农药用表面活性剂的发展

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第一篇:农药用表面活性剂的发展

农药用表面活性剂的发展

学生:王菊 学号:SA12019088

农药可以用来杀灭昆虫、真菌和其他危害作物生长的生物,农药的广泛使用大大提高了农作物的的产量及其的带来的经济效益。随着我国农业飞快速发展,农药在农业生产中起着越来越重要的作用,各种不同类型的农药不断投向市场,对农药及其相关领域的科研工作也在快速的发展之中。通常农药不能直接用于病虫害的防治,而需将其加工成具有各种特定物理化学性能的农药分散体系,称之为农药剂型。表面活性剂在农药加工中起着湿润、分散、乳化增溶等作用,已成为农药制剂中不可缺少的组分之一,又通常称为助剂、乳化剂、分散剂、辅助剂等。加强农药用表面活性剂的研究,不但具有现实意义而且还具有重要的理论意义。本文将通过农药表面活性剂的作用、作用原理、农药用表面活性剂的注要种类及研究进展和存在的问题四个方面作详细介绍。

一、农药用表面活性剂的作用

表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质。其分子结构有着共同的特点, 即它的分子都是由非极性的憎水基与极性的亲水基两部分构成。两部分的结构与性能截然相反的分子碎片或基团处于同一分子的两端, 并以化学键相连接, 形成了一种不对称的、极性的结构。因而赋予该类物质既亲水, 又亲油, 但又不是整体亲水或亲油的特性。使其能起乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、发泡、表面活性剂在农药加工中起着湿润、分散、乳化增溶等作用,已成为农药制剂中不可缺少的组分之一,又通常称为助剂、乳化剂、分散剂、辅助剂等,它们可以是多种表面活性剂的复配物。表面加工成适当剂型的农药通常需要在其中加入表面活性剂作助剂,表面活性剂具有界面功能,可优化制剂的物理性能及化学稳定性,增加制剂品种,扩大应用范围;还可使喷雾液滴粘附于作物或昆虫的表皮上,通过润湿、铺展、渗透等作用发挥出农药的药效。农药用表面活性剂应具有以下特点:对原药不分解; 能大大降低制剂的表面张力;对水、酸、碱、盐、热稳定;对作物、人、环境无伤害等。表面活性剂往往很难适应各类农药加工的需要。表面活性剂的加入,大大降低了溶液的表面张力,增强了药剂在植物或害虫体表的润湿、展布以及附着力,增加农药在植物表面的滞留量、延长滞留时间消泡、保湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀、消蹼等一系列作用。和提高对植物表皮的穿透能力,从而提高药效。本文详细介绍了农药用表面活性剂的作用机理、主要品种、研究进展和存在的问题,并展望了其今后的发展趋势。

二、农药用表面活性剂的作用机理

1.在两相界面的吸附

表面活性剂分子在溶液表面吸附时取代了溶液-空气界面的水分子,使得溶液分子的的受力不均衡程度降低,溶液的表面张力或表面能降低,有利于溶液在油状界面(如植物表面或昆虫表皮的蜡质层)的润湿和铺展。在固体表面吸附时,表面活性剂分子的疏水部分吸附在固体表面上,亲水部分朝外,使固体的疏水表面变成亲水表面,由对水不润湿变为对水润湿。表面活性剂分子在固体表面上的吸附还可降低固体界面能,促进固体颗粒的分散并阻止已分散的固体颗粒发生团聚。当在油水分散体系中加入表面活性剂,表面活性剂分子也可在油水界面发生吸附,降低油水界面能,促进油滴在水中的分散并阻止已分散的油滴发生聚并。

表面活性剂的另一重要性质就是在水溶液内部能自发地形成胶束。随表面活性剂浓度增大,胶束增大,胶束的形状由球状、棒状向层状变化。表面活性剂分子水溶液中所形成胶束内核造就了一个疏水微空间,从而可将憎水性药物液体或溶液溶解在其内,因此,胶束的形成对农药的剂型加工具有重要意义。

2.在植物上的作用特性

植物的表皮由外生蜡(蜡质层)、表皮层及角质层组成,统称为表皮膜,它的厚度一般小于10um,承担着保护植物体的功能。表皮层由黏胶质层、纤维细胞壁与表皮细胞的细胞膜结合。农药要发挥作用就需要借助表面活性剂,首先,药液在叶面上形成最佳接触面积,降低表皮膜的抗御功能以促进扩散,提高细胞膜的渗透作用,进而溶化和解析外生蜡,借助溶解性和分配过程的变化来促使农药的渗入而致使农药发挥效用。根据表面活性剂对表皮的膜渗透作用,可将表面活性剂分为四类:湿润展着剂,增大接触面积,增加渗透量;液滴内部改良剂;活化剂;复合剂。

三、农药用表面活性剂的主要种类

1.梳型表面活性剂

梳型表面活性剂这类活性剂一般具有“梳子”型结构,故而得名梳型表面活性剂。其结构大都在很长的疏水主链上连着许多聚氧乙烯醚支链。近年来,在水基化新剂型农药用表面活性剂的开发中,小分子量的烷基硫酸盐、烷芳基聚氧乙烯醚正逐步为分子量较大的聚电解质所取代。分子量大的表面活性剂在原药界面形成多点吸附,不易从原药界面脱附,表现出与原药间强的吸附力和良好的水稳定性,在水基化新剂型农药的开发中正逐渐受到重视。

梳型表面活性剂的主要优点是这类聚合物表面活性剂的相对分子质量一般为20000 ~ 30000具有很长的疏水主链和很多亲水支链,亲水支链部分接入水相围绕在粒子周围起着屏障位阻作用,所以其在原药界面的吸附很牢固并且有很好的水稳定性,这类聚合表面活性剂比常用的表面活性剂吸附能力大10倍,几乎不能从粒子表面上脱离和转移,改善了农药制剂的热储稳定性。随着水基化新剂型农药对乳油的取代,这类梳子型聚合物表面活性剂将有很大的发展潜力。

2.生物表面活性剂

生物表面活性剂生物表面活性剂除了应用在以上行业中,在农业等其他领域的应用也日益增加。如卵磷脂、淀粉动植物胶类等在农业中的主要作用是土壤的改良。生物表面活性剂的渗透特性,促进了水分在堆肥颗粒中传输和分散,缩短水分渗透到堆肥深层的时间,起到了一定的疏水作用,而且生物表面活性剂良好的保湿性能,减缓了堆肥中水分的蒸发,有利于保持微生物的活性。生物表面活性剂可作农药和动物饲料添加剂。

生物表面活性剂可以分为生物脂类、烷基多糖苷、木质素衍生物类等三个大类。其中生物脂类的甲基化聚氧乙烯脂肪酸和酯化聚氧乙烯甘油是德国卡欧哥尼斯公司开发的一类新型高效表面活性剂,是植物油的衍生物,是非离子表面活性剂,具有自乳化功能,能在水中扩散和溶解,毒性低、生物降解快,而且没有植物毒性,这类表面活性剂适合多种除草剂,对二甲戊乐灵、2,4-D、草甘膦、溴苯氰钾盐的茎叶都有明显促进作用。季铵葡萄糖苷简称(QAG)是一类新型的低泡阳离子表面活性剂,毒性低、易降解,具有湿润、扩散、吸附、减少水分蒸发等性能,能避免农药析晶,使其较长时间保持植物可吸收状态。由于脂肪胺聚氧乙烯醚类甘膦常用表面活性剂在草甘膦浓度高时会产生高黏度溶液或胶体而影响使用效果,而这类化合物含有葡萄糖刚性结构,因此不容易形成高黏度物,在草甘膦中具有很好的应用前景。烷基葡萄糖苷(简称APG)是一种植物源性绿色表面活性剂,它是由脂肪醇的醇羟基和葡萄糖的半缩醛羟基在酸性催化剂作用下脱水而生成的非离子型表面活性剂,由于以可再生性植物为原料合成,不仅性能温和、无毒,并且能完全生物降解,具有极好的环境友好性,是传统表面活性剂烷基酚、脂肪胺聚氧乙烯醚类最有希望的替代产品之一,与石油化工产品相比,具有可持续发展性,因此被誉为继肥皂、LAS、AEO、AES 之后的新一代绿色表面活性剂。生物类表面活性剂作为一种新型的表面活性剂,引起了越来越多研究者的广泛关注。我国生物表面活性剂起步较晚,无论是在技术还是在品种数量上都大大低于发达国家,还有待于更进一步的深入研究。生物表面活性剂在极其复杂的生物物质群中微量的存在,因此大量的提取纯制品非常困难,多数品种处于实验研究阶段,还没有进行大规模的生产,只有少数产品走向了市场。这主要是由于其生产成本比化学表面活性剂高,就价格而言,无法与市场上工业合成的表面活性剂相抗衡,一些生物表面活性剂是否会造成二次污染,是否对环境及人类健康有危害还都有待进一步研究。

3.有机硅表面活性剂

有机硅表面活剂用作新型农药助剂始于60年代中期,80年代末开始商品化。它具有良好的湿润性、较强的粘附力、极佳的延展性、气孔渗透率和良好的抗雨冲刷性,在短短几十年得到飞速的发展一些有机硅表面活性剂能极大地提高金雀花对除草剂的叶面吸收,一种阳离子四取代三硅氧烷能增加草苷膦在绒质表面的吸收量。

有机硅表面活性剂比其它农药用表面活性剂具有更优越的性能。表面活性剂湿润的能力很大程度上决定于液滴和叶表面之间的接触角。而喷雾液在叶表面的接触角或延展面积和喷雾溶液的平衡表面张力、叶表面的化学特性、形态特征有关。虽然常规的非离子表面活性剂能增加喷雾液的湿润性,但是它们并不能在疏水叶面上完全湿润,这必将会使活性成份的吸收量减少和降低抗雨效果。有机硅比常规表面活性更能降低表面张力,并且能如烷基酚乙氧基类表面活性剂那样更迅速地作用。有机硅表面活性剂还具有超延展性,这种性质能使药剂在叶面上达到最大的覆盖和附着,甚至还可以使药剂进入到叶背面或果树缝隙中藏匿的害虫处,达到杀虫和杀菌的效果,从而极大地增加了农药的药效。有机硅助剂能降低表面张力,使之低于叶面湿润临界压力之下(约25nN/ m),能促进药液经气孔渗透而进入表皮。但由于表皮与外表相连,通过气孔时是进入叶内的亚气门腔。有机硅表面活性剂主要是通过气孔渗透发挥作用,而一般的常用表面活性剂的气孔渗透则是有限的。

近年来有机硅表面活性剂的研究进展迅速。其一是从纯粹的三硅氧烷到改性的三硅氧烷。改性的三硅氧烷主要以胺基、苯基、烯丙基为主要研究方向。George.A 发明一种有机铵改性的硅氧烷对很难润湿的表面(如蜡质植物表面)能提高延展性和增加农药的摄入量,增加喷雾覆盖;此外,这些助剂具有低表面张力,而这对于农药延展性来说是十分重要的。George.A 还发明了一种以氨基封端的改性硅氧烷,能克服表面活性剂的抗这将极大推动有机硅表面活性剂向多样化发展,用途更广泛。Burrow.Richard 等将有机硅表面活性剂和烯丙基二苯醚磺酸盐混合。它能提高一定的除草剂如草甘膦的作用性作用,但同时保持其延展性不至降低。其二是从单一型表面活性剂到混合型的转变。同时,在抗雨冲刷性和控制难湿润的种子(如:绒质叶面)性能上超过了常规的表面活性剂George.A 也发明了一种有机表面活性剂混合物,它所具有的延展性和该组份的单一表面活性剂类似;与单一组份的表面活性剂相比,这种混合型的表面活性剂能提高其动态和平稳表面张力。这种混合型的表面活性剂在不影响其延展性的前提下,具有很好的分散性和表面张力。Dennis.S 制备了一种低泡沫, 超延展性的有机硅表面活性剂,这种超延展性低泡沫的有机硅表面活性剂显著的优点是不需要常用消泡剂或在不增加其溶液的量的情况下可以使用,从而为运输使用带来了极大的便利。但是,有机硅表面活性剂水解稳定性较低;并且有毒性。有机硅表面活性剂会进入介质与组织密切接触,气孔渗透产生药害,价格较贵等缺陷,阻碍了有机硅表面活性剂的大规模的应用。加强农药用有机硅表面活性剂的研究,不但具有现实意义而且还具有重要的理论意义。

4.有机氟表面活性剂

有机氟表面活性剂氟表面活性剂作为最重要的特种表面活性剂,由于其分子中引入了氟(F)元素, 从而赋予它许多比普通表面活性剂更独特、优异的性能, 大大提高了表面活性剂的使用价值, 进而在各行各业中得到了高度重视和广泛的应用。

由于氟表面活性剂的特殊结构, 使其表现出其它表面活性剂所没有的一些特性。有机氟表面活性剂具有高表面活性:氟表面活性剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高的一种, 这也是氟表面活性剂最重要的性质。并且由于其临界胶束浓度很低(10-5~10-6 mol/L), 其用量比碳氢表面活性剂小得多。在浓度很低时就能使溶液的表面张力显著降低。这种表面活性剂还具有高稳定性:常温下,氟表面活性剂可在浓硝酸、发烟硫酸、有机过氧化物等强酸、强碱、强氧化介质中能稳定有效地发挥其表面活性剂作用,不会发生反应或分解。它具有高热稳定性:一般氟表面活性剂都能耐400 ℃以上的高温。如无水全氟烷基磺酸加热到400 ℃,3 h 后才有微量分解, 而全氟烷基羧酸到550 ℃才会发生分解现象,但同样碳原子数目的碳氢表面活性剂,加热到300 ℃左右就已大量分解。它既憎油又憎水:氟表面活性剂分子中的含氟烃基, 既是憎水基又是憎油基, 当它与亲油基团相连后, 即可制成油溶性的氟表面活性剂, 具有降低有机溶剂表面张力的能力。这种特性表现在碳氟化合物构成的固体表面上, 如聚四氟乙烯的表面上, 不仅水不能铺展, 碳氢油也不能铺展, 不仅如此, 多种物质在这种表面上都不易附着, 大大减少了污染。良好的润湿渗透性和起泡稳泡性也是其一大优势。添加氟表面活性剂的液体润湿力和渗透力大为提高, 在各种不同的物质表面上都能很容易润湿铺展。在普通表面活性剂不能起泡的物质中, 使用氟表面活性剂可以形成稳定的泡沫。它还具有良好的环境相容性。尽管单质氟和离子性氟化物具有很强的毒性, 但氟表面活性剂的毒性却很低或极低, 对环境污染较小。而且在通常情况下氟表面活性剂的用量仅为碳氢表面活性剂用量的1/10~1/100, 因此, 只要使用得当, 是不会引起中毒的, 对环境的污染也很轻微。

氟表面活性剂的分类与普通碳氢表面活性剂相同, 将不能电离的称为非离子氟表面活性剂, 能电离的称离子型氟表面活性剂。离子型又分为阴离子氟表面活性剂、阳离子氟表面活性剂和两性氟表面活性剂。阴离子型氟表面活性剂按亲水基团的不同可分为羧酸盐型、磺酸酯盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型几大类。阳离子氟表面活性剂按其亲水基不同可分为含氮型、含磷型和含硫型, 目前工业上用得最多的主要是含氮型。两性氟表面活性剂的亲水基部分同时含有碱性基阳离子和酸性基阴离子两种离子。阳离子可以是胺基离子, 也可以是季铁离子;阴离子多是羧酸基、磺酸基或硫酸醋基。非离子氟表面活性剂, 主要是由具有活泼氢的含氟憎水性原料, 如含氟的长链的脂肪醇、烷基酚, 脂肪羧酸、烷基胺、烷基醇酞胺、烷基硫醇在酸或碱催化剂参与下与环氧乙烷加成而制得的。与碳氢表面活性剂相似, 一般是聚氧乙烯亲水链段。

虽然表面活性剂的用途已经非常广泛, 但它科技含量高、技术水准高、而且制造难度大、成本较高, 导致它的发展相对比较落后。不过由于氟表面活性剂特殊的性能, 使其在一些特殊甚至苛刻的环境起着其它表面活性剂无法替代的作用, 显示出强大的生命力。可以想象, 一旦氟表面活性剂的成本降低下来, 其应用范围将更加广阔, 极可能改变几乎所有行业的前景。因此, 如何加大研究开发力度, 找到适合工业化大生产的新工艺方法, 以降低氟表面活性剂的成本, 扩大其应用范围等将是今后国内相关行业面临的主要课题。

5.微生物表面活性剂

微生物表面活性剂是最近发展起来的一类新型的绿色表面活性剂,其顺应环境可持续发展的趋势,符合绿色食品生产的要求,也是现代生物技术发展的必然方向之一。

微生物表面活性剂是由微生物所产生的一类具有表面活性作用的物质,具有减小表面张力、稳定乳化作用、增加泡沫等作用,其表面活性作用以及对热、PH的稳定性均与化学合成的表面活性剂相当;同时,它具有一般的化学合成表面活性剂所无法媲美的优点,与环境有良好的兼容性,没有毒性或毒性较低,可被生物降解,因此它们不会对环境造成不利的影响。目前,根据亲水基的类别,微生物表面活性剂可分为糖脂、酰基缩氨酸、脂肪酸、磷脂及高分子表面活性剂等二十多种。其中,糖脂研究得比较深入,是微生物表面活性剂中最主要的一类,主要包括海藻糖脂类、鼠李糖脂类和槐糖脂类。然而,真正用于农药产业化的微生物表面活性剂还比较少。

四、农药用表面活性剂的问题与展望

虽然表面活性剂在农药中扮演者十分重要的作用,但我们其中所存在的问题我们也不容忽视。比如虽然表面活性剂的用途已经如此广泛, 但它科技含量高、技术水准高、而且制造难度大、成本较高, 导致它的发展相对比较落后。不过由于表面活性剂特殊的性能, 使其在一些特殊甚至苛刻的环境起着其它表面活性剂无法替代的作用, 显示出强大的生命力。可以想象, 一旦氟表面活性剂的成本降低下来, 其应用范围将更加广阔, 极可能改变几乎所有行业的前景。因此, 如何加大研究开发力度, 找到适合工业化大生产的新工艺方法, 以降低表面活性剂的成本, 扩大其应用范围等将是今后国内相关行业面临的主要课题。其次表面活性剂是农药加工及应用中的重要材料。对于表面活性剂的选择,不仅要考虑到其与农药的配伍性,而且要考虑到增效、稳定、价格适宜、安全等因素,使其与农药一起喷施到作物后,能更好地发挥农药的作用。随着人类对环境越来越高的要求,人们对表面活性剂的要求也越来越严。一些农药用表面活性剂尽管价格较低、乳化性能很好,并已在国内外广泛应用,但是它们在自然环境中很难生物分解,且对水生生物有不良影响。因此必须从环保的角度,结合当前农药发展的趋向,加强表面活性剂的科研力量,加速研制有利于生物降解的新品种,特别是用于水基性农药制剂的表面活性剂,加强农药用表面活性剂的管理,为农药提供安全、环保、配伍性好,又能促进药效的表面活性剂。

随着研究的不断深入,农药用表面活性剂在各行业的应用将会得到广泛的推广,可以预见,有关这方面的研究工作必将会取得更多可喜的成果。今后,农药用表面活性剂的发展方向主要围绕在改进生产技术,扩展应用范围,完善作用机理,消除可能造成的二次污染以及提高活性问题上。开发新型农药用表面活性剂系列化产品、衍生产品,面向其他工业领域,“绿色”化学工业将是今后的发展趋势。随着人们崇尚自然和环保意识的增强,农药用表面活性剂将有更加广阔的应用前景。

第二篇:含氟表面活性剂研究进展

含氟表面活性剂研究进展(油田开发酸化压裂)

含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。含氟表面活性剂的特性

含氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。

含氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。一般碳氢链的表面活性剂的应用浓度需在0 1%~1%之间,此时水溶液的表面张力只能降到30~35mN/m,而碳氟链表面活性剂的用量在0、005%~0、1%时,就能使水溶液的表面张力降至20mN/m以下。含氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展。含氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。含氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。

研究表明,含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小造成的,活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,但它对油/水界面的界面张力作用能力不强,如将含氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配使用,利用含氟表面活性剂能选择性地吸附在水的表面,使表面张力降低;而碳氢表面活性剂能吸附在油/水界面上,使界面张力降低,这样就必定会提高水溶液的润湿性能。含氟表面活性剂的应用

鉴于含氟表面活性剂具有的特性,它的应用性很强。表1所列为含氟表面活性剂的用途分类简况。

部分应用简介:

(1)分散剂 含氟表面活性剂在各种氟树脂的分散聚合时可作分散剂使用。另有研究报导,含氟表面活性剂也可用于PVC的反应过程中。

(2)灭火剂 含氟表面活性剂在灭火剂上的应用可分为“轻水”灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂和抗极性溶剂灭火剂三种,其完全控止火的时间可在90sec以内。

(3)脱模剂 由含氟表面活性剂制备的脱模剂已形成系列化产品,有溶剂型的,也有水剂型的,它不但可用于高聚物弹性体的加工业,而且在刚性体的加工行业(如:铜、钢管的抽拉、压铸件的冲压加工等)也可使用,并得到用户的高度评价。

(4)抗静电剂 由含氟表面活性剂配制的集清洗、防尘为一体的抗静电剂,经测试:对PVC片基处理后,其表面电阻由原来的1012Ω降低至108Ω。用其对录像机磁鼓、磁头表面清洗,效果远比一般的清洁剂或清洁带优越。用此抗静电剂还可对家电、荧屏及其它高档家具、精密仪器等进行表面清洗与防尘,且不产生任何副作用。目前本公司已有此防静电剂产品———“音磁灵”投入市场。

(5)流平剂 在颜料、涂料等产品中加入少量含氟表面活性剂后,可防止固结,改善分散性,防止产生气泡,使色泽更均匀。

(6)防水防油剂 由含氟表面活性剂制备的防水防油剂,对纤维及织物处理后,既可使其具有防水、防油的性能,又不影响其本身的物理特性。由其处理的一次性纸质具已大量进入市场。

(7)其它应用 把含氟表面活性剂加入地板蜡中,可改善地板的光泽,增加其耐磨性及抗污染性。含氟表面活性剂还可用于石油回收用助剂、海面上的集油剂、金属防腐剂及金属光泽处理剂等等。含氟表面活性剂的合成含氟表面活性剂的合成一般分三步:首先合成含6~10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水性基团制成各类含氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备含氟表面活性剂的关键。含氟烷基的工业化生产方法主要是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。

3.1 电解氟化法

电解氟化法是将被氟化的物质溶解或分散在无水氟化氢中,在低于8V的直流电压下进行电解。电解中在阴极产生氢气,在阳极有机物被氟化。在此工艺路线中,可将碳氢链烷基的酰氯或磺酰氯直接换成相应的全氟烷基酰氟或磺酰氟产物,由它们出发,可用普通方法制得各类含氟表面活性剂(见下式)。

由于电解氟化反应甚为激烈,易发生C-C链断裂,反应过程中除了生成与原料的碳原子数相同的全氟化合物外,还生成短链的全氟化合物和其它类型的副产物,因此总的产物收率较低。采用此法生产含氟表面活性剂的有美国3M公司,日本大日本油墨公司及东北肥料公司等。

3.2 氟烯烃调聚法

氟烯烃调聚法最早是由英国HaszeldineRH教授提出的方法,是利用全氟烷基碘等物质作为端基物调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷基调节物。他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯和四氟乙烯发生调节聚合反应的工业生产路线。随后美国DuPont公司又开发了用五氟化碘和四氟乙烯进行调聚反应,制得全氟烷基磺化物。C2F5I+nCF2=CF2C2F5(CF2CF2)nI此反应产率虽高,但最终产物为链长不同的混合体(其n数的分布较宽),适当选择良好的反应过程,控制反应工艺条件,确保n数在所需的范围内(n∶2 4)终止反应的继续发展。以减少不希望得到的高沸物(n>6)大量生成。作为调聚剂使用的其它物质还有很多,在这一研究领域内已有大量的专利发表,其各自的反应

式如下:

采用调聚法生产含氟表面活性剂的有美国杜邦,瑞士汽巴 嘉基,日本旭硝子及大金等公司。从调聚反应所得产物是链长不一的混合物,这样就可合成出不同长短的氟碳链疏水基,若以适当的比例混合使用,更能发挥最终产物的表面活性。

3.3 氟烯烃齐聚法

氟烯烃齐聚法是由英国ICI公司1965~1969年开发的,它是利用氟烯烃在非质子性溶剂中发生齐聚反应得到高支叉低聚合度的全氟烯烃齐聚物。最常用的有四氟乙烯齐聚法、六氟丙烯齐聚法和六氟环氧丙烷齐聚法三种。四氟乙烯齐聚法得到聚合度以4~6为主的齐聚物,其中五聚体所占比例最大,约占整个混合物的65%左右。由于连接双键碳原子上的氟原子易被亲核试剂取代,所以可通过这一反应来引入所需的连接基团。四氟乙烯五聚体分子中与双键原子直接相连的氟原子在碱性介质中可与亲核试剂如苯酚等发生取代反应,由此可合成一系列含氟表面活性剂。六氟环氧丙烷在氟离子的作用下,很容易进行齐聚反应。六氟环氧丙烷的齐聚物因含有酰氟官能团,可发生多种反应,可得多种含氟表面活性剂。

采用齐聚法生产含氟表面活性剂的公司有英国ICI公司、日本neos公司等。4 含氟表面活性剂新进展

传统的含氟表面活性剂主要是单链型的,目前双链含氟表面活性剂正引起人们极大的兴趣。已报道的双链含氟表面活性剂主要有两类,第一类是双链均为含氟碳链,第二类是双链分别为碳氟和碳氢链。后一类常被称为杂交型表面活性剂(hybridtypesurfactants)。

近年来,含硅的含氟表面活性剂正以其独特性能引起人们的关注。含氟表面活性剂和硅表面活性剂都属于特种表面活性剂。含硅的含氟表面活性剂可望具有含氟表面活性剂在浓度很高的乙醇水溶液中也显示很高的表面活性。它可作为高效消泡剂,不仅可用于水溶液体系,而且可用于非水体系。含硅的含氟表面活性剂也具有优异的润滑作用。也有研究表明,含硅的含氟表面活性剂有很高的抗HIV 1活性。

对含氟表面活性剂中碳氟链进行化学修饰以使其具有更多的特殊功能的工作也有了较大进展。与碳氢链锯齿型构型相反,碳氟链具有刚性构型。有人将醚键引入碳氟链,以使碳氟链具有更好的柔顺性及水溶性。而杂原子的引入更使碳氟链多样化。

含氟表面活性剂作为工业化产品的作用历史并不很长,它的应用领域还有待进一步开拓,随着对它的性能与应用的逐步研究、认识,相信此类产品的品种与产量必将会不断扩大。我国对于含氟表面活性剂的开发,性能研究及应用领域与国外相比尚有较大差距,随着我国国民经济的发展及综合国力的不断增强,含氟表面活性剂这一新产品,新技术的开发应用,将会呈现出广阔前景。

第三篇:药用动物

药用动物学

药用动物是指身体的全部或局部可以入药的动物,其药物统称为动物药,与植物药具有共同的发展历史过程,是中药的重要组成部分。动物药的种类很多,来源广泛,大约600一700种动物药已被应用。

我国古代关于动物药的记载,首推后汉时期的《神农本草经》。在其记录的365种中草药中,共有65种动物药。其后,南北朝时期陶弘景在《名医别录》中又增加了穿山甲等数种药用动物。至宋朝唐慎微《经史证类备急本草》在1746种中草药中,记录了动物药达315种。到明朝李时珍著《本草纲目》时,记录中草药1892种,其中动物药为461种。清代赵学敏在《本草纲目拾遗》中记录了动物药122种。本世纪80年代初,《中国药用动物志》共收载药用动物485种,《中国动物药》一书中共载动物药5“味,计药用动物510种。动物药的组成落中,历代《本草》皆以 “鸟”、“兽”、“虫”、“鱼”四大类,但按动物分类为无脊推类、昆虫类、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、兽类、其他等八大类。

从动物取入药部位上来划分,大致有以下几类:全身入药者,如全蝎、娱蛤、地龙、海马等;器官人药者,如熊胆、貂心、海狗肾等;病理产物入药者,如牛黄、马宝、珍珠、狗宝等;分泌物入药者,如廖香、蜂王浆、蟾酥等;衍生物人药者,如鹿茸、羚羊角,排泄物人药者,如五灵脂、夜明砂、白丁香等;动物制品入药者,如阿胶、鹿胎膏、龟板胶等。动物药功能广泛、药效显著,在中医学上认为至少包括散风解表,清热安神,利尿渗湿,平肝熄风,活血化癖,理气、止血、补益、生肌、收敛、明目、功毒等18种重要功效。

从动物药的发展历史看,最早仅仅有对天然动物药的采收,后来又有简单的加工泡制,而对药用动物的人工养殖却出现较晚,大致与整个特种经济动物养殖业同时开始。现在药用动物养殖业已成为我国整个动物养殖业的重要组成部分。新中国成立46年来,药用动物养殖业有了空前的发展。下面介绍几种热点养殖动物。

全蝎:又名全虫,是传统名贵药材。随着全蝎用途的不断拓宽,近几年来其价格一直在高位上运行。目前,国内药市上淡全蝎售价为450~500元/公斤,盐全蝎为350元/公斤左右,而药用仍以捕捉野生为主。但由于长期使用农药、化肥和大量捕捉,致使野生蝎子资源锐减,市场供需矛盾日益突出。近年来,我国养蝎业取得了重大进展,已攻克了许多养蝎技术难关,试验成功无冬眠养蝎技术,解决了几十年来始终没能改变“冬蝎春亡”现象。市场销势保持旺态,开展人工养蝎有着广阔的发展前景。

水蛭:又名蚂蟥,近年来水蛭被用作治疗心血管、脑血栓、破血逐阏等疾病的用药,用量成倍增加,仅国内每年就需150吨水蛭干品,价格呈逐年攀升之势。目前,市场销价为80元/公斤以上,纯干清水水蛭150元/公斤。与前几年15元相比,上升10倍。随着化肥、农药的广泛使用,加之近几年来对水蛭进行掠夺性捕杀,野生水蛭数量骤减,同时随着医药科技的发展,社会需求强劲。出口量也大增。所以,人工养养殖水蛭将成为今后满足市场需求的主要来源。

僵蚕:别名白僵虫、僵虫,为蚕蛾科昆虫家蚕4~5日龄的幼虫感染白僵菌而致死干燥体。市场销价为32~35元/公斤。随着养蚕技术的提高,消毒防病的加强,僵蚕几乎绝迹。为满足医药部门用药需要,可开始人工培养药用僵蚕。

蟾蜍:俗称癞蛤蟆,它的耳后腺及皮肤腺分泌的乳白色浆液可加工成名贵中药材蟾酥。近几年来因蟾蜍作为美食进入餐馆,使资源骤减,加上中成药工业的迅速发展,使需求矛盾日益突出,价格亦从3年前的400元/公斤,暴涨到1600~1800元/公斤。预计今后几年内价格将继续攀升。崦人工养殖蟾蜍容易,成本低,收益高。可利用废沟废塘,江边滩荡和庭院、菜园等场所饲养之。

土元:又名地鳌虫、地乌龟等,在我国医药史上是一味常用的名贵凉性中药。据《新华日报)农村版刊载,当前紧缺的六十二种药材中,土元占居前位,随着时代需要,昆虫食品逐渐走俏,土元已被推向长桌,开始食用,且用盆倍增,一种新的供不应求的格将再次产生。目前,土元干品和鲜活的土元价格一路攀升,千品价格已由原来的20元上涨至50~70元,且有继续上涨之势,所以土元的人工养殖已成当务之急。

但在动物养殖中还是存在很多问题需要解决。蚯蚓,最早的人为开发利用就是用来入药,蚯蚓俗称曲蟮,中药称地龙,地龙性寒味咸。功能:清热、平肝、止喘、通络。主治高热狂燥,惊风抽搐,风热头痛,目赤、半身不遂等。地龙提供取液有良好的定咳平喘的作用。近年来发现,蚯蚓含蚓激酶,对心血管疾病有较好的治疗效果。蚓激酶是从特种蚯蚓中提取的一类物质,兼有激酶和纤溶酶两种作用,该药有溶栓作用,对多种血栓疾病有较好的疗效,如治疗冠心病、心绞痛、急性脑梗死等多种疾病,增加适应症方面的空间较大。但用什么来养殖药用蚯蚓,用来药用的蚯蚓,其养殖环境与其它蚯蚓有什么不同之处,如何实现药用蚯蚓的规模化生产,在品种选择上是否另有要求,蚓激酶又是如何从蚯蚓体内提取出来的,这都需要研究与生产经验来解决。

动物药在中医学上占有特殊重要的地位,发展药用动物养殖业对我国的医疗保健,对发展对外贸易,对保持人民生活环境的生态平衡都有较深远的意义。但从现有约500余种动物药已被应用于医疗上看,如抗癌作用、免疫功能缺乏等,对动物药寄于很大希望;从医疗药效来看,动物药的疗效好于植物药,动物药在临床适用上剂量小、活性强、药效显著。现在对抗癌药物的筛选和民间验方中,近30种动物药列为研究对象。因此,应该大力开展动物药源的开发研究工作。

我国蕴藏着极为丰富的药用动物资源。自古以来,我国劳动人民发掘出的药用动物地道药材,种类多,数量大,药效显著,形成极为珍贵的医药宝库,对人类做出了巨大贡献。随着工农业生产的发展,人类活动深人到各个领域,打破了原有的生态平衡,影响和改变药用动物的生境和繁殖,使自然资源的生产力逐步下降。30年前,我国是靡香的出口国,现在却变成了进口国。资源减少与内销、外贸额不断提高的矛盾日益尖锐,必须广泛开辟药用动物生产途径,提高产量和质量,才能解决。

我国药用动物养殖业,目前正处在方兴未艾之际,发展这项新兴事业可以丰富药源,为人民健康服务,促进我国中药科学的发展。在药用动物养殖业中,养鹿业规模较大,发展较快,范围广。茸鹿饲养遍布于全国各地。据不完全统计,到1989年底,全国已有400多个鹿场,存栏数15~20万头,估计现在能达到30多万头,全国年产鹿茸约70余吨。目前,国内驯养的茸鹿有梅花鹿、马鹿、水鹿、白唇鹿等,尤其是梅花鹿、马鹿分部最广。吉林省是梅花鹿的故乡,是重点养鹿省份。

近年来,茸鹿科学饲养,产品加工以及新技术应用方面也取得了较大进展。如双阳梅花鹿的选育、高产马鹿品系选育、梅花鹿营养需要及饲料营养价值评定,利用太阳能电牧栏放鹿技术、双电子远红外线自动控制鹿茸加工新技术、提高再生茸产量和诱发母鹿生茸等科技成果,将进一步推进养鹿业的迅速发展。

我国养熊业正在兴起,到1989年为止,已建养熊场100个,黑熊、棕熊2900~3200头,主要分布于东北、四川、贵州、陕西等地。熊胆产量占世界的80一90%,“活熊取胆汁”技术的应用对保护和合理利用熊资源,起到积极作用。一年一只熊能取熊胆汁2.46kg,这等于400只野生熊的熊胆汁产量。

国家对野生动物“加强资源保护,积极驯养繁殖,合理开发利用”的方针。药用动物不少种是属于国家重点保护动物,如梅花鹿、白唇鹿、坡鹿、虎等已列为国家一级重点保护动物;马鹿、驼鹿、水鹿、熊类、穿山甲等药用动物已列为国家二级重点保护动物。需要野外捕获种源的,一定要按国家规定的管理权限,经过野生动物行政和主管部门的批准,取得驯养繁殖许可证。对于珍贵稀有的药用动物可以通过建立专门化的自然保护区使之保存种源和种群复壮。对于常用的动物药,在其原动物集中分布,产量很大的地区也可以建立自然保护区,既防止药用资源遭到破坏,又可以通过有计划的开发,达到合理的永续利用。

动物药的来源,除了药用动物以外,还有其他动物的副产品中可以找到,以毛皮动物为例,它的主要产品是毛皮,皮下脂肪、脏器、香囊腺等均为副产品,这些副产品有的具有药用价值,有的则是保健品。过去由于重视不够或限于条件,各场(户)多半仅取其皮,而对副产品未加开发利用,影响了综合经济效益的提高,大有深人开发的必要。下面仅就几种毛皮动物副产品为例,提出几点线索,供有关单位参考。

每年屠宰水貂取皮时,可获得大量的皮下脂肪。一只公貂可剥取650一7009脂肪,约占体重的32%,经皂化、脱骚、脱腥、脱色后精制而成的貂油,可用于高级化妆品及治疗皮肤病药物的原料。水貂油脂浸透性很强,易乳化,含有多价不饱和脂肪酸,常温下比较稳定,溶点低,无粘附性,无毒,无刺激性,貂油的化学成分和理化特性接近人体脂肪。这一点在医药品的应用上是很有意义的。水貂油脂对皮肤病、湿疹、头皮症和皮肤干裂的治疗及预防均有显效,特别对干燥鳞状的皮肤和皮肤教裂效果更为明显。貂肉有滋补强壮、治疗贫血的功效,属于高蛋白低脂肪的肉类。貂心、貂肝、貂鞭均可人药。100只水貂可获得0.75一1。Zkg的貂心和3.5一5。skg的貂肝,以貂心为主配合其他中药制成的貂心丸,能治风湿性

心脏病和心力衰竭、心肌炎等,疗效显著。据报道,每kg貂心可提取细胞色素C134.82mg,还能提制磷酸腺贰(ATP)钠盐968mg。貂肝治夜盲症有特效,貂鞭可治阳疾。

貉肉可人药,日本有用貉肉汤治疗妇女寒症和妇女病的记载。狐心可入药,镇静、安神治精神失常、癫狂等症。廖鼠肉钙的含量特别高,为牛肉和梅花鹿肉的12~23倍,净肉重占体重的42%,适于缺钙患者和老年人的保健品。海狸鼠肉中含有大量的血红蛋白,800一1000mg%(家兔肉仅含150一200mg),是贫血患者的最佳食品,为年老体弱及病后恢复期患者的很好保健食品。黄触肉粉主治血小板减少症,每日服3g,每天3次,2一3周为一疗程,一般2周后血小板明显上升,再巩固1一2周即可停药,黄触肉粉、梓白皮粉各等分,混合均匀,每服6g’日服2次,能治淋病。兔胆、灌油、赓鼠香的药用价值也很高,已成为急需开发的新药源。现在很少人知道蜘蛛网丝的药用价值。蜘蛛丝比钢丝还坚韧,且富有弹性,它从腹部排出称为“丝素”的聚合体,急剧拉伸,使分子分解和结晶化从而提高网丝的强度。作者曾用蜘蛛网丝治过三例在脸上或耳根长的血瘤和粉瘤,网丝搓成细线,缠绕肉疵、粉瘤、血瘤根部,一般过一周后可自行脱落,再不复发,特效。

上述只是几个例子,动物的副产品甚至 “废品”药源潜力很大,应该合理开发。不论是种植业还是林业、畜牧业和水产业,都要把扩大优质产品所占比重有明显提高,不断提高农业综合生产能力。把农业科研、教育和技术推广工作尽快转移到以发展高产优质高效农业为主的轨道上来。药用动物养殖业的出路在于优质产品的深加工和新型系列产品的开发上,广泛开展综合性开发研究。发展这项事业时,必须重视动物药产品质量的提高,应把提高产品质量作为办企业或办场的战略地位,树立“以质取胜”的观念。只有不断提高产品的质量,才有可能在市场竞争中立于不败之地。我们应抓住机遇在动物药源开发上,以多种形式,多渠道、多层次充分利用当地自然资源,因地制宜地发展这项很有前途的药用动物养殖业。

第四篇:药用植物学(范文模版)

药用植物学

作业

1、观一部“中药养生”视频并写观后感

2、六种药用植物介绍(植物学特性、性味、功效、用途)

3、介绍乙肝的病原、症状、传染途径及中草药防治验方

4、介绍你所了解的民间中草药验方。

要求

1、手写

2、惠州学院信笺纸

3、写明班级,学好,姓名,且写于第一页的左上角。并写上序号

4、“介绍你所了解的民间中草药验方”一题不能编,真的知道的才写!

交作业时间

14周上课时间

第五篇:药用复合膜(推荐)

目前药品包装中应用较多的复合膜主要有以下几种:

1.普通复合膜

典型结构为:PET/AL/PE,其生产工艺为干式复合。产品特点:①良好的印刷适性,有利于提高产品档次;②良好的气体、水蒸气阻隔性。广泛应用于一般药品如片剂、颗粒剂、散剂的包装,也可作为其他

剂型药品的外包装。

2.药用条状易撕包装材料

典型结构为:PT/PE/AL/PE过度包装,其生产工艺为挤出复合。产品特点:①具有良好的易撕性,方便消费者取用药品;②良好的气体、水蒸气阻隔性,保证药品较长的保质期;③良好的降解性,有利于环保。

适用于泡腾剂、涂剂、胶囊等药品的包装。

3.纸铝塑复合膜

典型结构为:纸/PE/AL/PE,其生产工艺为挤出复合。产品特点:①良好的印刷适性个性化印刷,有利于提高产品档次;②良好的挺度,保证了产品良好的成型性;③对气体或水蒸气有良好的阻隔性,可以保证药品较长的保质期;④良好的降解性,有利于环保。主要应用于片剂、胶囊、散剂、颗粒剂等剂型药品的包装。

4.高温蒸煮膜

典型结构为:PET/CPP或PET/Al/CPP,其生产工艺为干式复合。产品特点:①基本能杀死包装内所有的细菌;②可常温放置乳品包装,无须冷藏。③对水蒸气和气体有良好的阻隔性,耐高温蒸煮;④可以里印,具有良好的印刷适性。主要应用于输液袋、血液袋等液体的包装-------------

药品用复合膜的组成与性能

药品用复合膜一般由基材、胶黏剂、阻隔材料、热封材料、印刷墨层与保护层涂料组成。常用的结构为:表层/胶黏剂层/阻隔层/胶黏剂层/热封层。

(1)表层:常用的表层材料有PET、BOPP、PT、纸等书刊印刷,表层材料应当具有优良的印刷装潢性,较强的耐热性,一定的耐摩擦、耐穿刺等性能,对中间层起保护作用。

(2)中间阻隔层:常用材料有铝箔(AL)、镀铝膜、PVDC、BOPA等,这些材料的避光性较好爱克发,能很好地阻止内外气体或液体的渗透。

(3)热封层:常用材料有PE、PP、EVA等,具有化学惰性、无毒性,良好的热封性、机械强度和耐热性。

(4)胶黏剂:胶黏剂涂布于两层材料之间,借助表面黏结力及本身的强度,使相邻两种材料黏结在一起。

(5)印刷方式和涂布保护性涂料:凹印是复合膜的主要印刷方式科雷,目前柔性版印刷薄膜的发展也很快。保护性涂料一般是指在表印之后的印刷层表面涂布一层无色透明的上光油,干燥后起到保护印品及增加印品光泽度的作用。

====铝箔在医药包装中主要用于泡罩包装。

泡罩包装主要是由聚氯乙烯片(PVC)和0.02mm厚的铝箔制成。泡罩包装已成为西药片剂和胶囊的最主要的包装方式。我国中药片剂、散剂、胶囊、粒丸等包装,正逐步从纸袋、简易塑料袋、玻璃瓶包装变为铝塑泡罩包装。泡罩包装具有防潮、携带方便、安全卫生等优点,随着药品缓释技术的发展,市场将更加

广阔。

另一个重要的铝箔市场是铝塑易撕膜(SP)生产,目前国内有1千多条这类生产线,铝箔需求量3000 吨/年。另外药膏包装用铝塑复合软管,水剂、针剂包装用铝塑复合瓶盖也是铝箔消费的两个潜在市场。铝箔在医药行业的应用还有一个潜在的市场,即药剂无菌包装。目前国内只有个别企业生产无菌包装清凉茶之类的保健饮料,尚未有开发无菌包装水剂中成药。这一新领域将是铝箔软包装的重要潜在市场。

========================================== 药品包装用复合膜的标准,其编写格式完全不同于国家标准和行业标准,而是采用了中国药典的格式进行编写。其内容与普通复合膜相比,增加了微生物限度和异常毒性两项卫生项目,其它卫生、安全性指标与食品包装相比都有大幅度提高。内层与次内层的复合强度规定应大于2.5N/15mm,明显高于一般复合膜,但对于外观、尺寸等非安全性指标,标准未给出具体规定。药品包装用复合膜标准中还规定药品包装用复合膜必须对其结构进行材质鉴定,对其它所包装的药品应按YBB00142002《药品包装材料与药品相容性试验指导原则》进行相容性试验,以确保药品包装的安全、有效。当然,由于药品包装用复合膜的标准的起草并未进行大量的验证实验,也未广泛征求各方面意见,因而发布后发现存在不少问题,有待于进一步完善。=============================

PVC系列药用复合硬片的原料:

PVC系列药用复合硬片的原料主要有PVC药用片、PVDC乳液或树脂、PE膜、胶粘剂等。原料的选用不仅要考虑加工性和二次加工性(进行PTP包装),还要考虑符合药品生产的卫生性,两者缺一不可。一旦确定材料成分结构后,包材厂不能轻易改变而最终影响到药品品质。

配方:

PVC系列药用复合硬片主要由PVC药用片、PVDC、PE膜、胶粘剂等组成,实际上复合硬片中含有70-90%左右的PVC硬片,其它原料只占很少一部分。

因此包材厂生产时要首先注重所选用的PVC硬片,必须是符合药用包装要求的,必须要建立控制程序对每批原料严格按药用要求给予控制。同时,由于PVDC等其它原料选用不当也会对PVC系列药用复合片内在品质带来影响,最终会危害到药品本身,因此原料的选用也要符合药用的要求。所以药厂在确定包材厂提供PVC系列药用复合片前,必须进行稳定性和相容性试验,一旦确定应与包材厂协定不能随意改变PVC

系列药用复合片的原料及配方

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铝箔在医药包装中主要用于泡罩包装。

泡罩包装主要是由聚氯乙烯片(PVC)和0.02mm厚的铝箔制成。泡罩包装已成为西药片剂和胶囊的最主要的包装方式。我国中药片剂、散剂、胶囊、粒丸等包装,正逐步从纸袋、简易塑料袋、玻璃瓶包装变为铝塑泡罩包装。泡罩包装具有防潮、携带方便、安全卫生等优点,随着药品缓释技术的发展,市场将更加

广阔。

另一个重要的铝箔市场是铝塑易撕膜(SP)生产,目前国内有1千多条这类生产线,铝箔需求量3000 吨/年。另外药膏包装用铝塑复合软管,水剂、针剂包装用铝塑复合瓶盖也是铝箔消费的两个潜在市场。铝箔在医药行业的应用还有一个潜在的市场,即药剂无菌包装。目前国内只有个别企业生产无菌包装清凉茶之类的保健饮料,尚未有开发无菌包装水剂中成药。这一新领域将是铝箔软包装的重要潜在市场。

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