平的提高,对周围的环境要求越来越高,清洁生产势在必行,为此各国都在朝着无污染的生产方向发展。对于煤炭生产来说,解决矸石不出井,或者说实现井下煤、矸分选与回填是主要的发展方向。由于煤矿井下条件环境的限制,煤、矸分选技术应满足的条件:设备简单、安全可靠、分选能力大、运行寿命长的特点发展。

三、煤和矸石破碎分选过程中的丢煤率和混矸率

根据不同的矿石类型和对选矿产品的不同要求,在工业应用中可采取不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选法、磁选法、电选法和浮选法,对于煤炭行业,应用比较广泛的是重选法和浮选法。评价这些地面选矿方法的分选效果时,常用到品味、产率、回收率、选矿比以及富矿比等工艺指标。表述原煤含矸情况时,含矸率是普遍应用的一个指标,其定义为原煤中矸石的含量占原煤总量的比率。

煤和矸石井下直接破碎分选技术,是一项新兴的洁净煤生产技术,其工艺要求是在机构的碾压过程中,将煤块破碎溜入运煤胶带机,矸石保留运至填矸系统。可见,确定合适的液压传动载荷后,在破碎分选过程中,使煤块充分地进行破碎,而保留很多的矸石块,是煤和矸石破碎分选的最佳效果。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分没有被破碎、随运矸胶带机进入回填系统而丢掉的煤的重量称为丢煤量,丢煤量占原来总煤量的比率称为丢煤率。在煤和矸石的破碎分选过程中,将那部分被破碎而且随着碎煤溜入运煤胶带机的矸石的重量称为混矸量,混矸量占原来总矸石量的比率称为混矸率。为此,针对煤和矸石井下破碎分选技术的工艺特点,提出丢煤率和混矸率这两个主要的分选工艺指标,用以评价煤和矸石井下破碎分选的效果。

四、煤矸选择性破碎分选策略

1.双能γ射线透射法煤矸在线识别

双能γ射线透射法主要利用机械、模式分类识别技术、计算机控制技术等对煤和矸石进行识别分选,并研制了煤矸石自动分选机,该分选设备由机械传输、煤矸石识别和分选控制三部分组成。采用胶带输送机作为传输机构,可依据所需处理煤量的多少,确定传输胶带的宽度和带速,胶带上面分割成若干个通道,以保证块煤在胶带上依次排队运行;利用γ射线场作为识别机构的激励场,每一通道独立地配置一套由双能γ射线源,射线传感器,气动执行器和测控仪表组成的识别与分选系统,在γ射线的激励下,煤和矸石的辐射通亮强度不同,经计算机处理,识别出煤与矸石,并向分选系统发出指令,将矸石排除。

2.煤、矸灰度识别技术

该技术系统包括:CCD射像头、图象采集卡、计算机、通讯卡、控制设备等。基本原理为:依据煤块和矸石的灰度分布情况存在的差异,通过射像机把这种灰度射录下来并传送给计算机,通过数据处理,分析出是矸石或是煤块。依据这些数据通知排矸机构把矸石排出。这种技术也进行了应用实验,取得了初步成果。在应用中发现,现场原煤中经常含有水或煤泥,使煤块表面被煤泥遮住,造成亮度降低从而较难与矸石区分。

选择性破碎范文篇4

一、选择感知对象,培养观察的目的性

在观察过程中,人不可能同时对所有的事物感知,往往把感知的对象集中在少数事物上,也就是说知觉具有选择性。根据知觉的这一特性,必须引导学生明确观察目的,让学生围绕目的,主动地选择感知的事物进行观察,只有这样,才能提高感受性,思维也才能清晰准确。

例如,做“镁带在空气中燃烧”这一实验,目的是要导出“化学变化”这一概念,而化学变化的本质是有新的物质生成。因此,要引导学生把观察的重点放在:(1)点燃前镁带的颜色、状态和硬度;(2)燃烧后生成物的颜色、状态和硬度,以防止学生只注意了“燃烧时发出的耀眼的强光”这一现象,而忽视了“反应后生成物的特征”这一观察的重点。

二、注重感知程序,培养观察的全面性

观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。这就必须根据观察的目的,遵循观察对象的内在规律,确定观察程序,有计划、有步骤地观察,若马虎粗心,随心所欲,所获得的知识就可能是局部的,支离破碎的。

对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。

要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生观察的全面性确是行之有效的方法。

三、抓住本质特征,培养观察的精确性

事物的特征是事物本质的外部表现,善于抓住事物的特征是认识事物本质的关键。观察的精确性表现在,不只满足于了解事物的全貌,更重要的是精确地把握事物的特征,认识事物的本质。所以,揭示事物本质特征的过程,也就是培养学生观察精确性的过程。

例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。

原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。

1.根据教学目标体系,制订出“双基”与能力的具体要求,使学生的知识结构与智能结构同步发展----传授知识与发展能力同步进行,课堂教学与课外指导同步进行,教师讲授与学法指导同步进行,信息传递与反馈调节同步进行,统一要求与因材施教同步进行。

2.根据教学目的、内容、学生的实际和教学条件来选择教法,将教学内容、形式、方法有机地结合起来。

选择性破碎范文篇5

一、选择感知对象,培养观察的目的性

在观察过程中,人不可能同时对所有的事物感知,往往把感知的对象集中在少数事物上,也就是说知觉具有选择性。根据知觉的这一特性,必须引导学生明确观察目的,让学生围绕目的,主动地选择感知的事物进行观察,只有这样,才能提高感受性,思维也才能清晰准确。

例如,做“镁带在空气中燃烧”这一实验,目的是要导出“化学变化”这一概念,而化学变化的本质是有新的物质生成。因此,要引导学生把观察的重点放在:(1)点燃前镁带的颜色、状态和硬度;(2)燃烧后生成物的颜色、状态和硬度,以防止学生只注意了“燃烧时发出的耀眼的强光”这一现象,而忽视了“反应后生成物的特征”这一观察的重点。

二、注重感知程序,培养观察的全面性

观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。这就必须根据观察的目的,遵循观察对象的内在规律,确定观察程序,有计划、有步骤地观察,若马虎粗心,随心所欲,所获得的知识就可能是局部的,支离破碎的。

对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。

要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生观察的全面性确是行之有效的方法。

三、抓住本质特征,培养观察的精确性

事物的特征是事物本质的外部表现,善于抓住事物的特征是认识事物本质的关键。观察的精确性表现在,不只满足于了解事物的全貌,更重要的是精确地把握事物的特征,认识事物的本质。所以,揭示事物本质特征的过程,也就是培养学生观察精确性的过程。

例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。

原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。

1.根据教学目标体系,制订出“双基”与能力的具体要求,使学生的知识结构与智能结构同步发展----传授知识与发展能力同步进行,课堂教学与课外指导同步进行,教师讲授与学法指导同步进行,信息传递与反馈调节同步进行,统一要求与因材施教同步进行。

2.根据教学目的、内容、学生的实际和教学条件来选择教法,将教学内容、形式、方法有机地结合起来。

选择性破碎范文篇6

一、选择感知对象,培养观察的目的性

在观察过程中,人不可能同时对所有的事物感知,往往把感知的对象集中在少数事物上,也就是说知觉具有选择性。根据知觉的这一特性,必须引导学生明确观察目的,让学生围绕目的,主动地选择感知的事物进行观察,只有这样,才能提高感受性,思维也才能清晰准确。

例如,做“镁带在空气中燃烧”这一实验,目的是要导出“化学变化”这一概念,而化学变化的本质是有新的物质生成。因此,要引导学生把观察的重点放在:(1)点燃前镁带的颜色、状态和硬度;(2)燃烧后生成物的颜色、状态和硬度,以防止学生只注意了“燃烧时发出的耀眼的强光”这一现象,而忽视了“反应后生成物的特征”这一观察的重点。

二、注重感知程序,培养观察的全面性

观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。这就必须根据观察的目的,遵循观察对象的内在规律,确定观察程序,有计划、有步骤地观察,若马虎粗心,随心所欲,所获得的知识就可能是局部的,支离破碎的。

对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。

要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生观察的全面性确是行之有效的方法。

三、抓住本质特征,培养观察的精确性

事物的特征是事物本质的外部表现,善于抓住事物的特征是认识事物本质的关键。观察的精确性表现在,不只满足于了解事物的全貌,更重要的是精确地把握事物的特征,认识事物的本质。所以,揭示事物本质特征的过程,也就是培养学生观察精确性的过程。

例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。

原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。

1.根据教学目标体系,制订出“双基”与能力的具体要求,使学生的知识结构与智能结构同步发展----传授知识与发展能力同步进行,课堂教学与课外指导同步进行,教师讲授与学法指导同步进行,信息传递与反馈调节同步进行,统一要求与因材施教同步进行。

2.根据教学目的、内容、学生的实际和教学条件来选择教法,将教学内容、形式、方法有机地结合起来。

选择性破碎范文篇7

一、选择感知对象,培养观察的目的性

在观察过程中,人不可能同时对所有的事物感知,往往把感知的对象集中在少数事物上,也就是说知觉具有选择性。根据知觉的这一特性,必须引导学生明确观察目的,让学生围绕目的,主动地选择感知的事物进行观察,只有这样,才能提高感受性,思维也才能清晰准确。

例如,做“镁带在空气中燃烧”这一实验,目的是要导出“化学变化”这一概念,而化学变化的本质是有新的物质生成。因此,要引导学生把观察的重点放在:(1)点燃前镁带的颜色、状态和硬度;(2)燃烧后生成物的颜色、状态和硬度,以防止学生只注意了“燃烧时发出的耀眼的强光”这一现象,而忽视了“反应后生成物的特征”这一观察的重点。

二、注重感知程序,培养观察的全面性

观察的全面性是指通过观察能获得事物的全貌以及各部分之间的联系。这就必须根据观察的目的,遵循观察对象的内在规律,确定观察程序,有计划、有步骤地观察,若马虎粗心,随心所欲,所获得的知识就可能是局部的,支离破碎的。

对化学实验的观察一般按下列顺序进行:(1)观察装置图,选择所用的仪器,了解它们的用途和用法;(2)观察反应物的颜色、状态;(3)注意反应发生的条件,同时注意观察发生的现象;(4)观察反应后生成物的颜色、状态等。

要依次进行,不遗漏。实践证明,注重观察程序对培养学生观察的全面性确是行之有效的方法。

三、抓住本质特征,培养观察的精确性

事物的特征是事物本质的外部表现,善于抓住事物的特征是认识事物本质的关键。观察的精确性表现在,不只满足于了解事物的全貌,更重要的是精确地把握事物的特征,认识事物的本质。所以,揭示事物本质特征的过程,也就是培养学生观察精确性的过程。

例如,物质燃烧时有不同的特征。气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而硫在通常状况下是固体,可是,它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?我们只要引导学生仔细观察硫燃烧的特征就能把握其中的奥妙。

原来燃烧时,固态硫先液化后气化,因此硫蒸气在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰也就不足为奇了。

1.根据教学目标体系,制订出“双基”与能力的具体要求,使学生的知识结构与智能结构同步发展----传授知识与发展能力同步进行,课堂教学与课外指导同步进行,教师讲授与学法指导同步进行,信息传递与反馈调节同步进行,统一要求与因材施教同步进行。

2.根据教学目的、内容、学生的实际和教学条件来选择教法,将教学内容、形式、方法有机地结合起来。

选择性破碎范文篇8

关键词:卷烟爆珠;安全性指标;质量检测;评价方法

卷烟爆珠是用成膜材料制成的球形囊状物,也称做香丸、脆性胶囊、珠子。卷烟爆珠的直径2.0~5.0mm,质量15~40mg,由一层胶皮外壳(壁材)包裹液体(芯材)组成,部分产品有包衣膜,主要在卷烟滤棒中使用。其中,壁材常用明胶或海藻酸钠作为基质[1],芯材多为辛、癸酸甘油脂为溶剂溶解致香成分而成。它实现在卷烟吸食过程中人为可控的特色香味释放,丰富了卷烟吸食口味。近年来,随着消费者认可度的不断提高,爆珠卷烟产品在全球市场发展迅速:在国内,爆珠卷烟销量和产量连年高速增长[2],在国际市场,以薄荷醇香型为主的爆珠卷烟也呈现增长趋势。特别是在墨西哥、澳大利亚等地增长迅速,深受女士及年轻吸烟者青睐[3-5]。逐年大幅度增长的趋势可以说明,卷烟爆珠已成为烟草行业开发研究的重点之一,其质量评价受到重视:一方面,爆珠作为烟用添加剂,其使用安全性风险受到消费者和质检人员关注;另一方面,如何保证爆珠在卷烟生产中质量稳定,判定其理化指标符合工业生产加工需求,受到卷烟生产企业关注。目前,卷烟爆珠质量检测相关研究围绕这两个方面进行,主要集中在卷烟爆珠安全性质量检测、卷烟爆珠理化指标品质稳定性检测以及卷烟爆珠对烟气成分影响三个部分。

1卷烟爆珠安全质量检测

烟用添加剂安全卫生指标,既是烟草质检部门的监督检测重点,又是消费者的关注重点。作为一类新的卷烟“添加剂”,为更好的应对和控制卷烟爆珠潜在的安全风险,对其安全质量检测主要研究化学成分分析检测方法,包括允许添加成分着色剂以及非主动添加物质甲醛和乙醛、溶剂残留、增塑剂等。1.1着色剂。为达到区分爆珠香型、改善爆珠外观等目的,卷烟爆珠生产过程中大多会添加天然或者合成着色剂。虽然天然着色剂大多无毒副作用,但其稳定性较差、价格高、易褪色等缺陷,限制了天然着色剂应用范围[6]。合成着色剂为允许添加的化学成分,但是使用含量受到严格的控制,所以研究其检测方法有利于避免生产过程中超量使用的风险。卷烟爆珠中所使用的多为水溶性着色剂,主要包含:柠檬黄、苋菜红、胭脂红、落日黄、诱惑红、亮蓝、酸性红、赤藓红等,检测方法有高效液相色谱法、超高效液相-串联质谱法等。为测定卷烟爆珠壁材中的着色剂,刘明秀等[7]利用卷烟爆珠壁材可溶于热水的特性,选择70~80℃热水作为溶剂,超声20min提取后离心、过滤的前处理条件,使用高效液相色谱法分析了卷烟爆珠壁材中8种着色剂含量。该方法测定的目标物检出限达到0.9~13.3mg/kg,可满足实际检测要求,但存在前处理较为复杂、检出限较高的问题。刘欣等[8]设计了一种可同时萃取过滤的前处理技术,样品在制备上样前不需要转移萃取液,并将提取、离心、过滤等前处理步骤简化为一步完成,缩短了前处理时间。由于步骤得以简化,在使用同样分析仪器检测的前提下,方法灵敏度升高,检出限降低至0.10~0.22mg/kg。除了常见的高效液相色谱法,张建铎等[9]建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定卷烟爆珠中7种着色剂,该方法使用串联质谱(MS-MS)检测器比二极管阵列检测器(PDA)具有更高的灵敏度和选择性,而超高效液相色谱则分离效果好于高效液相色谱。与之前两个检测方法相比,定性更为准确,分析时间更短,检出限更低。1.2非主动添加物质。非主动添加物质是指产品生产过程中未主动添加,但存在于最终产品中的化学物质,包括使用聚合物或添加剂的降级产物、原辅料杂质、副产物、污染物等[10]。现有研究主要建立了关于卷烟爆珠低分子醛类、溶剂残留、增塑剂等非主动添加化学成分的检测方法[11-12]。低分子醛类(甲醛和乙醛)就是一类常见的非主动添加物质,是常见的聚合物单体或降解反应副产物,被列为烟草添加剂禁用物质受到重点关注。烟草行业添加剂和烟用材料多用高效液相色谱法检测此项安全卫生指标[13-14],具有分离能力强、灵敏度和选择性高、前处理简单等优点[15]。低分子醛类与卷烟爆珠壁材均可溶于水和极性有机溶剂,故也适于采用高效液相色谱法进行检测[15-17]。溶剂残留是另一类常见非主动添加物质,此类物质不但会产生不良气味,且对人体造成一定危害,是WHO提出的重点关注有害成分之一。由于溶剂残留种类较多,卷烟爆珠中溶剂残留多使用顶空-气相色谱/质谱联用法(HS-GC/MS)进行定性、定量检测[18-20]。

2卷烟爆珠产品质量检测

对于卷烟生产企业和爆珠生产企业,其主要关注产品质量稳定性,即爆珠理化指标达到生产、使用要求。2.1物理指标。卷烟爆珠产品物理指标检测主要是视觉上的外观检测和力学性能方面的破坏强度。外观检测主要关注感官上粒径大小是否一致,有无破损缺陷等。破坏强度是卷烟爆珠重要的控制指标,强度过低会影响爆珠卷烟生产加工,降低良品率;强度过高则不易捏破,影响消费者体验[21]。破坏强度一般是通过机械施压装置进行检测的[21]。卷烟爆珠滤棒在生产加工过程中会出现多珠、少珠、相位偏差、爆珠碎裂等质量缺陷,这一类产品的质量检测要求方法快速无损,达到在线检测的目的,现有研究爆珠滤棒的检测方法有微波检测技术[22-23]及基于光学成像和图像处理算法的视觉检测系统[24]。2.2化学指标。不同于卷烟爆珠安全性指标有明确的检测目标物和限量要求,爆珠产品化学成分质量检测有时是对几类具有共同特征组分的综合评价。特别是有关爆珠芯材化学成分稳定性的分析。由于爆珠种类多,芯材中的香精香料成分复杂,含有酯、羧酸、酮、不饱和醇、不饱和烃、芳香族化合物等,仅分析特定的几种物质不能代表产品质量,需要检测方法与统计评价方法相结合,综合判断产品质量。何媛等[25]采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析测定了3种卷烟爆珠中挥发、半挥发成分,建立爆珠内含物指纹图谱,并通过比较相似度和聚类分析对内含物进行了评价,得到了全面、准确、直观的稳定性评价结果,可以作为一类实验室卷烟爆珠质量评价方法。此种方法的局限性在于分析时间长,化学成分改变不适宜进行聚类分析。部分研究[26-27]依据香精香料成分大多具有紫外区域吸收的特性,建立了紫外可见分光光度法(UV-vis),通过绘制卷烟爆珠芯材在250~330nm区间的特征吸收,建立质量评价模型,结合统计学方法“聚类分析”或计算机算法“支持向量机算法(SVM)”,可达到明显区分正常有快速、检测成本低的优点。但若卷烟爆珠主要致香成分在紫外区域无吸收的样品,则该方法不适用。溶剂也是卷烟爆珠芯材的一类重要组分。辛、癸酸甘油酯因无色、无味、沸点较高,是一类比较理想的溶剂,其稳定性也是评价产品质量的重要指标,故关于芯材溶剂的研究集中在辛、癸酸甘油酯种类的定性分析及定性质量控制。席辉等[28]为明确芯材常用溶剂的化学组成,采用中压制备分离纯化技术结合核磁共振结构解析分析确定了市售辛、癸酸甘油酯和市售爆珠卷烟芯材溶剂主要成分组成,发现二者主要化学成分一致,为三辛酸甘油酯、二辛酸一癸酸甘油酯、一辛酸二癸酸甘油酯和三癸酸甘油酯四种成分,为明确芯材溶剂化学组成和建立定量控制方法提供了参考。刘珊珊等[29]建立了一种基于相对相应因子(RRF)的气相色谱法,仅需采用三辛酸甘油酯或三癸酸甘油酯作为参考物质,即可实现芯材溶剂中多种组分的定量分析,解决了辛、癸酸甘油酯类芯材溶剂质量控制时,标准品不易获得的问题。

3卷烟爆珠对卷烟烟气的影响

从爆珠卷烟成品的角度出发,卷烟爆珠既作为非燃烧加香方式增加了烟气中的致香成分[30],又改变了滤棒性质,导致烟气本身化学组成发生变化。为分析卷烟爆珠对主流烟气的加香贡献,朱瑞芝等[31]建立了一种气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)研究爆珠中关键成分在卷烟中的迁移行为。关键成分通过半定量分析法选取质量分数大于10%的组分确定,共定义10种致香成分,再定量计算迁移率。结果表明,关键成分向主流烟气粒相物中的迁移率为2.84%~14.57%,其中迁移率酯类<柠檬烯<醇类,大部分的香味成分被滤嘴截留(60.03%~95.52%)。说明如何降低滤嘴截留率是提高主流烟气中香气成分的关键,烟气中致香成分的迁移率也可作为评价卷烟爆珠加香能力的指标,截留率与致香成分结构的关系有待进一步深入研究。卷烟爆珠破碎对烟气的影响也是国内外卷烟爆珠烟气研究的主要方面之一。国外爆珠卷烟产品以薄荷等凉味为主,部分研究表明,捏破爆珠对烟气粒相组分、滤嘴物理参数无影响,但会增加部分挥发性有机物释放量、焦油量,亲脂性化合物[32-34]。国内爆珠卷烟因为香气类型多样,对烟气的影响较为复杂,一些特殊爆珠产品可以降低主流烟气中的有害成分,减少刺激性[35-37]。朱风鹏等[38]分析了国内8种卷烟爆珠破碎对主流烟有害成分焦油、CO、烟碱、氨、NNK、氢氰酸和巴豆醛的影响,发现爆珠捏碎后,巴豆醛的释放量显著降低,氨和NNK释放量显著升高,其他有害物质没有显著影响。张志刚等[39]发现相同丝束填充量下爆珠破碎,主流烟气总粒相物、焦油、烟碱和CO均有所增加。为保证爆珠破碎情况下,爆珠烟与常规卷烟主流烟气指标一致,需要滤棒压降比常规滤棒高416Pa以上。说明爆珠滤棒的结构与爆珠的相互作用对主流烟气关系密切,卷烟爆珠滤棒的物理指标检测应注意将爆珠破碎的情况纳入考虑范畴。

4总结与展望

选择性破碎范文篇9

【关键词】产出导向法;大学英语;教学实践

1引言

产出导向法的提出引起了广泛关注,尤其针对外语教学中的教学理念、教学假设及教学流程的具体阐述,使得该教学法更得以被广泛的应用于英语教学中。现如今职场对大学生英语应用能力的要求的提高,产出导向法则更能适应现如今大学英语的教学改革需求。为此,近几年市面上涌现出一些基于产出导向法的大学英语系列教材,因此大学英语教师更应该在充分理解该教学理念和教学假设的前提条件下,熟知并掌握该教学流程,提高完善大学英语教学效果,奠定培养国际化人才的基础。

2产出导向法理论概述

“产出导向法”(即:Production-orientedApproach,简称POA),是文秋芳教授将“输出驱动假设”理论进一步深化改革得出,该理论体系分为教学理念、教学假设以及教学流程三个方面。教学理念包含三个学说,即学习中心说、学用一体说和全人教育说。其中,学习中心说挑战了近些年来国内外教育界盛行的“以学生为中心”的教学理念,“以学生为中心”的教学理念因其更强调学生在课上的发挥的主体作用,被一度追捧,但在具体实施过程中却发现教师在课堂上的作用被边缘化同时学生的作用又被不适当地扩大化,致使教学效果难以得到保障。为此,POA提出的学习中心说提倡的课堂活动的设定要实现教学目标同时保证学习的有效性。学用一体说则主张输入性的“学”即听和读,以及产出性的“用”即说、写和译。强调边学边用,学用相结合,也就是说,POA倡导学习中的输入过程同知识运用的产出过程同时进行,二者紧密结合,相互联系,没有清楚的时间上的间隔。最后全人教育说则强调教育要为人的全面发展服务,为此就要估计人的情感、智力以及道德等诸多方面。因此,大学英语课堂除了要提高学生的英语综合能力,同时也应实现高等院校教育过程中的情感及技能和知识目标。POA提出的教学假设包含了输出驱动假设、输入促成假设和选择性学习假设。“输出驱动假设”倡导产出即承担语言学习的内在动因,又承载语言学习的外在目的。其目的是更好地引起学生的学习兴趣。首先,学生在课程开始初期尝试完成知识产出的过程中,意识到自身知识体系的不足之处以及对即将学习材料对提高自身能力的价值,如此在之后的学习活动中更能积极的配合教师完成知识的输入。为此在以输出为目的的前提下,实施适当有效地知识输入,可以更好地提高学习效果,以知识的输出促进知识的输入。同时,学生在了解输出目标的同时,选择性地对输入学习材料,并对学习内容进行加工、内化、记忆以及练习,并最后实现有效学习。结合心理学相关理论,只有学习者对知识进行选择处理或者深度加工,学习效率才能得以保证。因此,在教学过程中教师应该给予学生大量的学习材料,并允许学生结合自身需求,有选择学习,促进有效学习的实现。经过一段时间的实践研究探索,文秋芳教授结合中国的教育特色,后又增加“以评促学”假设,主张讲过教师专业化地引导下,进行“师生合作评价”,学生实现边学边评、边评边学,使得“学”与“评”有机的结合起来,将评价视作对于学习的巩固、强化以及深入。POA的教学流程是由“驱动”、“促成”和“评价”构成。传统外语教学的驱动阶段一般是教师设计安排的如“热身”或者“导入”等课堂活动展开,内容多半涉及教学材料的相关知识背景,目的在于调动学生的对所学知识内容获取的积极性,但该教学环节的设计与POA倡导的促进学生产出的教学目标不符。为此POA提出的“驱动”阶段包含三个教学环节;首先教师呈现该次课教学目标要求的交际场景,向学生展未来有可能遇到的讨论话题及交际场景,让学生感受到该种场景存在的“可能性”同时要求学生完成该场景下的具有适当挑战性的话题讨论。之后学生尝试完成交际活动,将学生置身于真实的交际场景中,使得学生在完成交际活动中意识到自身语言的不足之处,产生更具针对性的学习欲望。最后教师具体说明教学目标及相应的输出任务,其中教学目标分为交际目标和语言目标两类,交际目标即要求学生能够完成特定交际场景下的沟通任务;语言目标则与传统的课文教学不同,学生需要掌握的单词、短语、句型及语法内容一定要服务于交际目标。在促成阶段中,首先教师表明产出的具体任务细节,并将任务具体化成若干子任务,使得学生清楚产出任务的相关指令。之后学生开展有选择的学习,教师基于指导并检查,在该环节中,教师应注重学生从内容、语言形式和语言表达内容的话语结构三方面进行知识输入。最后学生练习产出,将在知识产出环节展现先前选择性学习的成果,教师进行指导检查。POA将对产出的评价流程包括即时评价以及延时评价,即时评价是教师对学生展开选择性学习成果汇以及产出任务练习两环节中,对学生的学习效果进行的评价;延时评价则是指学生按照教师要求进行课外练习,教师则对学生提交的练习内容给予评价。最初,教学流程的三个阶段以教师为中介,即教师在学生的学习过程中将起到启发、引导、设计、支架作用,后结合我国的教育特点发现,教师的“中介作用”意义不透明,一线教师很难理解及掌握其具体含义,为此改为“教师主导”,更多的发挥教师在课上的引领作用,充分体现了“以学习为中心”,倡导教学效果的教学理念。

3产出导入法在大学英语教学中应用的可行性

产出导向倡导的是教师的教学活动设计以为学生的有效学习服务,目的是通过科学的教学设计提高学生的英语表达能力、分析能力和写作对服务,使学生在英语课堂get到实用的技能。产出导向法在大学英语中的应用主要是具备教学理念创新、教学方式符合学生的需求、学生具备英语任务输出的能力。3.1产出导向法符合创新教学理念的要求。在素质教育背景下,高校英语正进行教学改革,而产出导向法为英语教学改革指明了方向。产出导向法强调的通过输出带动输入,通过教学模式的调整与创新提高英语教学实效性。在高等教育阶段,英语是一门基础学科,同时也是一门实践性学科,对学生的后续学习、科学研究、文化交流等方面都起重要作用。在英语教学中,产出导向为学生的学习提供了新路径,适合高校英语教学改革需求,是素质教育背景下高校改革的必经之路。3.2产出导向法符合学生的学习需求。传统的大学英语教学以精读为主,常规课堂流程是教师引导学生阅读,并深入讲解文本的写作背景,文本中的语法、词汇及文本大意,之后依托填空练习、选择练习、翻译练习等帮助学生巩固课堂所学。在学习一段时间后,学生通过日常小测验、其中测验和期末测验来检验学习效果。在这种模式下,学生除了觉得学习英语是为应付考试,学生不会产生学习的愉悦感。而产出导向法是对课堂知识进行梳理,通过知识整合进行课堂教学活动的设置,教师通过课堂互动环节强化与学生的情感的沟通。学生通过课堂互动内化知识,进而通过自身的责任感的激发进行英语知识学习,以使学习质量更高。3.3学生具备语言输出能力。产出导向法主要应用于大学英语教学中,因为大学阶段的学生具备一定的英语输出能力。大学生的英语表达能力、词汇积累量、英语技能掌握等都适合产出导向法的应用,进而能实现产出导向法的顺利实施。

4产出导入法在大学英语教学中的应用流程

通过以上对产出导向法符合教学理念的创新要求,符合学生的学习需求,学生具备语言输出能力的产出导向法在大学英语教学中应用的可行性研究,我们可以确定,产出导向法在大学英语教学实践中应用是可行的。依托产出导向法,课堂教学设计以学用一体为核心,在实际教学是,以每单元的语言输出任务为导向,教师针对性地选择输入材料,使学生的输入学习与输出任务完成形成无缝对接,进而使学用结合,能有效提高教学效果。4.1教师设计产出性即输出任务。教师根据教学实际内容设计输出任务,为了使不同层次的学生都能依托任务完成获得学习成就感,教师可以设计有层次的阶梯性任务,要求学生根据自己的学习能力选择任务。有实力的学生可以完成所有层次的任务,以提升学习信心。教师依托一个总任务进行多个子任务的设定,并通过子任务的递进增加难度。4.2教师进行线上课堂准备。教师利用互联网平台进行制作的教学资料的传送,并布置第一个子任务,目的是激发学生的兴趣,引导学生对任务进行研究,并通过任务的完成进行语言输入,并在学中用,在用中学。在学生完成任务期间,教师的主体责任是对学生进行辅助和引导。4.3教师进行线下教学准备。首先,教师将课前线上的任务呈现在线下课堂上,并将学生分成小组,各小组进行互相评价和打分。小组在进行互评时能发现其他小组的优点,也能发现自己小组的缺点,进而激发学生的求知欲望。教师在此过程中的责任是对学生的错误进行纠正。其次,教师提出第二和第三任务,目的是引导学生边输入边输出,并将输入和输出进行连接,进而提高实践能力。

5基于产出导向法的大学课堂实践研究

将产出导向法中教学流程所提出的“驱动”“促成”“评价”三个环节应用于大学英语课堂教学中,教师先描述相关场景,学生探索进行交际活动,最后教师对学生的输出内容进行评价。以新视野大学英语视听说教程(第三版)第二册第三单元Timeout为例,首先,教师展示短片,内容为两名美国讨论本周末的活动计划,将学生更快的带入到该交际场景中,也使得学生意识到掌握制定和听取计划安排技能的必要性。教师将学生分为三到四人为一组,结合自己现有的英语知识储备,尝试制定国庆长假的出行安排,其他组员则尝试对其安排进行记录并给予适当建议,完成相关交际活动。组内练习完成后,要求各个组分别展出其交际内容,在该过程中,会发现大部分学生只是用简单的词汇大致地罗列活动安排,内容缺乏条理性、支离破碎。在这过程中,学生意识到该交际场景下自身语言能力的不足,产生了对相关知识的渴求。接着,教师指导学生进行小组互评,对展示进行有针对性的评价,指出展示结果中的可取之处以及不足。随后,教师阐述本次课的教学目标以及具体的产出任务要求,即在制定计划时应该使用的时态,信号词,以及常见的短语,并对教材相关内容进行适当扩充,推动学生在此条件下完成“选择性学习”。最后,教师要求结合本次课所学内容,课后安排制订一次旅游计划,进行产出练习,并上交练习结果,教师进行相应的评价指导。

6结语

通过针对将产出导向法应用于大学英教学过程中的实践研究可以得出产出导向法在大学英语教学中的合理应用,不仅能在很大限度上弥补传统大学英语教学模式下的教学过程中的不足,也能很大提高学生的学习效率,保证了大学英语课堂教学的高效性,打破原有的固化的教学模式,有助于大学英语教学从实质上进行进一步改革,促进我国大学英语教育对人才的培养。

参考文献

[1]漆晨.基于产出导向法的大学英语课堂教学实践研究[J].智库时代,2018(49):229-230.

[2]文秋芳.构建“产出导向法”理论体系[J].外语教学与研究,2015(4):69-80+162.

[3]向志雄.“产出导向法”视域下的大学英语教学实践[J].海外英语,2018(14):116-117.

选择性破碎范文篇10

关键词:细胞色素P450酶;肝微粒体;肝细胞培养;肝组织切片;离体肝灌流

药物代谢(drugmetabolism)一般是指药物的生物转化(drugbiotransformation)。药物经生物转化后,可引起药物的药理活性或∕和毒理活性的改变。因此,研究药物的生物转化,明确其代谢过程,对新药开发、新剂型设计及制定合理的临床用药方案等方面都具有重要的指导意义。肝脏是药物生物转化的重要器官,含有参与药物代谢重要的酶系(细胞色素P450酶,cytochromeP450,CYP450),该酶系参与药物及各种内源性和外源性化合物在体内的代谢过程。CYP450酶系由三十多种同工酶(亚型)组成,主要有CYP1、CYP2、CYP3三大家族[1]。本文所介绍的各种体外代谢系统均含有一种或多种CYP450酶的同工酶,为研究药物体外代谢提供了研究的对象和基础。动物肝体外代谢研究可以较好地排除体内因素干扰,直接观察酶对底物代谢的选择性,为整体试验提供可靠的科学依据。以肝脏为基础的体外代谢系统主要包括肝微粒体、基因重组CYP450酶系、肝细胞、肝组织切片及离体肝灌流。

1肝微粒体

1.1肝微粒体的制备

多数采用差速离心法[2],通过高速离心使微粒体与其他成分分离,操作简单,无需其他试剂辅助。但较耗时,设备要求高,使该法的普及和深入研究受到一定的限制。针对这些情况,可采用试剂辅助分离的方法[3],在离心前额外加入一定比例的PEG6000或CaCl2,促进微粒体沉降。此法对设备要求降低,并缩短了实验周期。肝微粒体的制备过程均应在4℃下进行。正确、合理地选择缓冲液,能起到良好介质的作用,按比例加入后进行肝组织的破碎和匀浆,才可有效分离肝微粒体和避免细胞器受损。

1.2肝微粒体的主要应用

1.2.1测定CYP450酶活性

测定原理是在特定酶催化下,底物在辅助因子以及适合的温度、时间作用下反应,借助仪器测定生成的特定产物量。由于反应可控和周期短,目前大多数P450酶以肝微粒体作为反应体系进行酶活性的测定[2]。各种酶活性测定的步骤基本相同,差别主要在于酶对应的底物和检测仪器的选择。一般以底物及代谢途经来命名各种酶,如7乙氧基试卤灵O脱乙基酶(CYP1A1)[4]、氯唑沙宗羟化酶(CYP2E1)[5]等。根据底物特性选择检测仪器,常用的有紫外∕荧光分光光度计,或联用HPLC系统。

1.2.2考察药物对肝药酶活性的影响

某些药物在体内不同程度地诱导或抑制肝药酶活性,这将影响到同时服用的其他药物的代谢,如抑制CYP3A活性的药物(如红霉素等),若与其他经这一家族酶代谢的药物(如西尼地平等)同时服用,则可能减慢其代谢,从而增强药效或毒副作用[6]。近年来,关于考察中药成分对肝药酶活性影响的报道增多,从体外分子水平来评价它们对肝代谢的影响,可为中药配伍提供依据。如代方国等[7]考察给以甘草、甘遂、甘遂甘草配伍药液的大鼠的肝微粒体中CYP2E1的活性,发现甘草组和配伍组对CYP2E1活性的诱导作用显著高于甘遂组;甘遂可能通过诱导肝脏CYP2E1的表达与活性上升;甘遂甘草配伍使用时,甘草对CYP2E1活性的诱导能力更强,故两者配伍时,可促进甘遂所含前致癌物质和前毒物转化成为致癌物和毒物的过程,并导致对机体毒性作用的增强。

1.2.3进行药物体外代谢途径研究

将药物加入肝微粒体中进行孵育后,利用质谱检测离子碎片来鉴定代谢物的结构,包括药物不同位点上的羟化物或去烷基产物,从而确定代谢途径。有报道指出[8],新型抗焦虑药AF5加入人肝微粒体中进行孵育,经GCMS分析,鉴定出两种主要代谢产物:4羟基AF5(Ⅰ)及4羰基AF5(Ⅱ)。AF5在肝微粒体中代谢的主要产物为Ⅰ,Ⅰ在人肝微粒体中,可进一步转化为Ⅱ,后者不再被代谢。

1.2.4考察手性药物的代谢立体选择性

周权等[9]把手性药物与大鼠肝微粒体相结合,对其立体选择性代谢作了详细的考察。作者把R/S普罗帕酮(propafenone,PPF)加入经地塞米松或β萘黄酮诱导的大鼠肝微粒体中孵育,经提取及手性拆分后,进入HPLC系统分析。结果显示,与对照组相比,在经诱导的肝微粒体中,PPF的Ⅰ相代谢呈显著的立体选择性。

总之,改进后的体外肝微粒体法耗时少,重现性好,易大量操作。适用于酶活性及体外代谢清除等方面的研究,在实际工作中应用较广。但同其他体外肝代谢方法相比,需要的原材料较多,且与体内情况的一致性方面存在不足,因而其结果是否有利预测体内情况仍需进一步研究。

2基因重组人肝微粒体CYP450酶系

利用基因工程及细胞工程,将调控CYP450酶系表达的基因整合到大肠杆菌或昆虫细胞,再经培养可表达高水平的CYP450酶系,纯化后还可获得较单一的CYP450同工酶。在明确某些药物经特定酶代谢后,即以此酶进行单一代谢,更准确地观察代谢结果,避免受其他酶共同参与此代谢途径的干扰。Ching等[10]通过在酵母中克隆方法,得到高表达的人CYP1A1和CYP1A2,用于测定普萘洛尔对映体的去烃基化和环羟化反应的立体选择性和酶动力学参数,明确了CYP1A2均参与了2种途径,但CYP1A1只参与了去烃化反应。有学者进一步运用重组人肝微粒体,应用酶抑制剂对普萘洛尔对映体的代谢途径进行对照实验[11-13]。其中Yoshimoto等[12]应用基因重组的及人肝微粒体中的CYP酶系同工酶进行研究,发现α萘黄酮对普萘洛尔R/S对映体的N脱异丙基化(desisopropylation)抑制作用分别为20%和40%;奎尼丁对其2种对映体的4环羟化代谢的抑制作用较完全;而其他酶抑制剂对其对映体的影响较小。

基因重组CYP450酶系与前述的肝微粒体在研究药物代谢方面具有一定的相关性。但前者在药酶诱导特异性和选择性研究上优于其他的体外方法,并可在分子水平上,为药物与酶在结合位点的相互作用研究提供更多的信息。尽管该方法先进性较为突出,但由于受到设备条件和技术的限制,通过基因工程获得的酶量与种类仍较有限,纯化程度有待进一步提高,故其作为研究代谢的体外系统的地位仍有待进一步提高。

3肝细胞培养

3.1体外培养技术与细胞活性的维持

体外培养包括肝细胞株的培养和原代肝细胞的分离与培养。根据细胞来源于不同,经重复筛选可制备出不同型号的肝细胞株,满足各种实验需要。肝细胞株容易贴壁存活,在相对稳定的培养条件下,传20~30代不会出现明显衰老现象。原代细胞需经过从器官中分离的过程,存在分离难度大、体外培养要求条件高、存活时间短、增殖及传代困难等问题。多数研究者采用改良的Seglen两步胶原酶灌注法。但此法操作繁琐,设备及实验技术要求高,影响因素较多[14],包括灌注液的种类和速度、肝脏灌洗是否充分、分离消化的酶、培养液的组成和肝细胞悬液的离心清洗等。鉴于上述原因,刘友平[15]等采用肝组织块贴壁法原代培养,即只把组织块剪碎,不用胶原酶消化,直接按肝细胞的培养方法进行贴壁培养,在传代时加胰酶消化,只取上层细胞悬液继续培养。该法简单快捷,无需灌注、离心,所得肝细胞活力高。

为了解决肝细胞活性体外维持时间短的问题,Hengstler[16]等研究优化肝细胞冷冻技术。同新鲜肝细胞相比,经过该技术冷冻储藏的肝细胞活性为新鲜肝细胞的80%以上,而其Ⅰ相、Ⅱ相代谢酶的活性>60%,可用于反应时间不超过8h的代谢研究,亦可用于药酶的诱导研究,但该技术仍需进一步优化。

3.2肝细胞培养的主要应用

3.2.1进行药物体外代谢途径与体内相关性研究

Nakagawa等[17]将BPA[2,2bis(4hydroxyphenyl)propane,2,2双(4羟苯基)丙烷]加于大鼠肝细胞中,经质谱检测,BPA很快代谢为单葡萄糖醛酸结合物及2个次要代谢物(单硫酸结合物和3OHBPA)。在BPA体内代谢研究中发现,约20%~30%的BPA从尿中排泄,主要为首过效应中生成的葡萄糖醛酸结合物,其中硫酸结合物占尿液中总代谢物的2%~3%[18]。因此BPA肝细胞体外温孵与体内过程很相似,具有一定的代表性。

3.2.2进行药物体外代谢清除研究

Shibata[19]等人运用冷藏保存的人肝细胞混悬于100%的人血浆中,将预测的肝利用度及清除率与14种临床常用的药物的生物利用度和血浆清除率进行比较时,发现不同的细胞来源,内在清除率存在极大的个体差异性。同时在基础的生物定标系数(3.1×109个/kg)下,用外推法将体外实验结果应用于体内实验的预测,往往会出现明显的偏低现象,因此计算的定标系数应比基础生物大3~5倍。为获得更可靠的定量预测结果,通过预试验来确定校正的定标系数是至关重要的环节。

由于在新鲜分离的肝细胞中,介导药物代谢的CYP450酶系存在时间依赖性衰减的现象,所以一般的肝细胞培养都要求在肝细胞生存时间跨度内进行。Griffin和Houston[20]对体外单层肝细胞培养的内在清除能力(CLint)与新鲜游离肝细胞悬液的清除能力进行比较,发现其内在的清除能力与代谢速度有关,单层肝细胞体外实验更适合于代谢速度慢的药物。

总之,用肝细胞培养方法作为评价药物代谢的体外系统,存在一定的偏差。其结果与体内的情况相近程度,很大程度上取决于研究者的经验。

3.2.3参与新型多器官共培养的研究

在很长一段时间内,研究者都只是单纯考察药物代谢在某一种器官(如肝脏)中的作用情况。而实际上,药物在体内的过程是多因素综合作用的。根据最新报道[21],肝细胞参与整体非连续性多器官共培养体系(IdMOC),即把肝细胞和来自于其他多个器官的非肝原代细胞一起培养,为在药物代谢和毒副效应方面评价多器官之间的相互作用提供可能性。

肝细胞同肝微粒体相比,在代谢物生成、体外代谢清除等研究方面有许多相似性,但针对代谢物种类、主要代谢物及所反映的代谢特性上存在着质或量的差异。随着肝细胞冷冻技术的发展,因其体外活性维持时间短而造成的应用限制会不断得到改善。4肝组织切片

在各种器官组织切片中以肝切片的应用最多,可在较长的孵育时间内保持代谢活性。据报道,小鼠肝切片可培育3~5d[22]。组织切片的实验与培育条件使得其重现性比灌注器官的重现性容易得多。切片制备相对快捷而简便。但其缺点为切片机的大量使用受限,而且价格昂贵。DeKanter[23]等利用利多卡因、睾酮及7乙氧基香豆素为探针药物,进行了器官切片实验,结果表明,该系统具有多相代谢途径,且易于比较不同器官组织的代谢差别。研究发现不同种属及不同器官间代谢类型及速度不同。

Vickers[24]用肝組织切片研究环孢素A(CSA)的代谢,CSA本身是CYP3A4的底物,但在人肝切片中加入1~10mol/LCSA培育24h,使CYP3A4活性降低了25%,说明在CSA高浓度时可减少本身的清除率而提高血药浓度。若用某些疾病的标记物加入肝组织切片中培育,也可研究药物的不良反应如对肝的损害(以GSP或核基质蛋白Numa为标记物)或对脂质代谢的影响(以Lp(a)为标记物)等。

组织切片完整地保留了所有的肝药酶及细胞器的活性,而且保留了一定的细胞间质。这些特点相比于分子水平和细胞水平,更具宏观性与整体性,更能反映药物在体内生理情况下的实际代谢过程,为分子理论与离体器官之间,乃至临床应用架起了桥梁。

5离体肝灌流

5.1肝脏灌注的特点

肝脏灌流技术作为一种与在体肝脏最具可比性的体外系统,有其突出的优点是可以在接近生理状况的条件下进行肝功能研究,保持完整细胞的天然屏障和营养液的供给,能排除其他组织、脏器的干扰及便于动态定量分析受试物及其代谢产物。因而离体器官灌注处于体内与体外的临界点。然而肝脏灌流技术亦存在缺陷,如受时间的限制、易受其他因素的干扰(如手术操作、灌流液组成、流速等),手术及插管操作技术极复杂。

5.2离体肝灌流的主要应用

5.2.1持续考察药物代谢

利用离体肝的生理活性进行持续性的药物代谢考察及某些生命物质与药物之间的相互作用,以此有效预测体内-体外的相关性。Wang等[25]运用大鼠肝灌流,测定美托洛尔的Vmax和KM、代谢物的增加量和氨基酸的减少量,以此考察氨基酸对美托洛尔的抑制作用。结果显示:氨基酸可逆地减少了母药及代谢物的Vmax约50%,而对KM则影响不明显。氨基酸可能直接抑制了代谢美托洛尔的酶。因此估计多种类似代谢机制可有效影响人体内食物与高首过效应的药物。应用离体肝脏灌注,定性和定量检测灌流液中的母体药物及代谢产物浓度,可了解受试化学物质在肝脏内所发生的代谢变化及反应类型。

5.2.2药物首过效应的研究

首过效应明显的药物,生物利用度低,这在临床合理用药中受到重视。在药物研究过程中,应用分离肝细胞、肝匀浆、肝微粒体等体外方法虽可揭示药物肝脏代谢的机制和相关代谢酶系,但不能提供关于体内首过代谢程度的信息。Lau等[26]利用离体灌注大鼠肝模型,研究利福平对阿托伐他汀及其代谢物的生物转化的影响,认为口服阿托伐他汀生物利用度极低与首过效应有关,尤其是存在明显的肠道首过效应。

5.2.3药物相互作用的研究

Lucas[27]等应用一过式离体大鼠肝脏灌流模型研究了植物雌激素异黄酮对硫酸干扰乙酰氨基酚在肝脏形成及处置的影响,结果发现l0μmol的异黄酮混合物能减少硫酸对乙酰氨基酚的形成,减少对乙酰氨基酚的肝清除。

6结语

肝体外代谢系统广泛应用于药物代谢研究的各个方面,在不同研究背景下互相补足。肝微粒体代谢快,易大量操作,近年来在大量文献中用于酶活性及体外代谢清除等方面的研究,在实际工作中应用较广。基因重组CYP450酶系在分子水平上的“单一性”为深入研究药酶诱导的“特异性”和“选择性”提供了技术支持。肝细胞所保持的完整微观结构,针对代谢特性及多种细胞共同作用等方面,均有较好的研究空间。而组织切片所保留的细胞器和细胞间质,以及离体肝灌注所保持的正常生理活性,可更全面地在“体外”这个层面上,为前3种微结构系统与体内一致性方面所存在的不足进行补充和完善。因此,根据各系统的特性,不同的要求和目的,分别选择应用,才能正确解释实验的结果,才能更好地接近临床实践。

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