第一篇:禽流感疫苗研究进展
禽流感疫苗研究进展
摘要 对禽流感的预防,必须在采取严格的生物安全措施的同时,加强必要的免疫措施。对不同类型禽流感疫苗的研究现状、优越性与局限性进行了综述。
关键词 禽流感;疫苗;研究进展
最近,亚洲一些国家不断暴发的禽流感(Avian influenza,AI)事件引起了人们对全球一系列动物和公众健康问题的极大关注,最近的联合国粮农组织(FAO)罗马提交会议指出[1],当面临AI大流行威胁时,采取大规模扑杀感染动物的措施会丧失很大一部分食物来源,使地方养禽业遭受严重打击,显得不太合理。对禽流感的预防,必须努力集中在采取严格的生物安全措施的同时,加强必要的免疫措施。免疫能减轻临床症状,降低死亡率,减少病毒的扩散和提高群体对感染的抵抗力,从而控制禽流感病毒(Avian influenza vinus,AIV)的广泛传播[2]。然而,如果疫苗的使用和管理不当,不仅达不到预期的效果,还会污染环境,威胁公众健康。因此,研制安全、高效的AIV疫苗是专家们为之不懈努力的目标。
理想的疫苗应具有高的生物保护容量,同时消除环境污染和易感动物感染的可能性。总的来说,对于AIV疫苗的发展,以下几种设计思路均已被采用或尝试。
1全病毒灭活疫苗
由于AIV基因组的抗原漂移,AIV疫苗仅能提供70%的保护力。针对这种特点,AIV灭活疫苗通常制备成针对几种不同亚型AIV的多价疫苗,己证明1种灭活疫苗可以至少包括4种不同的AIV亚型。同只含单一亚型的疫苗比,多价疫苗并没有减弱对同一种HA亚型AIV攻击的有效保护[3],而且各亚型抗原之间不产生免疫干扰。AIV灭活疫苗能使免疫鸡群在感染AIV野毒时有效地减轻损失,并显著减少可能存在于鸡群和环境中的病毒数量,缩短其存活时间,是AI防治的主动措施、关键环节和最后防线。而且灭活疫苗具有制备工艺简单、免疫效果确实、免疫持续期长等特点,许多国家已将其作为商品化的AIV疫苗应用于家禽中。我国己研制成功不同亚型的AIV疫苗,且证明具有良好的免疫保护作用。但灭活苗本身存在一些缺陷[4],主要是:影响疫情监测;存在散播病毒的风险;免疫剂量较大,制备成本高。其最突出的缺点是不能诱导产生有效的粘膜免疫抗体和细胞免疫应答,因而无法有效地抑制呼吸道中AIV的复制。近年来,人们试图从技术上突破此缺点,筛选并利用同亚型弱毒疫苗株代替高致病性毒株制备灭活苗,是灭活苗研制中的努力方向之一。例如用2种不同的病毒同时感染鸡胚可导致片段间的重排而有可能产生所期望的疫苗株,这些疫苗种子株获得了抗原相关毒株相应的HA和NA基因,和A/Puerto Rico/8/34(H1N1)中的6个基因片段[5]。这些PR/8/34的片段赋予病毒弱毒所以能在鸡胚中迅速生长,适合作为灭活疫苗的生产。
2基因工程亚单位疫苗
亚单位疫苗是提取AIV具有免疫原性的抗原蛋白,加入佐剂而制成。这种疫苗安全性好,能刺激机体产生足够的免疫力,只是抗体持续时间短,且成本高。谢快乐等曾用台湾AIV分离株(H8N4)的HA和NP制备了复合亚单位疫苗,同时制备了灭活的油佐剂疫苗。当以疫苗诱生的HI抗体作为评价标准时,发现2种疫苗的差别不明显,只是在加强免疫后,亚单位疫苗的HI抗体水平的升高比油佐剂疫苗明显[6]。随着基因工程技术的不断发展,将免疫原性基因导入表达载体,经诱导可获得大量表达的免疫原性蛋白,提取所表达的特定多肽,加入佐剂即制成基因工程亚单位疫苗,这样可大大降低疫苗的成本。Kodihalli等研制了火鸡H5N2病毒NP/HA和ISCOM的复合亚单位疫苗,用其免疫火鸡,21d可产生较高的抗体滴度,并且T、B淋巴细胞被激活,可以对同源和异源(H6N1)亚型病毒的攻击产生保护作用,在攻毒后3d,可清除火鸡肺部和泄殖腔的病毒[7]。另外,将AIV的基因插入杆状病毒表达载体,利用重组病毒在昆虫细胞中表达的AIV蛋白来制备AIV的亚单位疫苗也已研究成功。Crawford等利用杆状病毒表达系统生产H5、H7亚型AIV的重组HA佐剂疫苗,免疫3周龄白色Rock鸡,用同亚型HPAIV攻击,结果重组HA佐剂疫苗组所有的鸡只均不发病,而未免疫组鸡只全部死亡,且经H5亚型病毒的重组亚单位疫苗免疫过的鸡攻毒后都不排毒[8]。
基因工程亚单位疫苗产生的抗体不针对病毒的内部蛋白,因此不会干扰AIV的血清学调查,而且其不存在毒力返强、散毒和环境污染的问题,是安全性很好的疫苗。重组杆状病毒表达的HA亚单位疫苗在禽类表现出良好的免疫原性,免疫后只诱导HA特异性抗体应答,不影响疫情监测,显示出了一定的应用前景。
3重组活载体疫苗
鸡痘病毒作为禽用疫苗病毒载体,具有外源基因容量大、可对表达的外源蛋白进行正确加工修饰、严格的宿主特异性和生物安全性等优点[9-11],利用对禽类致病性很弱的痘苗病毒或禽痘病毒作载体,构建含有免疫原性基因的重组病毒,用此重组病毒作疫苗,可在动物体内复制,并不断地表达出免疫原性蛋白,从而诱导禽类产生针对目标病原的免疫保护力。Webster(1995)和Swaynes(1997)先后构建了含A/Ty/Ire/1378/83(H5N8)HA基因的禽痘病毒重组疫苗,用其免疫仔鸡,用在墨西哥分离的致死性强毒H5N2攻击,试验结果证明该苗可对H5N2提供0%~100%的保护[12];冀德君、刘红旗等应用表达H9亚型 AIV HA的重组鸡痘病毒疫苗及其传代后第20、30代疫苗免疫5日龄无特定病原(SPF)鸡群,攻毒后第5天各免疫组排毒的鸡数与对照组相比显著减少[13];程坚等用表达H9亚型AIV HA基因的重组鸡痘病毒在7日龄SPF鸡及含抗FPV母源抗体的商品鸡上进行的免疫效力试验亦表明,重组鸡痘疫苗能显著抑制静脉攻毒后免疫鸡从泄殖腔的排毒,效果与AIV全病毒灭活苗相当[14]。贾立军用构建的表达H5N1 HA的重组鸡痘疫苗免疫SPF鸡和无母源抗体的商品鸡,免疫鸡可抵抗H5N1亚型HPAIV的致死性攻击,诱导95%~100%的免疫保护[15]。陈平用构建的高效表达H9亚型AIV HA基因的重组鸡痘病毒颈部皮下免疫1日龄SPF鸡,攻毒后试验结果表明,rFPV-Ps-HA明显抑制了病毒的排出[16]。以上试验均表明,携带AIV HA基因的重组鸡痘疫苗具有良好的效果。
同灭活苗相比,携带HA基因的重组活载体疫苗不仅可提供相当的保护效果,而且具有一些独特的优点:安全性高;可通过刺种和皮下注射接种途径进行免疫,使用方便;免疫应激小;用量少,不需添加佐剂,成本大大降低;而且抗体持续时间长,效果好,用其免疫家禽,既可刺激宿主产生体液免疫,又能刺激宿主产生细胞免疫[17]。基因重组的鸡痘疫苗的最大优点是不干扰血清学调查,因此该重组疫苗适用于监测野毒感染[4]。
4DNA疫苗
Ulmer等[18]报道了小鼠肌肉注射含有编码甲型流感病毒核蛋白(NP)的重组质粒后,不仅产生抗NP的特异性IgG抗体,而且诱导CTL反应,可有效地保护小鼠抗不同亚型分离时间相隔34a的流感病毒的攻击。Pertmer发现,流感病毒NP基因的核酸疫苗激活机体的免疫反应不受母源抗体的干扰[19]。同样,在有母源抗体存在的情况下,HA和NP基因均能有效激活细胞免疫应答反应。我国研制的H7亚型HA基因DNA疫苗,在极小的使用剂量下即可成功诱导免疫保护反应,并有效阻断同源MPAIV在机体内的感染和排毒 [20]。大量的动物试验都说明在合适的条件下,DNA接种后既能产生细胞免疫又能产生体液免疫[21-24],于是,DNA疫苗技术应运而生,并逐渐显示出它作为第3代疫苗的优越性。与传统疫苗相比DNA疫苗有许多优点:能长时间表达抗原;具有与天然抗原相同的构象和免疫原性,可同时激发机体产生细胞免疫、体液免疫和粘膜免疫应答,而且不受母源抗体的干扰;结构简单,制备方便;稳定性好,易于保存和运输;能够克服由于免疫系统发育不完善而导致的免疫力低下的缺陷;可用于制备多价疫苗或联苗。
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目前,对于DNA疫苗存在着安全方面的考虑:质粒DNA低水平整合到宿主基因组的潜在危险性;DNA疫苗载体携带的抗生素基因可能导致的生物学后果;产生针对双链DNA的抗体;引起免疫耐受。针对上述四种潜在的危害性,美国FDA、WHO及EU都对DNA疫苗的研制制定了一些指导性规定,为DNA疫苗的研究、生产及应用指明了方向。由于DNA疫苗代价相对较高,且不适于集约化养殖的群体免疫,因此可考虑改进DNA疫苗生产工艺和优化疫苗接种方式来开发出价格低廉、实用化的DNA疫苗。其中应用减毒胞内菌运送DNA疫苗的途径取得了一些令人振奋的结果。已经有了一些比较好的减毒沙门氏菌菌株作为禽类DNA疫苗的运送载体的研究报道,张小荣等以减毒沙门氏菌运送H5亚型AIV DNA疫苗的生物学特性研究表明,该疫苗具有良好的安全性和免疫原性,能同时激发细胞免疫、体液免疫和粘膜免疫应答[25],这类疫苗仍在探讨中,需对这类疫苗进行进一步优化,才能最终筛选出真正适合临床应用的疫苗。
5RNA复制子疫苗
随着DNA疫苗的深入研究,人们担心DNA会整合到宿主细胞基因组上,造成致癌隐患。此外,DNA通过核膜较为困难,限制了其作用的发挥,在一定程度上阻碍了DNA疫苗的推广应用。于是,人们又设想用RNA替代DNA作基因疫苗,近年来开发的RNA复制子载体应运而生。该RNA复制子可以不依赖于宿主细胞而自主复制,包含病毒基因组5’和3’末端的顺式作用元件、全部非结构蛋白基因编码区(包括复制酶编码基因),而结构蛋白基因被缺失,由外源基因取代,这种重组病毒粒子可以很容易地携带达3kb的外源RNA,并且感染的细胞谱较广,包括非分裂细胞[26]。Vignuzzi等[27]将A型流感病毒A/PR/8/34(ma)株的NP基因插入塞姆利基森林病毒(SFV)载体上构建RNA疫苗,7~8周龄的C57BL/6老鼠肌肉注射10μg SFV RNA,3~4周后再加强1次,共免疫3次。第3次免疫后1~3周,由鼻腔攻入100pfu的A/PR/8/34(ma)病毒。试验结果不仅有较高的中和抗体出现,而且诱导了有效的CTL反应,试验小鼠能有效清除肺部的病毒。大量的研究证实DNA/RNA复制子比常规DNA疫苗的免疫原性好[28],可以产生更强的抗体应答和更多的CTL前体,而且使用比常规DNA疫苗免疫剂量低100倍的复制子疫苗就可以产生与常规DNA疫苗相当的免疫效力。可见,RNA复制子载体的特点包括:复制效率高,用量远远低于常规DNA疫苗;可同时诱导抗体应答和CTL应答;安全性好,RNA复制子在胞浆内复制,避免了核的参与,不存在整合进宿主基因组的可能性;RNA复制子导致转染细胞的溶解,避免了有自主复制能力的病毒的产生;复制子系统能自主复制,可针对多种病原进行连续免疫,而不受己有载体病毒抗体的干扰。
6冷适应流感弱毒疫苗
用野毒株感染鸡胚在较低温度下(25~30℃)培养,连续传代后可较快的使病毒的致病力减弱,从而获得冷适应流感弱毒病毒供体。通过在表达靶HA和NA的野生型病毒和病毒供体如A/Ann Arbor/6/60(H2N2)之间的基因重排可以获得减毒的冷适应性病毒株,病毒的这些特征与多基因的突变有关。滴鼻免疫减毒的冷适应性的流感活疫苗,能引起全身和局部粘膜的免疫反应,显示出保护效力[29]。这些活的减毒病毒显示出高水平的表型和基因稳定性,不会转变成接近的相关血清学阴性毒株。已经获得H5N1 和H9N2/Ann供体的重组冷适应性病毒。这些病毒不会对哺乳动物和鸡致病[30]。虽然现在流行的肌注禽流感疫苗能够有效地诱导相关病毒特异的血清血凝抑制IgG抗体,他们却不能刺激鼻腔产生分泌型IgA抗体[31]。因为分泌型IgA能与异源型的流感毒株交叉反应,活的减毒的禽流感疫苗能够广泛地提供针对抗原变异株的交叉保护,一旦新的流感毒株流行时它将非常有用[32,33]。美国对冷适应流感弱毒疫苗的研制己有30多年的历史,但由于担心其安全性,至今仍未被批准使用。俄罗斯是目前全球唯一人流感冷适应流感弱毒疫苗获准使用的国家,该疫苗己在数亿儿童中使用,证实能提供良好的保护,并无不良反应。到目前为止,无论俄罗斯还是全球,没有流感病毒扩散的迹象[34,35],但活的AIV疫苗病毒仍有与人类共感染毒株发生基因重组,或毒力返强,造成新的流感毒株出现的可能,对其大面积的推广使用,还需在生物安全性方面加以时间上的验证。
7复制缺陷型流感病毒疫苗
用反向遗传系统可获得减毒的AIV,在流感流行时对疫苗的供给可能会起很关键的作用。病毒的HA和NA基因被克隆并插入到质粒中,通过去除HA的多个碱性氨基酸裂解位点序列使其减毒,插入了HA和NA的质粒与携带A/PR8/34病毒内部基因的质粒共转染细胞系产生相应的非致病性疫苗株。采用该方法产生的疫苗不仅能产生保护性抗体,而且能诱导很强的细胞免疫,是另一个很有发展前途的活疫苗。此疫苗能够在几个星期内获得,从而能应付紧急流感大流行事件来临时疫苗的需求。Watanable等[36]利用反向遗传学从cDNA获得NS2蛋白缺失的病毒粒子,用其感染细胞时,能在细胞内表达病毒蛋白但不能形成有感染力的病毒粒子,用此方法制成的疫苗能保护离最后1次免疫3个月后的老鼠接受10或100 LD50的攻击(9只老鼠存活8只)。其它获得复制缺陷型流感病毒疫苗的途径是使M2基因缺失[37]。此缺失疫苗在组织培养物中生长良好,但在老鼠体内有限生长,因此是一潜在的活疫苗候选。虽然重组减毒的H5病毒在小鼠中只具有限的神经毒力,但其符合理想模式的疫苗设计特点――不会致死鸡胚、减弱的毒力、对模型动物具有易感性,已经开始运用于生产,不过在疫苗生产技术被采用之前仍有一些规章,安全性以及合法性问题需要考虑和克服。在生产人用疫苗时用于转染的哺乳动物细胞系(如vero细胞)的质量必须符合标准。用反向遗传系统产生的病毒可能被认为是“基因改良的有机体”,因此各个国家强加了一些地方和民众的安全性法则限制其研究和发展,而且高科技的反向遗传技术的使用权被保留,需要经过许可才能采用此方法生产商业化疫苗。
8表位疫苗
根据病毒的抗原表位来研制表位疫苗,尤其是为易变异的病毒疫苗的研制提供了方向。Levi等[38]将流感病毒的3个表位:B细胞表位HA91-108、CTL表位NP147-158、Th细胞表位NP55-69分别插入沙门氏菌的鞭毛蛋白基因中构建了3个真核表达质粒,鼻腔免疫小鼠。3种质粒混合免疫组可以诱导长期的免疫应答,并且可以完全抵抗病毒的致死性攻击。Thomson等[39]以1个真核表达质粒投递了10个CTL抗原表位,其中包括NP基因的3个表位:NP50-
58、NP147-155、NP366-374和NS1基因的1个表位NS1152-160,免疫鼠后通过Cr51释放试验,检测这些表位显示该质粒诱导了强的CTL应答,并且可以清除感染的病毒。
表位疫苗不仅提供了一种更有效地利用病原体中各个抗原成分的方法,而且对于流感病毒这种高度变异的病毒来说,一方面可以通过选择具有交叉保护性的表位来达到预防多个毒株的目的,另一方面可以通过对流行毒株的监测来及时合成表位,实现对变异毒株的控制。
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9转基因植物疫苗
宋长征等利用转基因马铃薯表达AIV HA蛋白[40]。利用电击穿孔转化法,将含有AIV HA基因的表达质粒pHAO(其中含35S启动子和来源于大豆植物存储蛋白基因的vspB终止末端,另有抗性标记)导入农杆菌EHA105,转化细菌再感染马铃薯的幼茎外植体,转化植株再生和温室栽培。Westernblot分析表明,83%的转化植株在其马铃薯块茎组织中表达了重组HA,表达量占总蛋白量的0.03%~0.04%。结果显示,用转基因马铃薯生产口服AIV疫苗是有前景的。
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第二篇:鸡新城疫疫苗研究进展
鸡新城疫疫苗研究进展
摘要:新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(NDV)引起的一种烈性病毒性传染病,是当今全球范围内最严重的家禽传染病之一,也是我国所有鸡病中危害最大的一种,被国际兽疫局列为A类传染病。新城疫常呈败血症,主要特征是呼吸困难、下痢、神经机能紊乱、黏膜和粘膜出血。该病发病急、致死率高,对养禽业的发展构成严重的威胁。新城疫病毒只有一个血清型,但不同亚群和毒株在毒力、抗原性和致病性等方面存在着明显的差异。这种差异虽然不足于造成免疫失败,但有可能使一些致病毒株在免疫鸡群持续存在。目前,鸡新城疫尚无有效治疗药物,但在长期兽医临床实践中,发现用中兽医治疗有明显的效果,这对鸡新城疫疫苗研究有新的进展。
关键词:鸡新城疫传染病中兽医进展
新城疫病毒基因组为一条负链不分节段的NA单个分子,由15186个核苷酸组成,包含6基因,由3′到5′的顺序依次为NP-P-M-F-H-L,分别编码核衣壳蛋白(NP)、磷酸化的核衣相联蛋白(P)、基质蛋白(M)、血凝素神经氨酸酶(N)、融合蛋白(F)、RNA依赖的RNA聚合酶等6种病毒特异性结构蛋白。HN蛋白与F蛋白是重要的宿主保护性抗原,其中F蛋白是决定病毒毒力的主要因素,其次是HN蛋白,HN蛋白和F蛋白在决定病毒毒力方面关系密切。有强毒株和弱毒株两类。病毒分为低毒力型(即缓发型)、中等毒力型(即中发型)、强毒力型(即速发型)3型。多数高强度毒力株常属嗜内脏型新城疫病毒。
1、新城疫病原
鸡新城疫病毒(NDV)属于副粘病毒科腮腺炎病毒属。但近年来对基因组长序列的测定表明,NDV以及其他禽副黏病毒(APMV)与腮腺炎病毒属中的其他病毒之间的差别,足以把它们列为一个单独的属。BDV完整病毒料子近圆形,有囊膜,在囊膜的外层有呈放射状排列的纤突,能刺激宿主产生抑制病毒凝集红细胞的抗体和病毒中和抗体。
根据不同毒力毒株感染鸡表现的不同,可将NDV分为几种致病型:(1)速发型或强毒型毒株,在各种年龄易感染鸡引起急性致死性感染(2)中发型或中毒弄毒株,公在易感染的幼龄鸡造成致死性感染(3)缓发型即低毒型或无毒型毒株,表现为轻微的呼吸道感染或无临诊症状肠道感染。NDV的毒力分型必须进行生物学试验,即依据鸡胚平均死亡的时间(MDT)、1日龄雏鸡脑内接种致病指数(ICPI)和6周龄鸡静脉接种致病指数(IVPI)来区别。
NDV的一个很重要的生物学特性就是能吸附于鸡及某些哺乳动物或人的红细胞表面,并引起红细胞凝集(HA),这种特性与病毒囊膜上纤突所含血凝素和神经氨酸酶有关。其血凝现象能被抗NDV的抗体所抑制(HI),因此可用HA和HI试验来鉴定病毒,进行免疫监测和浒病学的调查。
2、新城疫疫苗的研究及中药防治
目前已知主要的新城疫疫苗有基因工程苗、弱毒活疫苗、灭活疫苗、联苗等。
2、1 基因工程苗
基因工程苗是目前疫苗研究的热点,国内外一些实验室从20 世纪80年代末开始利用重组DNA 技术研制ND 基因工程疫苗。目前,ND 基因工程苗主要有DNA 疫苗、亚单位苗、活载
体疫苗、多肽苗和转基因植物疫苗等几种。DNA 疫苗具有能够激发机体体液免疫和细胞免疫反应、不散毒、便于储存和运输等优点。亚单位苗是将NDV 保护性抗原基因在原核或真核系统中表达所获得的产品制成的疫苗,具有安全性高,稳定性好,便于保存运输,易于批量生产的优点。活载体疫苗的载体病毒或细菌表达目标抗原可以最大限度地不受接种动物体内新城疫抗体的干扰。转基因植物疫苗的效果好,成本低、疫苗的植载体易于保存,使用方便,市场潜力巨大,发展前景十分广阔。目前,ND的基因工程苗主要有以下几种:
2.1.1 DNA疫苗
DNA疫苗是二十世纪九十年代从基因治疗领域发展起来的一种全新的疫苗,具有能够激发机体体液免疫和细胞免疫反应、不散毒、便于储存和运输等优点。新城疫病毒的F和HN蛋白基因均是新城疫病毒的保护性抗原基因。新城疫DNA疫苗将病毒HN或F基因通过表达质粒DNA导入机体细胞,借助宿主细胞表达系统表达病毒NA或F蛋白,诱发机体产生针对这些抗原的特异性免疫发应。
2.1.2 亚单位苗
亚单位苗是将NDV保护性抗原基因在原核或真核系统中表达所获得的产品制成的疫苗,即利用重组DNA 技术在高效表达系统表达NDV 免疫原性基因, 并辅以佐剂而制成的疫苗,这种疫苗具有安全性高,稳定性好,便于保存运输,易于批量生产的优点。
2.1.3 活载体疫苗
虽然DNA疫苗和亚单位苗均显示了良好的免疫性能,但因受到价格的限制往往难以实际推广应用。因此,大多数学者利用痘病毒、火鸡疱疹病毒和某些细菌作为载体,插入新城疫病毒HN或F基因,通过动物接种,使接种鸡得到免疫保护。载体病毒或细菌表达目标抗原可以最大限度地不受接种动物体内新城疫抗体的干扰,随后发展了包括痘病毒、疱疹病毒、反转录病毒和沙门氏菌减毒株等活载体重组体,其中以重组痘病毒和疱疹病毒研究最为深入。2、2 弱毒活疫苗
用新城疫弱毒苗是目前许多国家用来预防鸡新城疫的常规而广泛的方法。弱毒疫苗系用鸡新城疫低毒毒株接种敏感鸡胚培养,收获感染鸡胚尿囊液,加适当稳定剂,经冷冻真空干燥制成的冻干苗。在我国使用的弱毒疫苗有两种类型:中等毒力的I系疫苗以及弱毒的Ⅱ系、Ⅲ系、Ⅳ系和V4弱毒疫苗。其中Ⅰ系苗属于中等毒力苗,免疫后鸡体产生抗体快,抗体维持时间长(3~5周),但Ⅰ系苗对雏鸡和产蛋鸡均有一定的致病力,使用时应注意。多用于60~120日龄的青年鸡的加强免疫。Ⅱ系、Ⅲ系、Ⅳ系苗等均为弱毒疫苗,通常用于青年鸡群的早期接种,而Ⅳ系苗的毒力相对Ⅱ系、Ⅲ系稍强,对鸡群具有较好的免疫保护性,是目前使用较多的弱毒苗。
2、3 灭活疫苗
灭活疫苗会使受种者产生以体液免疫为主的免疫反应,它产生的抗体有中和、清除病原微生物及其产生的毒素作用,对细胞外感染的病原微生物有较好的保护效果。灭活疫苗对病毒、细胞内寄生的细菌和寄生虫的保护效果较差或无效。灭活疫苗是经处理而致死的病原体,安全性好,免疫应激反应小。其优缺点见表1。Takada等通过鼻内接种ND灭活疫苗,能够引起局部和全身的抗体反应,对致死量的NDV强毒鼻内攻毒产生保护力,其免疫效应通过配合使用霍乱毒素B亚单位(CTB)的佐剂可得到增强。沈志强等用NDV Clone-30株病毒接种非免疫鸡胚,制备抗原液,经甲醛灭活后与纯化的天然免疫增强剂蜂胶乳化,研制成鸡ND蜂胶灭活疫苗,其安全性和免疫原性良好。目前预防鸡新城疫灭活苗使用较多的为油乳剂灭活疫苗。
2、4 联苗
目前国内外生产的鸡用联苗日渐增多,采用联苗可以减少对鸡的免疫次数和应激,可以用来防治鸡的各种疾病。2005年12月24日,我国农业部在北京宣布,我国成功研制了禽流感一新城疫重组二联活疫苗,并正式批准生产。美国在27个苗中就有18个是联合苗,日本生产的鸡所用联合苗占鸡用苗的40%,如鸡新城疫一传染性支气管炎疫苗,新城疫一鸡痘疫苗,新城疫一鼻炎疫苗等。赵恒章等通过斌验证明,新城疫一传染性支气管炎二联油乳剂灭活苗接种21日龄雏鸡后,14天后便能产生有效的保护抗体。王宏俊等经过试验,发现当NDV+AIV(H9)二联苗免疫剂量为O.5毫升/只时,免疫后2l天鸡血清中 AIV及NDV的HI抗体均大于28,并具有很好的免疫保护性,能够耐受AIV(H9亚型)及NDV F48的攻击。新城疫传染性支气管炎联合疫苗已早研制成功,并可将2 种病毒接种于同一鸡胚中生产疫苗,试验结果证明这种疫苗具有良好的免疫效果和实用价值。王丽男等对鸡新城疫、传染性支气管炎、传染性法氏囊病三联活疫苗的安全性和免疫效力进行了试验,结果证明该疫苗的安全性和免疫效果良好。用常规量的1 0 倍剂量接种雏鸡未见不良反应。
2、5 中药防治
长期以来,中药饲料添加剂在兽医临床上防治鸡新城疫病取得了较好疗效,适合于临床推广。兽医工作者通过提取中药有效成分后作为疫苗免疫佐剂应用,可大大降低疫苗与中药的使用次数和剂量,提高鸡新城疫免疫效果,从而更有效地防治鸡新城疫病。中药佐剂能显著促进淋巴细胞转化,提高血清抗体效价,多数时间点与油佐剂的效果相当,部分时间点显著强于油佐剂。目前有中药散剂防治鸡新城疫和中药煎剂防治鸡新城疫两种方法,由于我国养禽业总体水平不高,特别是在某些重大禽类传染性疾病的防治上存在较多问题。另外,当前养禽业中抗生素、化学合成药物、激素等使用不规范,禽类产品药物残留超标而影响出口,禽类排放粪便造成环境污染和破坏生态平衡等。使用了数千年的传统中药具有诸多抗生素等化药无法比拟的优点,可用于鸡新城疫、禽流感等重大禽类传染性疾病的防治。因此,为了生产更多的“健康绿色食品”,有必要进一步加强中药防治禽类疾病的科研投入,使我国养禽业走上健康、良性、持续发展的道路。
3、疫苗的使用方法及注意事项
目前我国对鸡新城疫疫苗的使用方法有:饮水免疫、注射免疫、气雾免疫、滴鼻点眼免疫等。3、1饮水免疫
首先要保证足够的饮水器,并把饮水器清洗干净,无抗菌、消毒药物残留;饮水免疫前停水2~4小时;疫苗水中不含金属离子和氯离子,可使用凉开水或蒸馏水,最好使用去离子水,并在其中加入2~3%鲜牛奶或0.2~0.3%脱脂奶粉,以稳定病毒活性。然后按要求加入疫苗,混匀后给鸡饮服。
特别注意疫苗的用水量,一般为鸡日饮水量的30%,疫苗用量高于平均用量的2~3倍,保证所有的鸡同时喝到疫苗水,并在0.5~1小时内饮完。如饮水量少,只能让一部分鸡饮上疫苗,造成免疫不均匀;饮水量太多,很长时间饮不完,造成疫苗效价降低。
3、2 注射免疫
注射前要将注射器具彻底消毒,疫苗现配现用,疫苗用灭菌生理盐水或凉开水稀释,不能用热水或含氯的自来水作稀释液,灭活疫苗要摇匀后才能使用;注射剂量要准确,不能任意加大或减少疫苗用量;注射时操作要规范,颈部皮下注射应提起皮肤掌握好角度,针头刺入皮肤与肌肉之间,避免刺伤颈骨或穿针;肌肉注射应根据鸡龄大少确定实施部位,一般胸部龙骨肌肉最厚处注射,避免破血管或内脏器官,造成骨骼损伤及死亡,腿部注射应在腿外侧无血管处,进针时顺腿骨方向刺入,避免刺伤血管神经。
3、3 气雾免疫
主要在大群免疫时应用,但不适宜于30日龄内的雏鸡和存在慢性呼吸道病的鸡群,以免诱发呼吸道系统疾患。气雾免疫时,将疫苗按规定稀释好,用喷雾器或空压机将疫苗液喷成气雾粒子。一般对6周龄以内的雏鸡气雾免疫,气雾粒子为 50μm,而对12周龄雏鸡气雾免疫时,气雾粒子取10~30μm为宜。在鸡头上为约1.5米左右喷雾,喷完后要最大限度地降低通风换气量,以保证气雾免疫效果,同时也要防止通风不良而造成 窒息死亡,一般喷雾后密闭鸡舍10~20分即可。但应注意有鸡支原体感染的鸡群,禁用喷雾接种;疫苗稀释后,应放冷暗处,必须在4小时内用完。
3、4点眼滴鼻
点眼滴鼻适用于鸡新城疫II系、III系、IV系疫苗的接种。对幼雏应用这种方法,可以避免疫苗病毒被母源抗体中和,从而取得比较良好的免疫效果,而且能保证每只鸡普遍得到免疫,且剂量一致。因此,一般认为点眼滴鼻法是鸡疫苗接种的最佳方法,尤其是鸡新城疫苗接种更是如此。用点眼滴鼻法接种时,可把1000只份的疫苗稀释于50或t00毫升生理盐水中,充分摇匀,然后在每只鸡的眼结膜或鼻孔上滴1滴(约0.05m1)。用La Sota弱毒苗0.05毫升滴鼻免疫,同时皮下注射0.3毫升油乳剂灭活苗或蜂胶苗0.5毫升,可获得90%以上的保护率,单独用其中一种苗免疫则效果低得多。
展望
随着我国养禽业的迅猛发展, 对ND 的防治越来越重要。因此研制出高效、安全、生产工艺简单、价格低廉、适用的ND 疫苗有重要意义。此外中兽药是在独特中兽医理论指导之下用于动物疾病防治,兼有营养和药用双重功效,与西药相比具有天然性、多能性、低毒副、不易产生有害残留和耐药性等优点,为动物临床广泛应用。于此同时,建立统一的兽医行政管理监督执法体系,改变现行的分散管理格局,实行从中央到地方的官方兽医制度,尽快与国际接轨,强化畜禽生产管理,加大执法力度,建立绿色畜禽产品专营市场,严格实行准入制,使合格产品进入,不合格的淘汰;扶持绿色品牌龙头企业,让绿色品牌和龙头企业结合,使 绿色品牌优势转化为经济发展优势,真正提高其质量安全水平。目前对鸡新城疫疫苗研究和中药防治,已经成为国际疫苗研究领域最热门的课题之一。
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第三篇:猪圆环病毒2型疫苗最新研究进展
猪圆环病毒2型疫苗最新研究进展
猪圆环病毒病是公认的免疫抑制病之一,造成猪场损失惨重,疫苗免疫成了救命的稻草。从2011年猪圆环疫苗上市至今,已有17家圆环产品先后上市,目前,出现严重供大于求的现象,同时,养殖场也面临着幸福的烦恼,大量产品的上市,产品价格可能下降,但是,面对玲琅满目的产品,如何选择疫苗成了养殖场一个重要的课题,针对这些烦恼,本文希望能够为养殖场选择疫苗带来帮助,避免走弯路,为养殖场服务。
1.PCV-2国内外最新流行动态
由PCV-2引发的疾病已成全球流行之势,在加拿大首次报道该病原引起PMWS后[1],学者通过调查本国包括SPF猪、部分散养猪以及育肥猪发现,猪群中PCV-2血清中抗体普遍存在,但目前该病在加拿大仍然只是散发。在英国和北爱尔兰,猪群血清中PCV-2抗体阳性率分别为86%和92%。美国、法国、丹麦、意大利、西班牙、荷兰、新西兰、日本、韩国、墨西哥等国家也相继报道猪群中存在PMWS。在我国猪群中PCV-2感染情况也不容乐观。2000年郎洪武等[2]在北京、河北、山东、天津、江西、吉林、河南等7省(市)的22个猪群采集了559份血清,用ELISA方法检测PCV-2抗体,其阳性率高达5l%,表明我国猪群中存在PCV-2的感染。王忠田等[3]用PCR方法对我国北京、山东、河北、深圳、山西、天津、广东等省(市)的12个规模化猪场发病猪群进行猪圆环病毒2型感染的流行病学调查,结果表明猪圆环病毒2型感染情况在我国猪群中相当严重。李超等[4]在2010年对安徽省PCV-2流行病学调查,结果表明安徽省14个市(县)的PCV-2抗体阳性率平均为74.36%,表明安徽省猪群中普遍存在着PCV-2的感染。从上述报道表明PCV-2在我国猪群中广泛存在。根据流行病学调查显示,虽然猪群中PCV-2抗体阳性率较高,但很大比例的抗体阳性猪群并不表现出临床症状。PCV-2与其他多种病原混合感染较为严重,调查发现沙门氏菌、大肠杆菌等细菌性病原与PCV-2混合感染率达到了20%[5]。陕西省PCV-2与PRV混合感染率是21.7%[6]。2005年陈义祥等对广西地区197份组织病料检测发现,PCV-2与PRRSV、CSFV、SIV、PRV混合感染占总病料数量的57.73%。2003年王文军等[7]对黑龙江地区PCV-2阳性猪群的病料调查发现,蓝耳病和猪瘟的阳性率也较高。
哈尔滨兽医研究所刘长明[8]在2007年采用免疫过氧化物酶单层细胞染色试验(IPMA)对来自与黑龙江、吉林、河北、上海、内蒙古、云南、江西等地的健康猪群480份血清和发病猪群424份血清,抗体阳性率分别为79.2%和91.7%,表明PCV-2在猪群中感染率非常高。山东农科院畜牧兽医研究所吴家强博士检测结果也证实PCV-2防控比较糟糕,PCV-2,2010年检出率为34.66%(124/357),2011年检出率为25.59%(174/588);2012年检出率为2
1.38%(147/683),圆环病毒病依然严重,但有下降趋势,这个和使用圆环疫苗免疫有关系。
第四篇:禽流感范文
江苏卫生厅:板蓝根冲剂可预防H7N9禽流感
江苏省卫生厅发布人感染H7N9禽流感防治中医方:板蓝根冲剂、黄芪口服液可用于预防H7N9禽流感
南报网讯(记者 查金忠 通讯员 沈卫)为探索和发挥中医药在防治人感染H7N9禽流感中的作用,昨天,省中医药局组织专家在国家卫生和计划生育委员会《人感染H7N9禽流感诊疗方案(2013年第1版)》和临床观察基础上,结合江苏地域特点,制订了《江苏省人感染H7N9禽流感中医药防治技术方案(2013年第1版)》。这一方案提供了预防、诊治人感染H7N9禽流感的多个中医方。【详细】 甘肃卫生厅:按摩迎香穴可预防H7N9禽流感
人民网兰州4月3日电 3日下午,甘肃省卫生厅紧急下发《发关于加强人感染H7N9禽流感防控工作的通知》(以下简称《通知》)。《通知》要求各级卫生行政部门要高度重视,加强甘肃省人感染H7N9禽流感疫情防控工作,有效应对可能出现的疫情,提高疫情的应急处置能力,切实保障人民群众身体健康和生命安全。
一、预防预案
起居预防
1.春季万物复苏,应当早睡早起,以适应自然界的生发之气。
2.“春捂”防病:春季乍暖还寒,气候多变,要保暖防寒,提高人体的防御能力。
3.运动锻炼:春天,万木吐翠,空气清新,增加户外运动锻炼,既采纳自然之气养阳,又使气血通畅、郁滞疏散,提高正气,强体防病。
4.调畅情志:多晒太阳,多听音乐,保持乐观情绪。
饮食预防
1.“春夏养阳”,勿食寒凉损伤阳气。
2.饮食要清淡:由冬季的膏粱厚味转变为应季时蔬的清温平淡。如:菠菜、蒜苗、香葱、小油菜等
3.饮食宜多甘少酸:春季宜吃甘味食物,以健脾胃之气,温补阳气;肝主升发,与春相应,酸入肝,少食酸性食物,既防阳气生发太过,又能养肝,提高抗病能力。
习惯预防
1.保持手部清洁,并用正确方法洗手。
2.避免手部接触眼睛、鼻及口。
3.打喷嚏或咳嗽时应遮掩口鼻。
4.不随地吐痰,如要吐痰应将分泌物包好,弃置于有盖垃圾箱内。
5.有呼吸道感染症状或发烧时,应戴上口罩,并尽早就医。
卫计委公布H7N9禽流感临床表现及诊疗方案
中新网4月3日电 国家卫生和计划生育委员会日前在其官方网站公布人感染H7N9禽流感诊疗方案。方案指出,根据流感的潜伏期及现有H7N9禽流感病毒感染病例的调查结果,潜伏期一般为7天以内。以下是全文:
人感染H7N9禽流感诊疗方案
人感染H7N9禽流感是由H7N9亚型禽流感病毒引起的急性呼吸道传染病。自2013年2月以来,上海市、安徽省、江苏省先后发生不明原因重症肺炎病例,其中确诊人感染H7N9禽流感3例,2例死亡。3例均为散发病例,目前尚未发现3例病例间有流行病学关联。
一、病原学
禽流感病毒属正粘病毒科甲型流感病毒属。禽甲型流感病毒颗粒呈多形性,其中球形直径80~120nm,有囊膜。基因组为分节段单股负链RNA。依据其外膜血凝素(H)和神经氨酸酶(N)蛋白抗原性不同,目前可分为16个H亚型(H1~H16)和9个N亚型(N1~N9)。禽甲型流感病毒除感染禽外,还可感染人、猪、马、水貂和海洋哺乳动物。可感染人的禽流感病毒亚型为H5N1、H9N2、H7N7、H7N2、H7N3,此次报道的为人感染H7N9禽流感病毒。该病毒为新型重配病毒,其内部基因来自于H9N2禽流感病毒。
禽流感病毒普遍对热敏感,对低温抵抗力较强,65℃加热30分钟或煮沸(100℃)2分钟以上可灭活。病毒在较低温度粪便中可存活1周,在4℃水中可存活1个月,对酸性环境有一定抵抗力,在pH4.0的条件下也具有一定的存活能力。在有甘油存在的情况下可保持活力1年以上。
二、流行病学
(一)传染源。目前尚不明确,根据以往经验及本次病例流行病学调查,推测可能为携带H7N9禽流感病毒的禽类及其分泌物或排泄物。
(二)传播途径。经呼吸道传播,也可通过密切接触感染的禽类分泌物或排泄物等被感染,直接接触病毒也可被感染。现尚无人与人之间传播的确切证据。
(三)易感人群。目前尚无确切证据显示人类对H7N9禽流感病毒易感。现有确诊病例均为成人。
(四)高危人群。现阶段主要是从事禽类养殖、销售、宰杀、加工业者,以及在发病前1周内接触过禽类者。
三、临床表现
根据流感的潜伏期及现有H7N9禽流感病毒感染病例的调查结果,潜伏期一般为7天以内。
(一)一般表现。
患者一般表现为流感样症状,如发热,咳嗽,少痰,可伴有头痛、肌肉酸痛和全身不适。重症患者病情发展迅速,表现为重症肺炎,体温大多持续在39℃以上,出现呼吸困难,可伴有咯血痰;可快速进展出现急性呼吸窘迫综合征、纵隔气肿、脓毒症、休克、意识障碍及急性肾损伤等。
(二)实验室检查。
1.血常规。白细胞总数一般不高或降低。重症患者多有白细胞总数及淋巴细胞减少,并有血小板降低。
2.血生化检查。多有肌酸激酶、乳酸脱氢酶、天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶升高,C反应蛋白升高,肌红蛋白可升高。
3.病原学检测。
(1)核酸检测。对患者呼吸道标本(如鼻咽分泌物、口腔含漱液、气管吸出物或呼吸道上皮细胞)采用real time PCR(或RT-PCR)检测到H7N9禽流感病毒核酸。
(2)病毒分离。从患者呼吸道标本中分离H7N9禽流感病毒。
(三)胸部影像学检查。发生肺炎的患者肺内出现片状影像。重症患者病变进展迅速,呈双肺多发磨玻璃影及肺实变影像,可合并少量胸腔积液。发生ARDS时,病变分布广泛。
(四)预后。人感染H7N9禽流感重症患者预后差。影响预后的因素可能包括患者年龄、基础疾病、合并症等。
四、诊断与鉴别诊断
(一)诊断。根据流行病学接触史、临床表现及实验室检查结果,可作出人感染H7N9禽流感的诊断。在流行病学史不详的情况下,根据临床表现、辅助检查和实验室检测结果,特别是从患者呼吸道分泌物标本中分离出H7N9禽流感病毒,或H7N9禽流感病毒核酸检测阳性,可以诊断。
1.流行病学史。发病前1周内与禽类及其分泌物、排泄物等有接触史。
2.诊断标准。
(1)疑似病例:符合上述临床症状及血常规、生化及胸部影像学特征,甲型流感病毒通用引物阳性并排除了季节性流感,可以有流行病学接触史。
(2)确诊病例:符合疑似病例诊断标准,并且呼吸道分泌物标本中分离出H7N9禽流感病毒或H7N9禽流感病毒核酸检测阳性。
重症病例:肺炎合并呼吸功能衰竭或其他器官功能衰竭者为重症病例。
(二)鉴别诊断。应注意与人感染高致病性H5N1禽流感、季节性流感(含甲型H1N1流感)、细菌性肺炎、传染性非典型肺炎(SARS)、新型冠状病毒肺炎、腺病毒肺炎、衣原体肺炎、支原体肺炎等疾病进行鉴别诊断。鉴别诊断主要依靠病原学检查。
五、治疗
(一)对临床诊断和确诊患者应进行隔离治疗。
(二)对症治疗。可吸氧、应用解热药、止咳祛痰药等。
(三)抗病毒治疗。应尽早应用抗流感病毒药物。
1.神经氨酸酶抑制剂:可选用奥司他韦(Oseltamivir)或扎那米韦(Zanamivir),临床应用表明对禽流感病毒H5N1和H1N1感染等有效,推测对人感染H7N9禽流感病毒应有效。奥司他韦成人剂量75mg每日两次,重症者剂量可加倍,疗程5-7天。扎那米韦成人剂量10mg,每日两次吸入。
2.离子通道M2阻滞剂:目前实验室资料提示金刚烷胺(Amantadine)和金刚乙胺(Rimantadine)耐药,不建议单独使用。
(四)中医药治疗。
1.疫毒犯肺,肺失宣降
症状:发热,咳嗽,少痰,头痛,肌肉关节疼痛。
治法:清热宣肺
参考处方:
桑叶 金银花 连翘 炒杏仁 生石膏 知母 芦根 青蒿 黄芩 生甘草
水煎服,每日1—2剂,每4—6小时口服一次。
加减:咳嗽甚者加枇杷叶、浙贝母。
中成药:可选择疏风解毒胶囊、连花清瘟胶囊、清开灵注射液。
2.疫毒壅肺,内闭外脱
症状:高热,咳嗽,痰少难咯,憋气,喘促,咯血,四末不温,冷汗淋漓,躁扰不安,甚则神昏谵语。
治法:清肺解毒,扶正固脱
参考处方:
炙麻黄 炒杏仁 生石膏 知母 鱼腥草 黄芩
炒栀子 虎杖 山萸肉 太子参
水煎服,每日1—2剂,每4—6小时口服或鼻饲一次。
加减:高热、神志恍惚、甚至神昏谵语者,上方送服安宫牛黄丸;肢冷、汗出淋漓者加人参、炮附子、煅龙骨、煅牡蛎;咯血者加赤芍、仙鹤草、侧柏叶;口唇紫绀者加三
七、益母草、黄芪、当归尾。
中成药:可选择参麦注射液、生脉注射液。
(五)加强支持治疗和预防并发症。注意休息、多饮水、增加营养,给易于消化的饮食。密切观察,监测并预防并发症。抗菌药物应在明确继发细菌感染时或有充分证据提示继发细菌感染时使用。
(六)重症患者的治疗。重症患者应入院治疗,对出现呼吸功能障碍者给予吸氧及其他相应呼吸支持,发生其它并发症的患者应积极采取相应治疗。
1.呼吸功能支持:
(1)机械通气:重症患者病情进展迅速,可较快发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。在需要机械通气的重症病例,可参照ARDS机械通气的原则进行。
①无创正压通气:出现呼吸窘迫和(或)低氧血症患者,早期可尝试使用无创通气。但重症病例无创通气疗效欠佳,需及早考虑实施有创通气。
②有创正压通气:鉴于部分患者较易发生气压伤,应当采用ARDS保护性通气策略。
(2)体外膜氧合(ECMO):传统机械通气无法维持满意氧合和(或)通气时,有条件时,推荐使用ECMO。
(3)其他:传统机械通气无法维持满意氧合时,可以考虑俯卧位通气或高频振荡通气(HFOV)。
2.其他治疗:在呼吸功能支持治疗的同时,应当重视其他器官功能状态的监测及治疗;预防并及时治疗各种并发症尤其是医院获得性感染。
六、其它
严格规范收治人感染H7N9禽流感患者医疗机构的医院感染控制措施。遵照标准预防的原则,根据疾病传播途径采取防控措施。具体措施依据《人感染H7N9禽流感医院感染预防与控制技术指南(2013年版)》的相关规定
第五篇:聚氨酯研究进展
聚氨酯树脂的研究进展
摘要:本文综述了聚氨酯目前研究热点,其中包括氟硅改性、水性化、非异氰酸酯聚氨酯和聚氨酯纳米复合材料的研究,指出了聚氨酯未来研究方向。
关键词:聚氨酯;氟硅改性;水性;非异氰酸酯;纳米复合材料
Research progress of polyurethane
Abstract:This article reviews the current research focus of polyurethane, including fluorine-modified, water-based, non-isocyanate polyurethane and polyurethane nano-composites, demonstrating future research directions of polyurethane.Keyword: polyurethane;fluorine-modified;non-isocyanate;nano-composites
引言
聚氨酯树脂(PU)是一种重要的合成树脂,它具有优良的性能,如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良,且具有良好的吸振,抗辐射和耐透气性能,具有高拉伸强度和断裂伸长率,良好的耐磨损性、抗挠曲性、耐溶剂性,而且容易成型加工,并具有性能可控的优点;它的产品形态多样,如泡沫塑料、弹性体、涂料、胶黏剂、纤维素、合成革等;因此广泛应用于交通运输、建筑、机械、家具等诸多领域。
1.氟硅改性
氟硅改性聚氨酯是目前研究的热点之一,氟硅具有独特的化学结构,其表面能较低,因此在成膜过程中向表面富集,可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温使用性能以及良好的机械性能。常有两种: 一种方法是将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应,将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中,利用硅氧烷的水解缩合交联来改善聚氨酯的性能;另一种方法是在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中,形成环氧交联改性聚氨酯体系。Cheng(Cheng, Zhang et al.2005)等人基于聚丙二醇(PPG),聚醚接枝聚硅氧烷(PE-PSI),2,4丁二醇(BDO)合成一个新颖的硅氧烷改性聚氨酯(PE-PSI)。Luo(Luo, Huang et al.2010)等人基于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),以二端羟烷基聚[甲基-(3,3,3-三氟丙基)]硅氧烷(PMTFPS)为软段,聚己内酯(PCL)的混合软段的基础上,合成氟-硅氧烷改性聚氨酯系列。Linlin(Linlin, Xingyuan et al.2007)等以2,4-甲苯二异氰酸酯、二端羟丁基聚二甲基硅氧烷(DHPDMS)、聚四氢呋喃醚二醇、1,4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯(Si-PU)。硅烷改性聚氨酯的研究十分活跃,以聚氨酯为主链通过硅烷封端改性,是一个重要的发展方向。Mahdi(Mahdi, Syed Z.Rochester Hills et al.2001)通过硅烷偶联剂改性聚氨酯,提高了聚氨酯密封胶对玻璃的粘接性,而且不用底涂剂,甚至可胶接油漆面和有机物污染的表面。Sun, DX(Sun, Miao et al.2011)等用硅烷偶联剂(SiCA)改性功能化的纳米二氧化硅聚氨酯,提高其热稳定性、硬度、耐水性和耐候性。Xu(Xu, Lu et al.2011)等利用2-三氟甲基-4,4'-二氨基二苯醚合成了一系列含氟聚氨酯弹性体,性能测定结果表明含氟聚氨酯弹性体具有较低的表面张力,更好的疏水性、热稳定性、良好的机械性能和阻燃性能。
2.水性聚氨酯
20世纪60年代以来,溶剂型聚氨酯得到了广泛的使用,然而有机溶剂使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性,水性聚氨酯以水为基本介质,具有不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视(仝锋 2000;颜俊, 涂伟萍 et al.2001)。水性聚氨酯按照分散粒子是否带电可分为离子型和非离子型, 而离子型水性聚氨酯按照聚氨酯主链上的带电性质又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型。LU(Lu, Tighzert et al.2005)等利用蓖麻油改性的水性聚氨酯与热塑性淀粉共混,试验表明,两者具有较好的相容性,这种改性弥补了热塑性淀粉的耐水性、物理机械性能方面的不足,为高性能的可降解淀粉塑料的研究提供了理论支持。Tyre(Tyre 2008)等人对作为木地板涂料的水性聚氨酯-丙烯酸混合物与油性产品的硬度、耐磨性和耐化学性坐了详细比较。Zhang(Zhang W)等人以聚醚多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙烷、羟乙基丙烯酸酯为原料,合成作为水性油墨连接料的水性聚氨酯乳液,制成的水性油墨不燃,无毒,无害,环境友好,既安全又节能。Yang.Z(Yang Z 2010)等人以水和非羟基溶剂作为混合溶剂,得到环硫氯丙烷单体和巯基改性聚氨酯混合水性乳液,该乳液可以用作高效、环保的工业废水汞离子吸附剂。Lagiewczyk(Lagiewczyk and Czech 2011)等基于羟基聚丁二烯(HTPB),聚丙二醇(PPG),二羟甲基丙酸(DMPA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备水性聚氨酯的压敏粘合剂(PU-PSA),其具有低粘性,低附着力和良好的凝聚力。
3.非异氰酸酯聚氨酯
20世纪90年代开始, 发达国家重视非异氰酸聚氨酯(NIPU)的开发与应用,在欧美国家正逐步实现工业化,在涂料、弹性体、胶粘剂等行业的应用大有与常规异氰酸酯竞争之势(Rokicki 2000;Figovsky and Shapovalov 2002;Yu, Yuan et al.2009)。NIPU由环碳酸酯齐聚物与胺类齐聚物反应制得, Garipov RM(Garipov, Sysoev et al.2003)等研究了环碳酸酯与胺的反应动力学特征。Kim(Kim, Kim et al.2001)等利用二氧化碳在相转移催化剂(PTC)作用下与二缩水甘油醚和双酚S的反应产物(DGEBS)反应制备二元环碳酸酯。Tamami(Tamami, Sohn et al.2004)等[利用环氧大豆油(ESBO)在催化剂作用下于110 ℃与二氧化碳反应合成大豆油环碳酸酯(CSBO),进而与胺类化合物反应可合成NIPU。Oleg Figovsky(Oleg Figovsky 2007)等研究了星形环碳酸酯的制备和其在合成星形羟基NIPU齐聚物、星形NIPU、星形杂化NIPU中的应用,同时还研究了丙烯酸环氧化合物、丙烯酸环碳酸酯、丙烯酸羟基NIPU齐聚物、丙烯酸NIPU、丙烯酸杂化NIPU的制备方法。通过采用特殊的树枝状氨基硅烷低聚物(dendroaminosilane oligomer),可以将硅烷链段引入NIPU网络结构中,成为一种杂化非异氰酸酯聚氨酯(hybrid NIPU,HNIPU)(王北海 2007)。杂化非异氰酸酯聚氨酯(HNIPU)涂料具有更好的耐化学性和透气性,是无分子间氢键类似结构的传统聚
氨酯涂料的1.5-2.5倍(Figovsky, Shapovalov et al.2001)。Poul-Ernst Meier,Farum(DK)(Poul-Ernst Meier 2004)发明了以HNIPU为基的胶粘剂和密封胶,用于金属表面涂装材料。
4.聚氨酯纳米复合材料
聚氨酯/纳米复合材料是未来的研究方向之一,近年来国内外聚氨酯/纳米复合材料的制备方法,主要介绍了共混法、原位聚合法、插层聚合法、溶胶-凝胶法等几种常用的纳米材料改性聚氨酯的方法(Dong-mei, Shao-ling et al.2011)。Zheng(Zheng, Gao et al.)等通过分散蒙脱石和多元醇,加入氨基烷基聚硅氧烷中和,制备蒙脱土/有机硅嵌段聚氨酯纳米复合材料。Petrovic(Petrovic, Cho et al.2004)等用溶胶-凝胶法制备并表征了两系列软段质量分数为50%和70% 的嵌段SiO2 纳米复合材料,研究了不同含量球形纳米SiO2溶胶对软、硬段相分离的影响。Yang hong-yan(Hongyan, Daocheng et al.2006)等以聚四氢呋喃醚二醇-1000(PTMG)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺(MOCA)为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用纳米CaCO3 对聚氨酯弹性体进一步增强,通过对纳米CaCO3进行表面改性及采用超声波促进纳米粒子在基体中更好地分散,并考察了纳米的CaCO3含量和合成温度对聚氨酯弹性体力学性能的影响。You(You, Park et al.2011)等制备泡沫聚氨酯(PUF)/多壁碳纳米管复合材料,并研究了其电学、热学和形态学特性,为制备高性能复合材料提供了理论依据。
展望
1.聚氨酯制备方法多为传统的制备方法,需进一步研究新的制备方法,进一步提高材料的综合性能;
2.针对特定缺陷利用多元复合改性聚氨酯涂料进行改良研究;
3.对于聚氨酯纳米复合材料的研究,期待新型纳米材料如纳米金刚石、纳米SiC等新型超硬纳米材料的应用研究;
4.聚氨酯复合材料还处于实验研究阶段,工业应用领域还有待于进一步开发。
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