專利名稱：厭氧罐用產(chǎn)氣袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型厭氧罐用產(chǎn)氣袋，適于配合厭氧罐除氧，產(chǎn)生內(nèi)源性H2和CO2，培養(yǎng)厭氧菌。
在當(dāng)今微生物學(xué)領(lǐng)域中，對(duì)厭氧菌的研究日益引起人們的注意。由于厭氧菌體內(nèi)缺乏細(xì)胞呼吸鏈中的某些細(xì)胞色素，不能將O2化合成H2O；又缺乏超氧化物歧化酶，來分般有毒的過氧化物。一旦在空氣環(huán)境中暴露，就會(huì)造成損傷、死亡，更不能生長(zhǎng)繁殖了。所以，在分離、培養(yǎng)厭氧菌時(shí)，必須有專門的裝置。在這類裝置中，應(yīng)用最廣，最有代表性的，應(yīng)首推厭氧罐(anaerobic jar)。與之配合、最為實(shí)用方便的除氧方法，應(yīng)是產(chǎn)氣袋法。產(chǎn)氣袋是一種安全、方便、可靠、簡(jiǎn)單地產(chǎn)生內(nèi)源性H2和CO2的裝置?？梢匀〈邏簹馄俊毫Ρ砼c真空泵。
厭氧罐用產(chǎn)氣袋的最早雛形，是Brewer于1955年設(shè)計(jì)的。(詳見Appl，Microbial，3136，1955)它是利用玻璃燒杯做容器的。其后，Brewer、Allgeier等人又不斷改進(jìn)，研制出實(shí)用型產(chǎn)氣袋(詳見Science、1471033－1034，1965；Appl、Microbialvol，14。985－988、1966)接著出現(xiàn)了商品名為Gas Pak、Gaskit的產(chǎn)氣袋。
厭氧罐用產(chǎn)氣袋不論形式如何，應(yīng)滿足下列要求產(chǎn)氣袋要求能夠穩(wěn)定地放出額定的H2和CO2；要求在加水活化后，有30″——1′的無反應(yīng)期或弱反應(yīng)期，以減少H2和CO2的損失；要求在反應(yīng)時(shí)，不得有反應(yīng)液濺出袋外，保證罐內(nèi)清潔；要求有較長(zhǎng)的貯存期。
綜觀現(xiàn)有產(chǎn)氣袋制作技術(shù)，為了滿足上述要求，主要采取了兩種方法。
1、采用吸水性物質(zhì)與熱封線結(jié)合技術(shù)，燙制隔水室。在加水后，利用水的緩慢滲透性，造成30″——1′的無反應(yīng)期(或弱反應(yīng)期)。
2、采用壓片技術(shù)，使反應(yīng)試劑成為致密地片形。外面(除一面裸露)用塑料托保護(hù)，固定位置。加水后，利用壓片的致密性，延緩反應(yīng)造成30″——1′的無反應(yīng)期(或弱反應(yīng)期)。
這兩種方法均是將產(chǎn)H2試劑與催化劑混合在一起，一旦有水份混入，立即自行產(chǎn)氣，造成產(chǎn)氣袋報(bào)廢，或者降低除氧能力。同時(shí)，制作條件要求高。要求在專門干燥環(huán)境中操作，設(shè)備復(fù)雜，(如壓片機(jī)，塑料成形機(jī)，真空包裝機(jī)等)，要求有專用輔助材料。對(duì)貯存期也有一定影響，特別是包裝材料要求高，要求絕不透水，否則會(huì)自行產(chǎn)氣。制作工藝復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的厭氧罐用產(chǎn)氣袋。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)氣袋缺點(diǎn)分析、提出新制作方法。將產(chǎn)H2試劑與催化劑分隔包裝，從根本上避免了產(chǎn)氣袋在制作和貯藏期間的自行產(chǎn)氣，延長(zhǎng)了貯存期。同時(shí)，在使用時(shí)，利用水對(duì)催化劑的溶解、及將催化劑輸送到反應(yīng)試劑位置所需時(shí)間，達(dá)到約1分鐘的無反應(yīng)期。制作工藝簡(jiǎn)單，材料要求低，成本低，效果穩(wěn)定。
厭氧罐用產(chǎn)氣袋主要結(jié)構(gòu)具有產(chǎn)H2小包、產(chǎn)CO2小包。催化劑小包。采用訂書釘或粘膠固定在吸水性好的厚濾紙襯板上，(如用新華牌定性濾紙做襯板)將襯板沿對(duì)折線折好，放入鍍鋁聚乙烯、或聚乙烯袋中，(注意要放到袋底部)用封口機(jī)熱封，亦可用電烙鐵代替。產(chǎn)氣袋上印有剪口線，便于使用時(shí)剪開。產(chǎn)H2小包里裝有反應(yīng)試劑氫硼化鈉(NaBH4)，產(chǎn)CO2小包里裝有反應(yīng)試劑檸檬酸(C6H8O7)、碳酸氫鈉(NaHCO3)。反應(yīng)試劑用吸水性好的卷筒衛(wèi)生紙或擦鏡紙作包裹紙。催化劑小包里裝有催化劑硫酸鈷(CoSO4)。根據(jù)延緩產(chǎn)氣時(shí)間的要求?？蛇x擇致密度不同吸水紙(如擦鏡紙，衛(wèi)生紙、厚濾紙)做催化劑包裹紙。催化劑小包裝訂在產(chǎn)H2小包與產(chǎn)CO2小包下部，距離為h1——30毫米。使用時(shí)，利用活化劑——水對(duì)催化劑(硫酸鈷)的溶解，輸送過程。造成30″——1′的無反應(yīng)期。(其無反應(yīng)期的長(zhǎng)短，也還可以通過改變包裹硫酸鈷的厚度來調(diào)整)。
產(chǎn)氣袋是在使用時(shí)，加入活化劑——水。袋中發(fā)生H2和CO2，H2與厭氧罐中的O2結(jié)合，生成H2O，過剩的H2，有利于降低環(huán)境的氧化還原電位，以適應(yīng)厭氧菌的生長(zhǎng)。CO2的存在對(duì)革蘭氏陰性的厭氧菌生長(zhǎng)有利(以5－10％為宜)。
能夠產(chǎn)生H2的化學(xué)物質(zhì)很多，經(jīng)過比較，以氫硼化鈉為佳。它試劑用量少，產(chǎn)H2量多。
能夠產(chǎn)生CO2的化學(xué)物質(zhì)比較多。經(jīng)比較，選用檸檬酸與碳酸氫鈉反應(yīng)。
關(guān)于產(chǎn)氣袋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀察NaBH4，若沒有催化劑CO2＋、Ni2＋的存在，即使放到水里，也僅是溶解作用，它需要與催化劑接觸，或者加熱，才會(huì)迅速地產(chǎn)生H2。同時(shí)，也觀察到催化劑CoSO4有良好地水溶解性。由此，提出反應(yīng)劑NaBH4與催化劑CoSO4分隔開。在制作、貯存時(shí)，即使有微量水份進(jìn)入袋內(nèi)，也不會(huì)有產(chǎn)氣反應(yīng)。這樣大大降低制作產(chǎn)氣袋的環(huán)境、設(shè)備要求，延長(zhǎng)貯存期。在使用時(shí)，加入水活化，水先溶解催化劑CoSO4，然后，含CO2＋的水份沿濾紙襯板上升，與NaBH4接觸產(chǎn)氣。起到延緩反應(yīng)30″——1′的作用。分隔法具有一舉兩得的作用。為了避免加水時(shí)，水直接與反應(yīng)試劑接觸，先行發(fā)生氣體(主要是產(chǎn)CO2試劑)，同時(shí)防止反應(yīng)液濺出袋外，采取吸水濾紙襯板反折方式。較好地達(dá)到這兩個(gè)目的。因產(chǎn)H2試劑與產(chǎn)CO2試劑性質(zhì)不同，要分開包裝。
制作過程中主要注意事項(xiàng)1、檸檬酸、硫酸鈷均含結(jié)晶水，制作產(chǎn)氣袋前，要將二者的結(jié)晶水除去。
2、其它試劑也要干燥。
3、包裝檸檬酸和碳酸氫鈉時(shí)要混和一下，但不要過分。
4、包裝材料應(yīng)干燥，不要含水。
5、稱量要基本準(zhǔn)確。
6、NaBH4的堿性物質(zhì)，要避免與皮膚接觸。
7、制作好的產(chǎn)氣袋，應(yīng)存放在陰暗干燥處。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是厭氧罐用產(chǎn)氣袋產(chǎn)氣小包位置示意圖。
圖2是厭氧罐用產(chǎn)氣袋結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是厭氧罐用產(chǎn)氣袋使用狀態(tài)示意圖。
圖中1，濾紙襯板，2、產(chǎn)氣袋、3、熱封線、4、剪口線、5、厭氧罐體，6、培養(yǎng)四架，7、培養(yǎng)皿，8、美蘭指示劑，9、厭氧罐蓋，10、鈀球、11、緊固螺絲，12、緊固架，13、密封橡膠圈，14產(chǎn)CO2小包，15產(chǎn)H2小包，16催化劑小包，17對(duì)折線。
參照附圖，厭氧罐用產(chǎn)氣袋主要結(jié)構(gòu)具有產(chǎn)H2小包，產(chǎn)CO2小包，催化劑小包，采用訂書機(jī)將其釘在厚濾紙襯板(1)上，將襯板沿對(duì)折線折好，放入產(chǎn)氣袋(2)的底部。產(chǎn)氣袋采用鍍鋁聚乙烯、或聚乙烯材料制成，用封口機(jī)或用電烙鐵熱封。產(chǎn)H2小包采用吸水性好的卷筒衛(wèi)生紙或擦鏡紙包裹氫硼化鈉，產(chǎn)CO2小包亦采用相同材料包裹反應(yīng)試劑檸檬酸、碳酸氫鈉、催化劑小包里裝有催化劑硫酸鈷(CoSO4)，催化劑可根據(jù)延緩產(chǎn)氣時(shí)間要求，選擇致密度不同的擦鏡紙、衛(wèi)生低或?yàn)V紙包裹，催化劑小包封裝位置在產(chǎn)H2小包與產(chǎn)CO2小包下部。距離為1——30毫米。
參照附圖3，厭氧罐用產(chǎn)氣袋使用方法，在厭氧菌接種完畢后，將產(chǎn)氣袋沿剪口線剪開。插入?yún)捬豕迌?nèi)的培養(yǎng)皿架(6)上，加入10ml水。蓋上厭氧罐蓋子(9)，并立即旋緊緊固螺絲(11)。蓋內(nèi)側(cè)鋁球(10)應(yīng)預(yù)先活化好。
此時(shí)，可見壓力表指針逐漸上升，壓力指示在0.4－0.8kg／cm，接著，因H2與O2與O2化合，產(chǎn)生水汽，附著在厭氧罐體(5)壁上。壓力可下降并維持在0.2kg／cm左右，這樣，厭氧菌生長(zhǎng)環(huán)境已經(jīng)建立了。
使用該產(chǎn)氣袋先后培養(yǎng)過數(shù)種厭氧菌，如雙歧桿菌(Bifidobacterium)，產(chǎn)氣莢膜桿菌(cl，porfringens)、破傷風(fēng)桿菌(cl，tetani)均獲得非常滿意的效果。
這種產(chǎn)氣袋制作技術(shù)較現(xiàn)有技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)1、從根本上克服了自行產(chǎn)氣的毛病，延長(zhǎng)了貯存期。
2、工藝簡(jiǎn)單、無需專用設(shè)備，無需特殊材料、制作環(huán)境要求低、成本低。
3、利用催化劑CoSO4被水溶解、輸送的時(shí)間造成30″——1′的無反應(yīng)期，具有延緩反應(yīng)時(shí)間可靠，并可靈活調(diào)整，產(chǎn)氣后較快達(dá)到高峰的特點(diǎn)，有利于厭氧菌的培養(yǎng)。
權(quán)利要求1.一種厭氧罐用產(chǎn)氣袋，其特征是主要結(jié)構(gòu)具有產(chǎn)H2小包，產(chǎn)CO2小包，催化劑小包，由訂書釘或粘膠固定在吸水性好的厚濾紙襯板上，將襯板沿對(duì)折線折好，放入產(chǎn)氣袋底部熱封包裝，產(chǎn)氣袋上印有剪口線，產(chǎn)H2小包里裝有反應(yīng)試劑氫硼化鈉(NaBH4)，產(chǎn)CO2小包里裝有反應(yīng)試劑檸檬酸(C6H8O7)、碳酸氫鈉(NaHCO3)，催化劑小包里裝有催化劑硫酸鈷(CoSO4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)氣袋，其特征是產(chǎn)H2小包、產(chǎn)CO2小包的包裹紙采用吸水性好的卷筒衛(wèi)生紙或擦鏡紙作包裹紙，催化劑小包的包裹紙可選用致密度不同的擦鏡紙、衛(wèi)生紙、或?yàn)V紙作包裹紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)氣袋，其特征是產(chǎn)氣袋采用鍍鋁聚乙烯或聚乙烯材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)氣袋，其特征是催化劑小包裝訂在產(chǎn)H2小包與產(chǎn)CO2小包下部，距離為h1－30毫米。
專利摘要本實(shí)用新型厭氧罐用產(chǎn)氣袋，適于配合厭氧罐除氧，產(chǎn)生內(nèi)源性H
文檔編號(hào)C12M3/00GK2048859SQ8921110
公開日1989年12月6日 申請(qǐng)日期1989年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月27日
發(fā)明者張曉東 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)