第一篇：計算機分子模擬技術在石油化工領域的應用

計算機分子模擬技術在石油化工領域的應用

摘要:計算機分子模擬技術自九十年代初以來發展迅速,在新材料的設計開發領域已成為一種十分重要的方法和工具,從產品設計方法學來說,也是一種卓有成效的革命。本文介紹了該技術在石油化工領域的高分子材料、分子篩催化劑以及油品添加劑產品設計開發方面的應用現狀及發展前景。

關鍵詞:分子模擬,分子建模,高分子,分子篩催化劑,添加劑

一、前言

計算機分子模擬技術在材料科學領域的應用至九十年代初進入一個新的階段,它不僅能提供定性的描述,而且能模擬出分子體系的一些結構與性能的定量結果。計算機模擬使得理論物理學家、實驗化學家、實驗物理學家可以直接在計算機屏幕上模擬逼真的分子運動圖象。分子力場、模擬分子體系算法及計算機軟硬件的發展為分子模擬方法的發展奠定了堅實的基礎。

分子模擬技術集現代計算化學(ComputationalChemistry)之大成,包括量子力學法、MonteCarlo法,分子力學法及分子動態法等。分子模擬法是用計算機以原子水平的分子模型來模擬分子的結構與行為,進而模擬分子體系的各種物理化學性質。分子模擬不僅可以模擬分子的靜態結構,也可以模擬分子的動態行為(如氫鍵的締合與解締、吸附、擴散等)。分子模擬法可以模擬現代物理實驗方法還無法考察的物理現象與物理過程,從而發展新的理論;研究化學反應的路徑、過渡態、反應機理等十分關鍵的問題;代替以往的化學合成、結構分析、物性檢測等實驗而進行新材料的設計,可以縮短新材料研制的周期,降低開發成本。

分子模擬法不但可以模擬分子體系中的物理問題和化學反應過程,也可以模擬分子體系的各種光譜(如晶體及非晶體的X光衍射圖,低能電子衍射譜等等)。光譜的模擬可以使我們能夠更合理地解釋實驗結果,進行產品(如新型分子篩)的結構解析。

進入九十年以來,分子模擬技術在分子篩催化劑、高分子材料及其它固體化學、無機材料研究開發領域的應用已非常廣泛,許多大公司如MOBIL、Shell、Dow、EXXON等積極應用分子模擬技術來推動高分子材料、分子篩催化劑的研究開發工作。

二、分子模擬技術在分子篩催化劑研究開發領域的應用 1.研究沸石催化劑的吸附和擴散性質

鑒于沸石在分離方面的重要地位,以及吸附是研究沸石結構的一種工具,有關沸石吸附方面的文獻是大量的,而沸石的擴散性質對確定沸石催化劑能達到的優異選擇性是十分重要的,在以前由于缺乏進行預測的理論根據,每一個有研究價值的體系的擴散系數必需通過實驗測定[1]。

分子模擬技術的發展及應用,為研究沸石催化劑的吸附和擴散性質、溫度對擴散系數的影響、選擇合適的沸石結構及進行精細調節提供了優良的工具。

對尋找可以用于形態選擇性反應的可能的催化劑這方面的工作來說,一種高效的方法是建立沸石和被吸附分子的計算模型。采用分子圖形法(moleculargraphics)可以很快在計算機屏幕上顯示出各種反應物或產品的分子與候選的(candidate)沸石孔的形狀與尺徑的匹配程度[2],用量子力學[3-5]或分子動力學[6]研究沸石內的分子擴散可以提供對所顯示的分子圖像的證明。

線性雙烷基萘是一種在生產液晶高分子以及其它特殊高分子材料過程中有重要作用的中間體,2,6-DIPN可通過萘和丙烷在酸性固體催化劑的作用下進行萘的丙基化獲得,然而,無定形的酸性固體催化劑生產出等量混合的異構體2,6-和2,7-DIPN[9],二者的分子平均分布十分相似,要分離它們很困難,費用很高。2,6-和2,7-DIPN在分子形態上的不同足以使它們在某一指定沸石中的擴散速率產生足夠大的差異。文獻[7]在SGI工作站上用INSIGHTⅡ軟件[10]對可能的沸石進行檢索,研究發現,絲光沸石的孔徑形態和2,6-異構體的匹配要比與2,7-異構體的匹配好得多,對2,7-異構體存在足夠大的勢壘,而2,6-異構體可以很順利地通過。文獻[7]還將計算和預測的結果與各種催化劑催化萘異丙基化的反應結果進行了對比,證實了計算結果的可靠性。

苯與聚丙烯的烷基化反應是一個重要的石油化工過程,其產物異丙基苯用于酚與酮類產品的合成中,傳統的工業化過程使用AlCl3或“固體磷酸”催化劑,在安全性、腐蝕及廢物處理等方面存在諸多問題,避免這些問題的一個有效途徑就是使用分子篩催化劑。最近幾年已經開發出了一些這樣的催化劑如FAU,MOR及β沸石等等,.Millini[8]采用MSI軟件的SolidsDocking模塊計算了異丙基苯和該反應的副產物在上述分子篩中的能量最低的擴散路徑,上述所有分子篩均顯示出了對產品的形態選擇性。

沸石的三維網狀結構為氣體的分離提供了一個理想的場所,對于某一具體的分離過程應該可以從大量的已經很成熟的可能結構的沸石中找到一種滿足分離效率的要求,這種搜索的傳統方法的實驗工作量是很大的。文獻[11]應用Cerius軟件中的Sorption模塊預測氧氣和氮氣及氮氧混合氣在沸石中的吸附等溫線,為搜索可能的沸石結構提供了一種快捷、耗資少的方法。該研究發現Li-X是一種理想的氮氣優選吸附劑,可用于生產純凈的氧氣。

非均相催化開始于有機分子在催化劑表面的吸附。在吸附過程中,催化劑和有機分子的形態(shape)會因為吸附劑與吸附質之間的非鍵合相互作用均會發生改變,這種改變在產生吸附中心及影響系統的反應動力學起著至關重要的作用。ZSM-5沸石在吸附二甲苯過程中,其空間結構將從單斜晶變化成斜方晶[12],文獻[13]用Cerius的Sorption模塊模擬了對位和間位二甲苯分別在T,M和O-ZSM-5沸石上的吸附過程。2.沸石結構的解析

分子模擬方法可以將建模技術和分析實驗方法緊密結合起來,衍射數據、組成及幾何特征數據、孔的坐標及體積數據、EXAFS和固體NMR數據可以從原子水平的模型直接模擬出來。上述模型的變化對模擬譜圖的影響可由結構和分析數據之間的動態聯系直接控制。掃描電子顯微鏡、電子衍射和高分辯率晶象測定的晶粒的形態學性質也可以用原子水平的模型直接模擬。通過分子模擬技術,可以在屏幕上觀察到晶體結構的不斷變化、模擬的衍射曲線和實驗曲線的不斷擬合。紅外光譜和拉曼光譜等晶體振動光譜的模擬,可以表征晶體的構象及原子間相互作用的特征[14,15]。

沸石材料的骨架結構的幾何特征及拓撲特征的識別對于理解它們在催化和分離過程中的行為是至關重要的。由于大部分新合成的沸石為粉狀,其結構的解析用傳統的單晶X射線技術難以實現,需要由粉末X射線衍射或粉末中子衍射技術來進行結構解。分子模擬技術可以用來對從X射線衍射數據得到的沸石結構模型進行精修以產生精確的模型,文獻[16]報道了分子模擬技術應用于該領域的工作,并給出了利用分子模擬軟件Cerius確定沸石骨架結構的幾何特征過程的流程圖。3.新型分子篩的設計

由于分子模擬技術在綜上所述的各個方面對分子篩催化劑研究開發工作的卓有成效的幫助,它已經成為分子篩催化劑專家們手中重要的、甚至是必不可少的先進工具。分子模擬技術作為工具至少可以在以下幾個方面對新型分子篩的設計提供有效的支持:(1)利用分子模擬軟件中的分子篩數據庫中提供的已知的分子篩結構及其有關參數考察現有分子篩是否符合所要解決的具體問題的要求,使搜索可能的分子篩結構的速度大大提高而費用大大減少。

(2)利用分子模擬技術可以從多個方面確定分子篩的框架結構并對其進行精修,可以得到晶胞參數,原子位置,原子占有率,溫度因子等性質,如利用與已發表的結構或模擬實驗數據進行結構精修;利用Rietveld方法,通過對比實驗X-Ray衍射數據進行結構精修;利用距離優化法(DLS)進行結構精修。

(3)利用分子模擬技術可以對任意建造的分子篩結構預報其穩定性及相應的參數,分子篩設計專家可以在計算機屏幕上進行新型分子篩的設計。

(4)利用分子模擬技術可以進行分子篩光譜波譜的模擬及其結構的表征與解析。

(5)利用分子模擬技術可以很直觀很方便地“觀察”到分子篩的吸附散現象以及溫度等因素對吸附的影響,可以考察分子篩催化劑的催化機理,有目標地設計新型高效的分子篩催化劑。

三、分子模擬技術在高分子材料研究開發領域中的應用 1.研究彈性材料的結構和性質

計算機模擬目前在彈性材料(elastomericmaterials)的結構表征和性質(性能)的解析及預測方面起著越來越重要的作用[18-20],其在該領域中的應用主要包括以下幾個部分:(1)對表現出可逆轉彈性性質(reversibleelastomericproperties)的材料的開發而進行的對凝膠過程(gelationprocess)的模擬,其目的在于充分表征溶膠相(solphase)的量和構成以及凝膠相(gelphase)的結構以預測它們的模量(moduli)[21,22]。

(2)對多環分子(macrocyclicmolecules)的立體構像的模擬,尤其是對其“孔徑”的表征,可用以預測其在端連接過程中的捕獲效率[23]。

(3)高聚物的結晶目前也是一個引人注目的研究方向。Windle等[24]發展了一些模型來模擬含兩種可結晶組分的共聚物的鏈的序列。Madkour[25,26]用MonteCarlo法研究了二甲基硅氧烷和二苯基硅氧烷的共聚結晶。

(4)某些高分子材料因其具有很好的透氣性能而被考慮應用在氣體分離工作中,考察的高分子材料有無定形聚乙烯(PE)和聚二甲基硅氧烷(PDMS),參見文獻[27,28]。

(5)研究共聚物的結構和性能的關系。Subramanian等[29]用分子模擬技術研究理想的支化的乙烯-丙烯共聚物(EPcopolymer)的結構,發現和線性共聚物相比,支化共聚物具有較小的回轉半徑,和溶劑的相互作用較小,粘度較低。EP共聚物經常被用于調整各種潤滑劑(如內燃機油)的粘溫性能[30],該項研究具有很強的實用價值。

2.高分子共混體系的預報

通過共混的物理方法得到具有工程上要求的特定物理性質的高分子材料而無須再去進行具有類似性質的共聚物的設計。目前,尚沒有簡單可循的方法來判斷哪些高分子能夠共混,從經驗上可以提出很多共混的高分子組份的方案,要從實驗上(包括化學合成,結構鑒定和物性檢驗等環節)尋找有效的方案,費用很大。用分子模擬的方法來判斷哪些高分子能夠共混,會極大地縮短所用的時間,整個過程可分為兩個部分,其一是用分子模擬技術來評價各方案的可行性,其二是優化的幾個方案的實施[31]。

3.催化劑選擇性的設計

分子模擬技術可以建立催化劑中心與反應分子相互作用的模型,計算出各種取向的構型之間的能量差,能量低的其存在的幾率大于能量高的,由此可以評價、篩選各種設計方案,得到對催化劑選擇性機理的正確認識,得到優秀催化劑設計方案的可靠選擇。(1)Ziegler-Natta催化劑和金屬茂催化劑

文獻[32]介紹了用于丙烯等規(isotatic)聚合的Ziegler-Natta催化劑的分子模擬設計,利用電子結構從頭計算技術結合經驗力場分子動力學技術,研究了環橋1,2-亞乙基雙茚基鋯Ziegler-Natta催化劑的定向性;基于外消旋1,2-亞乙基雙茚基鋯和外消旋1,2-亞乙基雙四氫茚鋯催化劑的等規立構實驗觀測結果可以和計算結果相吻合;提供了內消旋1,2-亞乙基雙四氫茚鋯催化劑的無規立構性質;報導了模擬修正后的外消旋1,2-亞乙基雙四氫茚鋯催化劑對等規立構度的影響(增加或減少)。

近來有關分子動力學在有機金屬化學中的應用的報道包括不少對環戊二烯基類化合物的研究[33-36]。對于這類化合物,最近的研究包括用于連接金屬的處于Cp環中心的模擬原子(pseudoatom)[35,36]。

EniChem的Longo等[43]利用MSI的DMOL模塊研究了基于金屬茂催化劑的烯烴聚合反應的機理,得出了許多重要的結論。(2)INSITE技術中的分子結構控制

單一活性中心催化技術的出現導致了一系列新的聚合物的產生,它對產品開發的新途徑的進一步開拓,正在改變著塑料工業的現狀。作為MSI分子模擬軟件主要用戶之一,Dow公司結合分子模擬技術,近年來開發了INSITE技術[37],并用該技術開發生產了AFFINITY聚烯烴塑性體系列(POPs)和ENGAGE聚烯烴彈性體系列(POEs)。

Dow的INSITE技術主要由兩種方法結合而成,其一是并行開發技術[38](concurrentdevelopmentapproach),其二則是分子結構控制(moleculararchitecturecontrol)。Dow的分子結構控制技術可以使得設計者打破原有的設計規則,控制所用的分子的類型(如支化長鏈,支化短鏈,Mw分布等)。將這種分子設計和過程動態控制結合起來,可以使設計者直接制造出高分子而勿需采用工業應用中原有的失敗-嘗試法,可使材料科學家用模型方法探索新的結構-組成關系,開發新產品,縮短開發周期。4.分子光譜波譜的模擬

對非晶體衍射(如玻璃體)的衍射圖已達到很精確的程度,可以用于確定分子鏈內的構像特征[39]。用粉末晶的衍射曲線來確定分子晶體的結構已成為現實。NMR譜作為X射線等其它分析方法的重要補充已被廣泛應用于測定分子的溶液結構,這一工作的數據量很大,應用分子模擬技術,將其和多維光譜分析技術結合起來以形成一種集成系統,可以方便高效地進行數據處理和更準確地預報結構。

分子動態模擬法的發展為模擬真實的分子體系的振動光譜奠定了堅實的基礎。分子動態模擬法可以按時間序列描述分子的每個原子的運動軌跡,從而模擬分子的各種層次上的運動行為,可以預報分子的振動頻率、譜帶的強度,還可以模擬譜帶的形狀。分子模擬法可以計算多分子體系、非晶態分子、溶液體系、表面或界面上分子的光譜[40]。

四、分子模擬技術在添加劑研究開發領域的應用

分子模擬技術在一定程度上可以應用于油品添加劑的設計開發工作中。油品添加劑種類和產品很多,隨著工程技術的進步而提出的要求,油品添加劑的新產品還在不斷涌現,利用分子模擬技術,可以輔助新產品的開發;可以;預測其物理與化學性質。其中,研究添加劑的結構對性能的影響可由分子模擬領域的三維QSAR分析技術來實現。

QSAR技術近年來發展迅速,該技術雖然是針對藥物分子設計而開發的,但因其卓越的分析化合物結構與性能關系的統計分析能力和計算化合物分子各種結構性質的大量有效的工具和方法,已逐步從藥物分子設計領域滲透到其它的產品設計領域,如配方(formulations)、潤滑劑、添加劑設計領域。QSAR的全稱是“定量的結構-活性關系”(QuantitiveStructureActivityRelationship),當前的QSAR研究工作集中于開發一些理論和方法以將構像和分子的形態(shape)的物化性質帶入QSAR開發過程中,由此而導致了可比較的分子場分析技術(CoMFA)、分子形態分析技術(MSA)以及接受體模型方法(ReceptorModel)的開發和發展,這種類型的QSAR被稱為三維QSAR。另外,GFA(GeneticFunctionAnalysis)技術為研究結構-組成關系提供了一種新的高效的遺傳函數分析方法,該方法可以快速生成統計上合理的一組結構-性能模型,而不是一個模型,這樣就可以發現那些其它技術發現不了的關系[41]。如為防止油井管因無機沉淀物的生長而導致管道堵塞,Bendickson[42]等應用Cerius2的QSAR+模塊研究了24種聚合物對抑制碳酸鈣和磷酸鈣晶體生長的作用,對Calgon公司在這一領域12年的研究成果進行了極為有效的總結,成功地描述了防垢劑的結晶抑制過程。另外還有一些應用QSAR的成功報道,如判斷洗滌劑的流變學性質、聚合物的熔態粘度、防銹劑的開發等等。

第二篇：計算機在中藥領域的應用

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計算機技術是本世紀的卓越科技成就之一。近年來，隨著計算機技術的發展和普及，在中藥研究中的應用研究報遭不斷增多，有力地促進了中藥學研究方法的發展，計算機技術已成為中藥研究的重要手段之一，在計算機技術人員和中藥工作者的共同努力下，近年來，中藥領域的計算機技術發展取得了一定成果，但仍待進一步開發，使目前取得的成果完善，并積極應用最新計算機技術，提高中藥研究水平。現就近年來中藥領域計算機技術應用進展概述于后。

1.計算機在中藥材真偽鑒別方面的應用

成都中醫學院研制的“中藥顯微電腦識別專家系統”，該系統與顯微電視錄像系統配套使用，具有圖像真實，操作靈活、方便、檢驗快速、準確的效果；濟南山東省新藥藥理研究中心根據中藥玉竹及其混淆品的生藥性狀，組織構造及粉末特征，結合計算機技術編制了一個中藥玉竹及其混淆品鑒別的系統，該系統具有鑒別、檢索、修改及打印等功能，按照屏幕提示信息輸入待鑒標本的特征代碼或實測數值，在幾秒鐘內即可完成鑒別；廣州廣東藥學院26個細辛樣品為訓練集，以19個細辛樣品為試驗集，采用化學模式識別技術對3 種細辛(北細辛、漢城細辛、華細辛)進行鑒別，該項研究從細辛揮發油GC—MS中獲得數量化分類特征，經PRIMA法處理，實現了計算機對所有樣品的鑒別分類，所得結果與實際相符；第二軍醫大學藥學院運用計算機圖像定量分析技術建立了測定黃連類中藥組織細胞的顯微鑒定模式識別系統，為中藥混亂品種與多源道地藥材鑒定提供了新的三維定量研究技術和資料；第二軍醫大學藥學院運用計算機圖像處理的技術實現郁金類連續切片組織形態的計算機三維重建與動態顯示，他們還利用計算機技術實現了麥冬類中藥組織連續切片三維重建與動態顯示，為計算機輔助生藥學鑒定和教學提供了新的三維圖像技術和研究資料；重慶四川省中藥研究所實現了道地藥材附了連續切片三維重建與動態顯示，為計算機輔助生藥學教學和鑒定提供了具有生動性和立體感的三維圖像技術和資料；麗水地區藥品檢驗所先根據直偽黃芪紫外光譜峰位賦值量化，然后用計算機求得相似系數進行聚類分析，以判別黃芪的真偽；麗水地區藥品檢驗所將數量分類學中的聚類分析引用到紫外線光譜分析中，用微機求出比較值及聚類，然后根據其聚類譜系來量化研究系列中藥的真偽優劣，以4類藥材為例，證明其結果可反映出各試樣之間的親疏遠近關系。如友好醫院科技開發部提出一種揮發油生藥的模糊模式識別方法，剛氣相色譜法獲得樣品信息，由計算機進行檢索，結果顯示其品種符臺率為93．75%；品種、產地符臺率為75%。檢索過程僅數秒鐘；江西中醫學院用紫外分光光度計測定清開靈注射液的吸收度，采用初均速法研究了其中主要成分黃芩甙和綠原酸的含量變化，將實驗數據輸人計算機處理，預測出該制劑中黃芩甙和綠原酸的穩定性；北京總后衛生部藥品儀器檢驗所為了對枸杞子藥材及其有關制劑的質量進行控制，對不同產地的枸杞子進行了比較分析，收集其色譜、質譜圖、實驗結果認為其離子流圖有較大的共同點，可作為定性的依據，但亦存在不同之處，各組分的相對百分含量不盡相同，所占成分亦有區別，利用計算機譜庫檢索并核對有關資料，個別組分還利用對照品進行對照，共鑒定出33種化合物； 第二軍醫大學藥學院生藥學教研室對15種葉類生藥氣孔進行計算機圖像分忻； 第二軍醫大學藥學院經過對4種蛇床的果實、芬粉粒、維管束，氣孔和內胚乳細胞的大小進行體視學研究和計算機圖像分析測定，結果表明，果實和維管束的大小順序為興安蛇床>堿蛇床>濱蛇床>蛇床；花粉粒大小為堿蛇床>興安蛇床>濱蛇床>蛇床；內胚乳細胞則興安蛇床>濱蛇床>堿蛇床>蛇床；中國藥科大學研制的“金銀花藥材品種鑒定計算機輔助咨詢系統”；南京軍區后勤部藥品檢驗所研制的“中國藥典中藥及其相關品種粉末顯微智能鑒定系統”，該系統收載了668種中藥材(含混偽品287種)可以模擬專家在實際工作中的思維方式進行鑒定；中國藥科大學測試中心應用計算帆輔助模式識別技術鑒別中藥材重樓；第二軍醫大學藥學院生藥學教研室將圖像分析技術探索性地應用于仙茅屬植物花粉的鑒別，發現該屬植物花粉體

積相有效期很大，種問兩兩比較均有顯著性差異，提示圖像分析技術在生藥學領域具有廣闊的應用前景；山東醫科太學應用計算機鑒定、檢索藥用植物標本；江西中醫學院根據常見中藥材及其混淆品的性狀特征，制定了操作性強、規范度高的性狀鑒別客觀標準，建立了判別的數學模型和判別指數計算方法及中藥材電腦代碼，實現了125種中藥材及數百種偽品的性狀鑒別電腦模擬；中國科學院沈陽應用生態研究所應用計算機進行植物自動分類；四川省中藥學校應用微機對中藥材紫外光譜的鑒別特征進行管理；沈陽藥科大學藥物分析研究室用對稱的三層BP人工神經網絡處理中藥化學模式識別數據，既達到了提取特征和降維映射的目的，又減少了每引人一個樣本重新計算各樣本空問距離和分布的麻煩，提取的特征及相應誤差用三維圖形表示，可直接用于中藥的化學模式識別；遼寧中醫學院研制的“中藥性狀鑒別微機管理系統”；廣州廣東藥學院藥學系以“南藥”砂仁及其偽品為研究對象，從砂仁及其偽品的紫外光譜中蕕取數量化特征，通過聚類分析，在計算機上實現了樣品的鑒別分類。

2.在探索中藥化學成分的應用

成都中國科學院成都生物研究所利用毛細管氣相色譜保留指數定性、標準樣品疊加和色譜一質譜一計算機聯用技術，對淡黃杜鵑植物揮發油的化學成分進行了分離和鑒定，共鑒定出單萜烴18個，倍半萜烴41個，并測得了各化合物的相對含量，其主要成分是：β一蒎烯、α 一蒎烯、乙酸冰片酯、檸檬烯、β一橫香烯、香檜烯、香茅醇和月桂烯；福州福建師范大學生物工程學院應用毛細管氣相色譜一質譜一計算機聯用系統對閩產石香蔫揮發油的化學成分進行研究；上海第二軍醫大學藥學院采用計算機圖像分析技術對20種細小種子類生藥進行分析測定，報道了種子的最大直徑、周長、截面積、體積和不規則參數，鄭州河南省中醫藥研究院利用毛細管氣相色譜一質譜一計算機聯用拄術來分析懷菊花揮發油的化學成分；中國科學院長春應用化學研究所利用氣相色譜一質譜一計算機聯用裝置分析了吉林栽培西洋參揮發油中的化學成分及相對含量；濟南山東省中醫藥研究所采用GC--MS計算機聯用儀，對蔓荊予不同炮制品的揮發油進行了分析研究，結果表明，炮制后揮發汕含量減少，質量發生變化，共分離鑒定出26個化臺物，生品和微炒品檢出26個炒焦品檢出20個，炒炭品檢出16個；南京市中醫院運用氣相色譜一質譜一計算機聯用研究巴戟天的化學成分。

3.在中藥臨床及實驗研究方面的應用

蚌埠醫學院藥理學教研室在研究白芍總苷對缺血心的保護作用方面，運用計算機檢測心功能變化；上海醫科大學病理生理教研室在研究靈芝合并降壓藥治療難治療性高血壓時血壓、血糖、NO、微循環及血液流變性的改變的臨床實驗中，運用顯微電視電腦測量系統定量測定用藥前后甲鹱微循環的變化；上海中醫學院附屬龍華醫院應用電子計算機對結晶天花粉蛋白抗早孕進行分析研究；南京醫科大學第一附屬醫院皮膚科對中醫治療白癜風74首方劑進行計算機拆方排序，從中選出高頻砍出現的中藥89珠，再觀察這些中藥乙醇提取物對蘑茹酪 氨酸酶和無細胞系統多巴色素自動氧化生長黑素量的影響，發現有19味中藥乙醇提取物存 3個不同濃度對酪氨酸酶活性、黑素生成量呈劑量依賴性激活和上調；杭州浙江醫科大學淋巴學研究室應用中醫中藥治療肝硬化腹水的藥物，進行動物實驗通過掃描電鏡和計算機聯機的圖像處理系統，對藥物的腹膜孔調控和促腹水轉日作用，作了觀察和定量分析。沈陽中國醫科太學生物教研室根據Beeler--Reuter方程，對Ca2+通道電流結合膜片鉗實驗數據進行計算機重建，并研究了中藥白花前胡有效成份Pd--Ia(a)+通道的作用模式，為研究Ca2一通道電流及聯因子的動態過程提供了一個新方法，為定量研究心臟藥物作用機制及判斷其療效提供了理論依據。中周醫學科學院藥用植物研究所利用計算機自動控制、圖像分析處理和多媒體視頻等多種技術，將小鼠在圓形水迷宮的學習記憶行為表現轉移為活動圖像井顯示其實時運動軌跡路線，利用計算機獲得的信息資源進行綜合分析，優化組臺后，建立了出運動距離、速度、尋找平臺時間、運動軌跡組成的評價指標。從而為益智中草藥研究提供了一種自動化程度高、獲取信息量大、符合國際標準的圓形水進宮計算機自動控制和圖像分析處理系

統及相應的指標評價體系。杭州浙江省中醫藥研究院自術、黨參腹腔注射經掃描電鏡和計算機圖像處理與定量分析結果表明能使小鼠腹膜孔平均孔徑及開放密度明顯增加，黃芪無顯著作用，表明白術、黨參對腹膜孔調控作用較強、是治療腹水的有效藥物；北京中醫藥大學以 3 H一梔子甙為示蹤劑，采用整體放射自顯影及圖像分析技術，觀察梔子的有數成分梔子甙在小鼠休內定量分布的動態變化，并探討與梔子歸經理論的關系，結果顯示同一器官的不同示蹤時相和同一示蹤時相膽、肝、腎上腺、小腸、大腸、心臟和胃等器官，其分布特點同梔子歸經于心、肝、肺、胃經以及贓腑的絡屬關系基本相符、首次為梔子傳統的歸經理論提供了形態學依據；浙江省中醫藥研究院通過對健脾益氣的白術、黨參黃芪對小鼠腹膜孔調控作用的觀察，通過掃描電鏡和計算機圖像處理與定量分析，提示白術、黨參是治療腹水的有效藥物；廣州廣東藥學院藥學系借助計算機，對中藥的性、虛、月經進行量化處理，建立了尋找藥材替代品的數量化方法：南昌江西中醫學院用原了吸收光譜法檢測，10種辛溫解表藥和7種溫里藥的15種生命元素含量，采用微機對其藥效與各元素含量進行逐步判別分析，結果表明兩者功效與Mn、Cn、Ba、Pb 5種元素含量有關，并建立了辛溫解表藥與溫里 藥的判別模型，該模型具有顯著的判別效能。

4.在中藥及方劑數據庫方面的應用

南京中醫藥大學研制的“中華本草名錄檢索系統”，“圖經本草檢索系統”，其中“《圖經本草》計算機檢索系統”可瀏覽《本草圖經》的全部原文，也可查閱某殊中藥的原文進行統計分析；中國中醫研究院中藥研究所研制的“電腦檢索全國中草藥名鑒數據庫”，該數據庫收錄了我國中草藥13268條(722科)，每條記錄包括類科、拉丁學名、植、動、礦物名，藥材名、文獻名、地方名、功效、備考八項基本信息。其中除備考外，全部數據均可以關鍵詞進入儉索；昆明云南省藥材公司建立的“云南中藥資源評價體系和計算機數據庫”，協助對云南中藥資源的現狀進行了解及合理開發利用當地的中藥材資源；內蒙古中蒙醫研究所研制的“內蒙古中蒙藥用植物資源數據庫系統”，該系統不僅可提供查詢，還可以對內蒙古地區中蒙藥用植物作整體的綜臺性定量分析及提供決策方案。黑龍江中醫學院和東北林業大學聯臺研制的“中藥通用文獻檢索系統”，該系統按照設計要求可適用于中醫學各學科的小型文獻的檢索與管理；福建省中醫藥研究所研制的“中國草藥數據庫檢索系統”；貴州省中醫研究所研制的“中國苗旗藥物現代文獻數據庫”；中國中醫研究院中藥所的“萬方中藥信息處理系統”；南京中醫藥大學研制的“中醫方劑編碼及文獻數據庫系統，該系統于2001年3月通過鑒定，系統收錄了古今方劑101903首，可進行方名、書名，處方藥物、功能、主治等的檢索。“中醫歷代常用方劑數據庫檢索系統”，該系統于1994年12月通過鑒定，系統收錄了中醫歷代常用方劑1萬條首，該系統除了縱向可方劑名檢索異名、方振、作者、藥物組成、功用、主治、藥理作用、用法外，還可以橫向根據組成考察方劑的沿革、變化、比較方 劑的配伍關系，根據功用查詢同類方劑，根據主治查詢相應的方劑，根據藥理作用查詢相應的方劑等；江蘇缸皋市中醫院研制的“實用方劑數據庫及檢索系統”，該系統以實用方劑辭典》為藍本，收錄方劑10310首，數據內容包括拼音、方名、異名、方源、組成、功能、用法、宜忌、加減、主治、實例、方考等；廣州廣東藥學院研制的“中藥方劑的計算機輔助分析系統”；江西中醫學院運用數據庫技術探索中醫方劑配伍的統計規律；遼寧省中醫研究院研制的“《苷濟方》數據庫”；安徽中醫學院運用計算機對《各醫類案》的方藥進行分析，發現全書共用方416首、用藥465種、方劑以補中益氣湯、四物湯、六君子湯、小柴胡湯等23方為“核心方劑”，藥物以甘草、人參、白術、當歸、茯苓等13味藥為“核心藥物”，這些結果顯示了江氏在選案時重溫補，也從測面反映溫益脾胃、滋補氣血在歷代醫家臨床中占有重要的地位；中國醫科大學運用計算機對《方劑學》中常用藥物進行統計分析；云南省醫學信息研究所研制的“中藥不良反應文獻題錄庫計算機管理系統”，該系統收集了1990~199 7年國內文獻振中有關中藥不良反應文獻等等。

5.在中藥領域其他方面的應用

北京醫學院運用計算機對常用中藥的歸經進行分析；北京大學化學與分子工程學院運用計算機對中藥復方進行模擬研究；錦州醫學院應用計算機對中藥進行綜合評價；北京同仁堂制藥二廠利用計算機解決中成藥工藝設計中正交試驗法數據處理的問題；貴陽中醫學院研制中藥制劑均勻試驗設計；中國醫學科學院藥用植物資源開發研究所研制的“中國藥用植物系統療效計算機統計分析系統”；江西中醫學院采用紫外分光光度法測定了銀黃注射蔽的吸收度，根據初均速法預測了其中主要成分綠原酸與黃芩甙的穩定性，均實驗數據輸入了計算機進行運算，預測出銀黃注射被的有效期；黑龍江中醫學院研制的“中藥科研方案、生產工藝優化設計軟件，該系統將傳統的正交試驗與正態擬臺相配臺，并編制了T檢驗、方差分析、回歸及 LD50等組成程序包相佐。

廣州廣東藥學院將計算機模式分類技術推廣應用于兩個中藥研制方童康片、腦得生片的解析，計算機模式分類結果與中醫理論相吻合；重慶四川省中藥研究所應用二次正交回歸旋轉組合設計進行田間試驗，經計算機運算，獲得藥用紅花施肥量的數學模型，通過對此模型進行分析、模擬、優化和篩選得藥用紅花的面施肥量公式，按此方案實施，可獲得高產；無錫輕工大學生物工程學院在探索靈芝胞外多糖分批發酵非結構動力學模型時，通過計算機模擬，證明模型預測值與變際實驗值具有良好的擬臺性等等。

第三篇：CNAS-CL36：2012 分子診斷領域應用說明

CNAS-CL36

醫學實驗室質量和能力認可準則 在分子診斷領域的應用說明

Guidance on the Application of Accreditation

Criteria for the Medical Laboratory Quality and Competence in the Field of

Molecular Diagnostics

（征求意見稿）

中國合格評定國家認可委員會

2012年09月13日發布

2013 年XX月 XX日第 1 次修訂

2014年xx月xx日實施 CNAS-CL36:2012

前言

本文件由中國合格評定國家認可委員會（CNAS）制定，是CNAS根據分子診斷領域的特性而對CNAS-CL02：2012《醫學實驗室質量和能力認可準則》所作的進一步說明，并不增加或減少該準則的要求。

本文件與CNAS-CL02：2012《醫學實驗室質量和能力認可準則》同時使用。在結構編排上，本文件章、節的條款號和條款名稱均采用CNAS-CL02：2012中章、節條款號和名稱，對CNAS-CL02：2012應用說明的具體內容在對應條款后給出。

本文件的附錄A、B為規范性附錄。附錄的序號及內容與CNAS-CL02:2012不對應。本文件于2012年制定，本次為第1次修訂換版。

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醫學實驗室質量和能力認可準則在

分子診斷領域的應用說明 范圍

本文件規定了CNAS對分子診斷領域的認可要求，包括：病原體核酸和人體基因等領域涉及的核酸擴增試驗、雜交試驗（包括解剖病理中的原位雜交試驗）、核酸電泳分析等。

注：“分子診斷”包括檢驗醫學領域的“分子檢驗”以及病理學檢查領域的“分子病理”。規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括修改單）適用于本文件。

GB/T 20468-2006 臨床實驗室定量測定室內質量控制指南 CNAS-RL02 能力驗證規則 CNSA-CL31 內部校準要求

臨床技術操作規范·病理學分冊，人民軍醫出版社，2004 醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則

病理科建設與管理指南（試行），衛辦醫政發〔2009〕31號 術語和定義 4 管理要求

4.1 組織和管理責任

4.1.1.2 實驗室為獨立法人單位的，應有醫療機構執業許可；實驗室為非獨立法人單位的，其所屬醫療機構執業證書的診療科目中應有醫學實驗室，自獲準執業之日起，開展醫學檢驗/病理工作至少2年。

4.1.2.5 技術負責人應具有副高以上醫學專業技術職務任職資格，從事醫學檢驗/病理工作至少5年。4.2 質量管理體系 4.3 文件控制 4.4 服務協議

4.5 受委托實驗室的檢驗

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4.6 外部服務和供應 4.7 咨詢服務 4.8 投訴的解決

4.9 不符合的識別和控制 4.10 糾正措施 4.11 預防措施 4.12 持續改進 4.13 記錄控制 4.14 評估和審核 4.15 管理評審 技術要求

5.1 人員

5.1.2 實驗室負責人應具有醫學專業本科以上學歷，副高以上專業技術職稱、從事分子檢驗/分子病理工作至少3年。

臨床基因擴增檢驗實驗室操作人員應經過有資質的培訓機構培訓合格取得上崗證后方可上崗。

簽發分子病理報告的醫師應具有中級以上病理學專業技術職務任職資格，并有從事分子病理工作經歷。

認可的授權簽字人應至少具有中級以上專業技術職務任職資格，從事申請認可授權簽字領域專業技術工作至少3年以上。5.1.3 實驗室的檢驗/檢查人員至少應有2名。

5.1.6 應每年評估員工的工作能力。對新進員工在最初6個月內應至少進行2次能力評審，保存評估記錄。

當職責變更時，或離崗6個月以上再上崗時，或政策、程序、技術有變更時，應對員工進行再培訓和再評估。沒有通過評估的人員應經再培訓和再評估，合格后才可繼續上崗，并記錄。5.2 設施和環境條件

5.2.1 應實施安全風險評估，并制定針對性的防護措施及合適的警告。

5.2.2 臨床基因擴增檢驗實驗室原則上分四個獨立的工作區域：試劑貯存和準備區；樣品制備區；擴增區；擴增產物分析區。如使用自動分析儀（擴增產物閉管檢測），擴增區和擴增產物分析區可合并。

上述每個區域應有充分空間以保證：

（a）樣品處置符合分析前、后樣品分區放置；（b）儀器放置符合維修和操作要求；

（c）樣品制備區放置生物安全柜、離心機和冰箱等儀器設備；

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（d）打印檢驗報告時交叉污染的控制。工作區域應符合如下要求：

（a）應有限制進入實驗區的標志和措施；

（b）非本實驗室工作人員，未經許可不得接觸到患者樣品、信息等資源；（c）實驗室各分區應配置固定和移動紫外線燈，波長為254nm，照射時離實驗臺的高度一般為60～90cm；擴增儀配備不間斷電源；

（d）各區應有信息通訊聯系手段，便于在緊急情況下與外面的聯系；（e）樣品制備區應配置二級生物安全柜和洗眼器，實驗室附近應有噴淋裝置。所有分子病理實驗室均應設置獨立的標本前處理區，包括切片區和脫蠟區，用于組織切片、脫蠟、水化、染色等。脫蠟、水化及染色應在通風設施中進行。5.2.3 應有足夠的、溫度適宜的儲存空間（如冰箱），用以保存臨床樣品和試劑，設置目標溫度和允許范圍，并記錄。實驗室應有溫度失控時的處理措施并記錄。5.2.6 不同的實驗區域應當有其各自的清潔用具以防止交叉污染。工作結束后應立即對工作區進行清潔，必要時進行消毒及去污染。

應依據所用分析設備和實驗過程對環境溫、濕度的要求，制定溫濕度控制要求并記錄，應有溫度失控時的處理措施并記錄。

應依據用途（如：RNA檢測用水），制定適宜的水質標準（如：應除RNase），并定期檢測。

分子檢驗各工作區域應有明確的標記。進入各工作區域應按照單一方向進行，即試劑貯存和準備區→樣品制備區→擴增區→擴增產物分析區。不同的工作區域宜使用不同的工作服（如不同的顏色）。工作人員離開各工作區域時，不應將工作服帶出。5.3 實驗室設備、試劑和耗材

5.3.1.1 如從事RNA的檢測，應配備－70℃的冷凍設備和高速冷凍離心機。標本制備區使用的一次性加樣器吸頭應帶有濾芯。PCR試驗用容器應可密閉。不同工作區域內的設備、物品不能混用。

分子病理實驗室標本前處理區的設備應包括切片機、裱片機、切片刀及防樣品交叉污染的消毒用具、紫外燈、電熱恒溫箱、脫蠟缸、水化缸及HE染色缸。5.3.1.4 應按國家法規要求對強檢設備進行檢定。應進行外部校準的設備，如果符合檢測目的和要求，可按制造商校準程序進行。應至少對分析設備的加樣系統、檢測系統和溫控系統進行校準。分析設備和輔助設備的內部校準應符合CNAS-CL 31《內部校準要求》。

應定期對PCR儀、加樣器、溫度計、恒溫設備和離心機進行校準。

5.3.1.5 設備故障修復后，應首先分析故障原因，如果設備故障影響了方法學性能，可通過以下合適的方式進行相關的檢測、驗證（適用于定量項目）：

（a）校準的項目實施校準；（b）質控物檢驗；

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（c）與其他儀器或方法比對，偏差符合附錄A.3的要求；（d）以前檢驗過的樣品再檢驗，偏差符合附錄A.5的要求。

5.3.2.1 實驗室應建立試劑和關鍵耗材（如離心管、帶濾芯的吸頭）的驗收程序，相應程序中應有明確的判斷符合性的方法和質量標準（宜參考附錄A）。

5.3.2.3 實驗室應對新批號或同一批號不同貨運號的試劑和關鍵耗材進行驗收，驗收試驗至少應包括：

（a）外觀檢查：肉眼可看出的，如包裝完整性、有效期等；

（b）性能驗證：通過實驗才能判斷的，如試劑的核酸提取效率和核酸擴增效率、試劑的批間差異、關鍵耗材的抑制物等：

— 試劑性能驗證記錄應能反映該批試劑的核酸提取效率和核酸擴增效率。一般情況下，臨床實驗室采用新批號試劑或關鍵耗材檢測5份過去用舊試劑或關鍵耗材檢測過的患者樣品進行驗證，符合附錄A.6要求即可視為滿足要求。但當實驗室懷疑提取試劑有質量問題時，可采用凝膠電泳試驗比較核酸提取物與核酸標準物確認核酸片段提取的完整性、260nm紫外波長測定確認核酸提取的產率、260nm/280nm比值確認核酸提取的純度。核酸擴增效率可通過計算標準曲線的斜率（slope）獲得，實驗室可參照供應商提供的斜率范圍來評價該批試劑的符合性。

— 用于定性檢驗的試劑，選擇陰性和弱陽性的樣品進行試劑批號驗證。— 用于定量檢驗的試劑，應進行新舊試劑批間的差異驗證，方法和要求參照附錄A.6要求。

— 耗材的抑制物驗收：對關鍵耗材應檢測是否存在核酸擴增的抑制物，方法和要求參照附錄A.6要求。

5.4 檢驗前過程

5.4.4 應規定分子檢驗樣品留取的具體要求，如：

（a）使用無DNase和RNase的一次性密閉容器；

（b）正確使用抗凝管：一般全血和骨髓樣品應進行抗凝處理，EDTA和枸櫞酸鹽為首選抗凝劑，不使用肝素抗凝（核酸提取采用吸附法而不受肝素干擾時除外）；

（c）用于RNA（如HCV RNA）擴增檢測的血樣品宜進行抗凝處理，并盡快分離血漿，以避免RNA的降解；如未作抗凝處理，則宜盡快分離血清。

（d）分泌物、拭子、腫瘤組織等樣品留取的注意事項等。

5.4.5 核酸應盡快處置并儲存，以便盡可能減少降解。超長期儲存后的標本，使用前應再次評估標本的完整性。

5.4.6 e)基于組織/細胞學形態基礎的檢測項目應由具有病理診斷資質的醫師確認樣品是否滿足檢測要求。

5.4.7 分子病理檢測樣品若為組織，應采用10%中性緩沖的福爾馬林固定，固定液的2012年09月13日發布

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量和固定時間應符合檢測要求。5.5 檢驗過程

5.5.1.2 定量檢測方法和程序的分析性能驗證內容至少應包括正確度、精密度、可報告范圍等。定性檢測項目驗證內容至少應包括檢出限及符合率等。驗證結果應經過授權人審核。

應使用通過驗證的核酸抽提和純化的試驗方法，在需要時進行核酸的定量。對產前檢驗，在完成分子診斷前應保留備份培養物并跟蹤監測實驗的準確性；在檢驗胎兒標本前，應檢驗父母一方或雙方的突變狀態，宜由同一實驗室檢驗；如有足夠的標本，應從兩份不同標本中提取DNA進行雙份檢驗。實驗室應了解檢驗方法受母體細胞存在污染的影響，應有程序評估并減少這種影響。

應有明確和統一的原位雜交（ISH）陽性信號的標準，并建立本實驗室的陽性閾值。組織病理ISH，應結合組織形態進行結果判讀，并采用國際通用的評分標準。5.6 檢驗結果質量的保證 5.6.2.1 總則

應制定室內質量控制程序，可參照GB/T 20468-2006《臨床實驗室定量測定室內質量控制指南》。質量控制程序中應有針對核酸檢測防污染的具體措施。

應保留DNA質量評價記錄。需要時，應對RNA的質量進行評價，并選擇合適的“看家”mRNA作為內對照以評價RNA的完整性，并保留RNA質量評價記錄及假陰性率監測記錄。

對于需要進行DNA抽提的石蠟包埋樣品，應從組織形態學對腫瘤細胞數量進行評價。病理醫師除了要明確組織樣品中是否存在腫瘤細胞，還應明確組織樣品中腫瘤細胞的數量是否達到后續分子檢測所需的最低標準。

當分子診斷結果與臨床和其他實驗室結果不符時，應記錄并分析原因，適當時采取糾正措施。

5.6.2.2 質控物

分子檢驗定性檢測項目，每次實驗應設置陰性、弱陽性和陽性質控物。分子病理定性檢測項目，每次實驗應設置陰性和陽性質控物。5.6.2.3 質控數據

質控規則應確保試驗的穩定性和檢驗結果的可靠性。

定量檢測項目質控圖應包括質控結果、質控物名稱、濃度、批號和有效期、質控圖的中心線和控制界線、分析儀器名稱和唯一標識、方法學名稱、檢驗項目名稱、試劑和校準物批號、每個數據點的日期和時間、干擾行為的記錄、質控人員及審核人員的簽字、失控時的分析處理程序和糾正措施等。

定性檢測項目：陰陽性符合預期。

5.6.3.1 應按照CNAS-RL02《能力驗證規則》的要求參加相應的能力驗證/室間質評。應保留參加能力驗證/室間質評的結果和證書。實驗室負責人或指定負責人應監控室2012年09月13日發布

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間質量評價活動的結果，并在結果報告上簽字。

5.6.3.2 通過與其他實驗室（如已獲認可的實驗室、使用相同檢測方法的實驗室、使用配套系統的實驗室）比對的方式確定檢驗結果的可接受性時，應滿足如下要求：

（a）規定比對實驗室的選擇原則；

（b）樣品數量：至少5份，包括正常和異常水平；（c）頻率：至少每年2次；

（d）判定標準：應有≥80%的結果滿足要求。

5.6.4 實驗室使用兩套及以上檢測系統檢測同一項目時，應有比對數據表明其檢測結果的一致性，比對頻次每年至少2次，每次不少于20份樣品，濃度水平覆蓋測量范圍；比對結果的系統偏倚應符合附錄A.4的要求。

使用不同生物參考區間的檢測系統間不宜進行比對。比對記錄應由實驗室負責人審核并簽字，并應保留至少2年。5.7 檢驗后過程

5.7.2 檢驗結果報告后，原始樣品、核酸提取物以及核酸擴增產物均應保存至少1個月。為便于追溯，凝膠圖像和斑點雜交條帶應作為技術記錄保存，保存期限參照相關行業要求。5.8 結果報告

5.8.1 應在規定時限內報告每一項分子診斷學檢驗結果。基于組織/細胞形態學的分子病理檢查結果應由病理醫師負責結果判讀和簽發報告。應實施雙簽名。

對于產前及產后診斷先天性疾病，檢驗結果應由有資質的病理學家或由有臨床背景的經適當培訓且有實驗室經驗的人員報告。

對于臨床微生物學和傳染病學，以下檢驗結果應當由有資質的經過適當的培訓且有實驗室經驗的臨床微生物學專家報告：

a.艾滋病毒：核酸擴增檢驗，病毒載量，抗病毒耐藥類型； b.HCV：核酸擴增檢測，病毒載量； c.乙肝病毒：病毒載量、抗病毒耐藥類型； d.SARS冠狀病毒：核酸擴增試驗；

e.除季節性流感（H1N1和H3N2）以外的甲型流感病毒：核酸擴增試驗； f.所有來自中樞神經系統標本的核酸擴增檢測。

應該注意的是，僅用定性的分子檢測結果用于艾滋病毒、乙肝病毒和丙肝病毒感染的臨床診療是不夠的。實驗室應提醒醫生，在開始任何決定性的治療方案前需要考慮選做其他參數如血清學調查結果和臨床特征。5.9 結果發布 5.10 實驗室信息管理

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附錄A（規范性附錄）

分子診斷項目分析性能標準

A.1 應不低于國家標準、行業標準、地方法規要求。

A.2 自建檢測系統不精密度要求：以能力驗證/室間質評評價界限（靶值?0.4對數值）作為允許總誤差（TEa），重復性精密度<3/5TEa；中間精密度<4/5TEa。

A.3 設備故障修復后，分析系統比對：5份樣品，覆蓋測量區間，至少4份樣品測量結果偏倚

A.4 實驗室內分析系統定期比對：樣品數n≥20，濃度應覆蓋測量區間，計算回歸方程，系統誤差應

A.5 留樣再測判斷標準：按照項目穩定性要求選取最長期限樣品，5個樣品，覆蓋測量區間，至少4個樣品測量結果偏倚

A.6試劑批間差異、耗材的抑制物的驗收合格判斷標準：選取5個舊批號檢測過的樣品，覆蓋測量區間（包括陰性、臨界值、低值、中值和高值），至少4個樣品測量結果偏倚

A.7 沒有標準和室間質評要求時，實驗室間結果比對合格標準可依據制造商聲明的性能標準而制定。

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附錄B（規范性附錄）

分子診斷領域申請認可項目要求

B.1 以下分子檢驗項目，每一組項目為完整能力項目，如果認可該組中任一項目，則應同時認可其它項目（第3系列除外，但須至少申請其中的3項），作為一個能力組合。1.2.3.肝炎系列：HBV、HCV；

優生優育（TORCH）系列：TXO、RV、CMV、HSV；

泌尿生殖道性傳播疾病病原體系列：CT、NG、UU、HPV、HSV、TP。

B.2分子病理檢測項目，至少應申請以下任意兩個系列，每個系列至少申請一項。1.2.3.4.突變檢測：EGFR, KRAS, BRAF,C-KIT, PDGFRA 等； 擴增系列：Her-2等；

易位：EWS、Bcl-

2、C-MYC、Bcl-

6、ALK等； 基因重排：IGH、IGK、IGL、TCR等。

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2013 年XX月 XX日第 1 次修訂

2014年xx月xx日實施

第四篇：冷凍干燥技術在制藥領域的應用

摘要：隨著社會經濟的發展和人民物質生活水平的日益提高，人們對身體健康也提出了新要求。藥品作為保障人類身體健康的重要成分，如何保證藥效的穩定性、藥物的高質性深受業內人士的重視。冷凍干燥技術作為目前藥品生產中最為關鍵的環節，其在藥物生產穩定方面深受業內人士的關注。本文主要對冷凍干燥技術概念、原理、特點進行分析，著重探討了其未來發展和應用前景，旨在為同行工作提供參考。

關鍵詞：冷凍干燥技術；制藥工藝；應用情況

新世紀，物質生活不斷豐富、生活節奏的不斷加快使得人們對生活質量也提出了新要求，這也促使了人類對健康認識的全面。制藥工藝的改革力度的不斷深入，無論是生產技術還是生產理念，都出現了巨大的轉變。基于這種社會發展形勢，冷凍干燥技術在制藥領域引起了人們的高度重視，并形成了一個涉及范圍廣、工作效率高的工作方式。藥品冷凍技術在應用中是集制冷、真空技術為一體的綜合性技術，但在工作中，由于冷凍干燥技術的應用容易受到外界環境的干擾，為此必須要提前進行嚴格的改革和設計，促使這門技術在應用中朝著理想、可靠的方向發展。

一、冷凍干燥技術概述

冷凍干燥技術是一種在低溫條件下對產品進行干燥處理的一種工藝，其具備著常規干燥條件下不可比擬的工作優勢。這種干燥技術最早出現于十九世紀世紀初期，是在食品加工領域應用較多的一種，直至上個世紀后期才在制藥領域得到使用。這種技術的出現對于制藥生產而言可謂是一個質的飛躍，對制藥行業的發展有著極大的推動和促進作用。

1、冷凍干燥技術概念

為了生存，人類每天都需要攝取食物中所含有的水分；為了生存，人類保存食物、藥物必須要除去水分，為了更好的生存，人類很多生活資料必須要徹底的去除水分。在這種時代背景下，我們便會發現干燥技術是一個多么重要的工作。干燥技術是保證物質不致腐敗和變質的主要方法之一，是目前社會生產領域中最為常見的工作。冷凍干燥技術作為一項干燥新技術，在近年來的社會發展中得到了廣泛的應用，尤其是在食品生產、藥品生產和農副業加工等領域中，更是成為產品保鮮、保質的主要手段。所謂的冷凍干燥技術也被人們廣泛的稱之為動感技術，是溫度在0℃以下進行水分去除的一種技術。

2、特點

在現階段的社會發展中，干燥技術的應用不斷深入，這也使得干燥技術的使用方法得到了極大的優化和改進。冷凍干燥技術作為一種工作新技術，其主要的特點表現在以下幾個方面：

2.1、冷凍干燥法通常都是在低溫條件下進行的，其在應用的過程中熱敏性的物質在高溫干燥條件下容易產生性能變化，而采用冷凍干燥方法則有效的避免了這一問題的產生。

2.2、冷凍干制品藥液在凍結前進行分裝，劑量十分準確，同時在制藥生產中對于藥品的生產優勢也較為明顯。

2.3、冷凍干燥過程中避免了化學、物理和霉菌等相關變化模式，其需要確保制品的物理性質不變。因此在應用之中采用冷凍干燥方法進行處理，這對于提升藥品穩定性十分有效。

2.4、冷凍干燥方法的選用有助于藥品穩定性。在藥品生產中，凍結條件下的藥性經濟危機穩定，避免了藥物失衡而產生的藥效流失。這種方法的應用中，藥物在在干燥之后，雖然其體積一定程度上縮小、變化，但是其顏色和形狀以及成分基本不變，避免了濃縮現象的產生。

2.5、在冷凍干燥技術的應用中，干燥后的材料多呈現出疏松多孔的工作方式，一般都成海綿狀，這種狀態之下的復水性能好、溶解度較為迅速，物料在水中溶解的時候其冰晶的形態出現較多，即容易融入無機鹽等相關的物料之中，避免了一般干燥無機鹽隨著水分表面淺議而出現變化以及硬化模式。

二、冷凍干燥技術工作原理及發展現狀

在科學技術大力發展的新時代，健康越來越被人們重視。但是，要想達到良好的健康狀態，就必須要更加有效的進行疾病治療、疾病預防，減輕患者痛苦和藥物所產生的副作用，在這種時代背景下，我們必須要大力發展制藥新技術，這樣使得冷凍技術出現受到人們的重視。

1、工作原理

藥品的冷凍干燥技術的應用是一個從藥品的準備、預凍、升華乃至吸收干燥、密封為一體的工作環節，其在工作中主要的工作原理是在低溫作用下，將藥品中的溶液迅速凍結，進而在真空的條件下進行升華干燥，同時出去在這個時候所產生的冰晶問題，再通過分解作用來去除藥品中存在的水分，最終得到干燥的藥品。

2、冷凍干燥技術的發展現狀

在目前的制藥生產工作中，冷凍干燥技術的應用極為廣泛，尤其是在國內的西藥制取中，更是得到了深入的使用。但是就目前的應用現狀而言，由于受到各種因素的影響，使得其中還存在著諸多的問題，這些問題主要表現在以下方面：

2.1、藥品準備環節

藥品的成份都將會影響到冷凍干燥的效果。藥液的生物活性度、藥液共熔點以及藥液中的液體和固體的比例都是進行藥品凍干加工的重要參考指標。為保證新產品的凍干能順利進行，制藥企業應重視藥品凍干加工研究，通過熱分析法測定藥品共熔點，還可以通過凍干實驗記錄下不同成份的藥液對凍干過程中各項指標的不同要求，積極進行凍干效果對比，尋求最佳解決方案。

2.2、藥液預凍環節

預凍是冷凍干燥技術中重要環節，預凍的目的是要固化自由水和物化結合水，并保證產品的主要性能穩定、物質結構合理。若藥液預凍沒有做好，產品凍結不實，會影響所產生的冰晶的形態和大小，并進一步影響藥品制作后期的干燥速率及質量。

三、冷凍干燥技術的應用優勢 藥液在凍干前分裝，分裝方便！準確！可實現連續化； 處理條件溫和，在低溫低壓下干燥，有利于熱敏物質保持活性，可避免高溫高壓下的分解變性，以實現蛋白質不會變性； 含水量低，凍干產品含水量一般在1%～3%，同時在真空，甚至可在通n2保護情況下干燥和保存，產品不易被氧化，有利于長途運輸和長期保存； 產品外觀優良，為多孔疏松結構且顏色基本不變，復水性好，凍干藥品能迅速吸水還原成凍干前狀態。

四、結語

通過冷凍干燥技術制備藥品，能最大限度地避免藥品產生變性或失去生物活力，已在醫藥領域得到廣泛地應用。但因藥品制備過程中的復雜性和冷凍干燥技術的綜合性，在藥品冷凍干燥過程會產生多種應力，容易使藥品發生不同程度的變性，而且凍干法本身也存在速率低、時間長、能耗高和設備投資大等缺點。因此，制藥企業應結合生產實踐，在確保質量的基礎上，就如何實現節能降耗、降低生產成本等問題進行深入研究，進一步優化和改進冷凍干燥技術。

第五篇：無線通信技術在消防領域的應用

無線通信技術在消防領域的應用

【摘要】 科學技術不斷地發展，對于人們的生活和工作方式都有著很大的影響，其中最具有代表性的就是無線通信技術，該技術誕生至今已經具有很長發展時間，并且在我國的眾多領域都有著十分廣泛的應用。本文就是對無線通信技術在我國消防領域中的應用進行深入分析，希望相關的人員能夠明確無線通信技術對于現代消防的重要性，不斷的加強研究力度和應用程度，使得我國的消防水平不斷發展到一個新的高度。

【關鍵詞】 無線通信技術 消防領域 應用

經常可以在電視和報紙相關報道中看到有關火災事故的報道，我國火災事故發生的概率都在持續的上漲，追求其根本原因就是因為我國的眾多區域存在的高危單位并沒有建立科學的、系統的、完善的消防監管體系。目前，我國已經全面的步入了4G通信時代，無線通信技術不斷的發展，對于我國的各個領域也發起了巨大的沖擊，在我國的消防領域中應用無線通信技術對于提升消防水平，控制火災造成的危害有著不可忽視的影響力，下面就對相關問題進行詳細的闡述。

一、無線通信主要方式

無線通信技術有很多種，將無線通信技術可以概括性的分為三種，第一種是微波通信，第二種是短波通信，第三種是移動數據通信。微波通信就是應用微波作為信息傳輸媒介的無線通信技術。微波的波長在一米到一毫米之間，微波無線通信能夠承載的信息量很大，因為，微波無線通信具有較寬的頻帶，這樣就可以囊括大量的語言信息數據、文字信息數據、圖像信息數據等。因為，微波無線通信具有很高的頻率，所以，通信受外界不良因素的影響存在一定的抗干擾能力，所以，微波無線通信具有較高的質量，同時，對于信息數據的傳送也較為穩定、可靠。微波無線通信技術與其它的波度較長的通信技術相比較，能夠見面環境因素對于通信技術應用的限制，無線通信技術的應用具有很強的適用性，而且建設應用的資金花費較少，后期的維護工作也較為簡單，施工程序也并不是十分的復雜，微波無線通信技術的應用非常的廣泛[1]。短波無線通訊技術，波長在五十米到十米之間，主要應用于距離較遠的通訊，是遠程通信的重要方式。但是該通信技術容易受到外界不良因素的影響，所以短波無線通信技術的可靠性和信息數據傳輸的穩定性還需要進一步的提升。當然短波通信技術也存在著一定的優點，短波無線通信技術具有的抗毀壞能力和短波無線通信技術具有的自主通信能力是其它技術無法媲美的。移動數據通信就是應用目前最為先進和前沿的4G等公眾無線移動通信網絡，最終建立一個較為完善的移動數據通信系統，該無線通信技術的應用也是人們生活中最為常見的。

二、無線通信技術在消防滅火救援工作中的應用前景

2.1災害現場與指揮中心的無線數據聯網

因為，消防中的滅火救援工作開展有著很多的不確定因素，一些偶然事件發生的概率很高，以往的通信網絡和通信技術不能夠滿足現階段滅火救援活動開展的指揮需求。當災情爆發時，不能夠在極短的時間內將指揮中心轉移到火災事故現場，對于火災救援活動的開展有著十分不利的影響。目前，火災救援活動要求事故現場能夠與相應的指揮中心建立良好的聯系，幫助指揮中心下達一些重要的信息數據，同時，也使得火災現場的眾多信息數據，包括文字信息數據、圖像信息數據等等及時的反饋給指揮中心。無線通信技術能夠幫助指揮中心將火災現場的圖紙資料及時的傳遞給滅火救援現場的指揮人員，因為，在建筑中會存在大量的人員，在火災爆發時，建筑會處于高度的危險狀態中，同時，因為建筑結構十分的復雜，相應的消防工作人員救援活動的開展具有很大的風險性。如果在火災爆發時能夠將圖紙資料及時的傳遞給火災現場的指揮人員，其中包括建筑的平面圖、建筑的結構圖紙等等，將這些數據信息轉變為電子地圖，通過無線通信技術傳遞給指揮人員，對于滅火救援活動的開展有著積極的促進作用，能夠將風險性有效的降低[2]。

2.2傳輸災害現場的無線實時圖像

新時期我國無線通信技術發展的速度很快，同時對于解決我國火災事故現場的數據采集和信息傳輸問題提供了先進的技術保障。我國很多地方的指揮中心都是以圖像信息傳輸為主的，將無線通信圖像傳輸系統應用到消防領域，對于提升我國的消防水平有著不可忽視的影響作用。通過無線通信圖像傳輸系統，火災事故指揮中心可以實時的了解火災事故現場的實際圖像，并且能夠針對現場的實際變化對于救援活動進行適當的調整。而且通過無線通信圖像傳輸系統可以良好的解決圖像信息的傳遞問題，保證了火災事故現場圖像信息的收集和傳輸，能夠有效的提升對于突發性火災事故的應急處理水平，能夠對災情進行有效的控制。

結語：無線通信技術的發展對于我國的各個領域都發起了巨大的沖擊，對于我國的消防領域更是如此。隨著無線通信技術在我國消防領域中的應用，使得以往我國消防領域存在的眾多無法解決的問題迎刃而解，對于提升我國的消防水平有著不可忽視的影響，相應的工作人員應當不斷地加強研究力度，增強應用程度，將無線通信技術具有的優勢在我國的消防領域中更加全面的發揮出來。

參 考 文 獻

[1]劉莉琳.試論無線通信技術的發展[J].黑龍江科技信息.2013年19期

[2]劉振清，陳虎.對消防安全技術應用和研究的思考[J].硅谷.2015年2期