胖大海提取液对尿结石草酸钙的作用分析,无机化学论文.docx

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1、胖大海提取液对尿结石草酸钙的作用分析,无机化学论文尿结石是泌尿系统各部位结石病的总称，是泌尿系统的常见病。尿结石实际上某些物质在人体发生了异常矿化，是一种生物矿石，华而不实70-80%的晶体成分为草酸钙CaOxa，它的存在有三种形式：一水草酸钙CaOxa H2O，COM、二水草酸钙CaOxa 2H2O，COD和三水草酸钙CaOxa 3H2O，COT，COM热力学最稳定，其次是COD，最不稳定的是COT。由于COM热力学稳定状态较高，因而约70%以上的草酸钙结石是这种晶型。尿结石发病率、复发率较高，怎样预防尿结石的构成是医学领域的热门问题。 研究表示清楚，很多植物药已经成为预防和治疗尿结石的重要

2、医疗手段，由于其对尿结石有预防和治疗效果且具有信价比拟高、副作用较小的优点。 当前，我们国家治疗泌尿结石已尝试采用中草药方剂的方式方法，并对其治疗机制进行了初步的探寻求索。中药胖大海sterculiascaphigera又名大海子、通大海、大洞果、安南子、大发等，为梧桐科苹婆属灯籽萍婆的成熟种子，主产于东南亚，华而不实老挝产量最大，经引种栽培，广东、海南岛亦产，是传统的清咽利喉的药食两用药材。曾有文献报道胖大海阻断草酸钙结晶构成的临床观察，但对其阻断机制未见报道。本论文研究了单味中药胖大海不同浓度的提取液对正常人体尿液中草酸钙晶体生长的影响及其化学基础，这将为胖大海在临床上作为防治尿结石的有效

3、药物提供理论的根据。 1、实验部分 1.1试剂 分析纯草酸钠常州苏杭精细化工有限公司，分析纯无水氯化钙章丘市鲁洪化工有限公司，水为二次水。胖大海为广东所产。 1.2仪器 扫描电子显微镜SEM为日立牌S4800型，加速电压0.130KV；用MAP18XAHF型X-射线衍射仪进行物相测试，扫描速度40/min；用德国Bruker公司生产的Equinox55型傅立叶变换红外吸收光谱仪测试样品的红外光谱；用北京时代北利离心机有限公司生产的GT10-1型高速台式离心机进行离心操作。 1.3实验方式方法 1.3.1尿液处理将质量浓度为2%的叠氮化钠溶液0.5ml加在收集的正常人尿液200ml中，以防止尿液

4、变质。之后，过滤尿液，在滤液中参加200ml生理盐水稀释，搅拌均匀后待用。 1.3.2胖大海提取液的制备秤取胖大海100g于砂锅中，参加二次蒸馏水4000ml，煮沸60分钟，进行过滤，将滤液收集。再加4000ml二次蒸馏水于留有滤渣的砂锅内，煮沸40分钟，再进行过滤，将滤液收集。将两次滤液进行合并，继续煮沸浓缩，分别浓缩成含生药0.1g ml1，0.2g ml1，0.5g ml1，1.0g ml1的胖大海提取液，并将转速调整为11000转/分，分别用高速离心机进行离心，取出上面的清液备用。 1.3.3胖大海提取液对草酸钙晶体生长的影响实验将50ml5mmol L1的Na2C2O4溶液、25ml

5、经处理的尿液、50ml5mmol L1的CaCl2溶液和50ml二次蒸馏水依次参加一只干净的烧杯中，搅拌均匀，经24h静置陈化后离心分离，所得样品枯燥后待测。分别用含生药0.1g ml1、0.2g ml1、0.5g ml1、1.0g ml1的胖大海提取液替换二次水，同法操作，所得样品枯燥后分别用扫描电子显微镜SEM、X-射线衍射仪、红外光谱仪进行测试。 2、结果与讨论 2.1不同浓度的胖大海提取液对草酸钙晶体生成的影响 2.1.1样品的SEM表征通过扫描电镜观察到的草酸钙晶体在不同条件下构成的形貌。未加胖大海提取液时尿液中生长的草酸钙晶体为不规则的六边形片状构造图1a；当参加0.1g ml-1

6、有两种形貌图1b，一种是大小不一的不规则的六边形片状构造，另一种是四方锥形晶体；当参加0.2g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体图1c，与图1b类似，也有两种形貌；当参加0.5g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体为大小均匀的四方锥形晶体图1d；参加1.0g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体为四角双锥柱形图1e。由于COM型晶体是六边形片状构造，COD晶体形状为四方锥形，能够判定，未加胖大海提取液的尿液中生长的草酸钙晶体为COM型；当分别参加0.1g ml-1、0.2g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体是COM与COD共存的草酸钙晶体；当分别参加0

7、.5g ml-1、1.0g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体为COD型晶体，同时比拟图1d、1e，能够看出，参加1.0g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体体积柱体长约为1.5 m比参加0.5g ml-1胖大海提取液后尿液中生长的草酸钙晶体体积平均边长约2.5 m小。从以上讨论揣测，胖大海提取液对尿液中生长的草酸钙晶体的影响是随着胖大海提取液浓度增大，草酸钙晶体以COD晶体存在的趋势增大，所得COD晶体尺寸随之减小。因而能够判定胖大海提取液能阻断尿液中生长的向COM晶体转化，且能减小COD晶体尺寸。 2.1.2样品的FTIR光谱 图2为不同浓度胖大海提取液中生长的草酸钙晶

8、体的FT-IR谱图。未加胖大海提取液时，生长的草酸钙晶体的FT-IR光谱图图2a显示，COO-的伸缩振动带 COO-为1325cm-1，反对称伸缩振动带 asCOO-在1615cm-1和1670cm-1处出现双峰；图2b是在参加0.1g ml-1胖大海提取液中生长的草酸钙晶体的FT-IR光谱，COO-的伸缩振动带 COO-为1325cm-1， asCOO-在1618cm-1和1650cm-1处出现双峰，并在655cm-1和620cm-1处又出现双峰；在参加0.5g ml-1胖大海提取液中生长的草酸钙晶体的FT-IR光谱图2c显示，1325cm-1为COO-的伸缩振动带 COO-，在1618cm

9、-1和1660cm-1处的双峰为 asCOO-，在618cm-1处出现指纹区特征峰；当参加1.0g ml-1胖大海提取液时，尿液中生长的草酸钙晶体的FT-IR光谱图2d显示，1325cm-1为COO-的伸缩振动带 COO-，在1620cm-1和1655cm-1的双峰为 asCOO-，在指纹区特征峰出如今618cm-1处。由于COM晶体的COO-的伸缩振动带 COO-为1325cm-1，反对称伸缩振动带 asCOO-双峰位置为1615cm-1、1670cm-1，特征峰为655cm-1；COD晶体的COO-的伸缩振动带 COO-为1325cm-1，反对称伸缩振动带 asCOO-双峰位置为1618c

10、m-1、16551660cm-1、特征峰为618620cm-1，因而，能够揣测当未加胖大海提取液的尿液中生长的草酸钙晶体为COM晶体；当分别参加0.1g ml-1、0.5g ml-1胖大海提取液时，尿液中生长的草酸钙晶体为COM和COD共存的晶体；当参加的胖大海提取液浓度到达一定量，如到达1.0g ml-1时，尿液中生长的草酸钙晶体主要COD晶体，与SEM揣测结果一致。 2.1.3不同浓度胖大海提取液条件下的草酸钙晶体的XRD图 图3为在不同浓度胖大海提取液中生长的草酸钙晶体的XRD图谱。尿液中生长的草酸钙晶体在未加胖大海提取液时的XRD谱图3a显示，位于15.08 ，24.44 和30.20

11、 处的衍射峰分别对应于COM晶体JCPDS卡片号：20-0231的101、020和202晶面；图3b为参加0.1g ml-1的胖大海提取液后生长的草酸钙晶体的XRD谱，2 为14.22 ，19.90 ，32.22，37.16 和40.23 处的衍射峰分别对应于COD晶体JCPDS卡片号：17-0541的200，211，411，103和213晶面，因而，能够揣测，未加胖大海提取液在尿液中生长的草酸钙晶体为COM晶型；参加浓度为0.1g ml-1的胖大海提取液后生长的草酸钙以COM、COD两种晶型共同存在；图3c与图3b比拟发现图3c中COM型晶体的衍射峰除020面衍射峰外，其它衍射峰基本消失，表

12、示清楚此时草酸钙晶体主要以COD晶型存在，还有少量COM晶型存在；而图3d与图3c比拟，则与其类似，表示清楚此时所得草酸钙晶体也主要为COD型；图3e与图3c、图3d类似，但COD型晶体的衍射峰明显加强，表示清楚此时所得草酸钙晶体也主要为COD型。以上结果与SEM图及FTIR光谱揣测的结果吻合。 2.2胖大海提取液对草酸钙结晶影响的机理讨论 在5003000cm-1范围内，用KBr压片法分别测定胖大海提取液、胖大海提取液与CaCl2溶液的混合液的红外光谱，见图4。由图4a中能够看出位于1650cm-1、1410cm-1处有吸收峰，从有机基团红外光谱图谱所查，得知位于1650cm-1处的吸收峰是

13、 sC=O的伸缩振动，1410cm-1处的吸收峰是 C-OH的振动峰，这是由于胖大海提取液中含有阿拉伯糖、半乳糖等多糖的原因。从胖大海提取液与CaCl2溶液混合液的红外光谱图图4b可看出，胖大海提取液中参加CaCl2溶液后， sC=O的伸缩振动峰及 C-OH的振动峰发生变化，向高频移动，分别移至1660cm-1和1450cm-1。这可能是由于胖大海提取液中多糖的羟基、羰基等通过配位作用与Ca2+结合构成可溶性配位化合物，降低了Ca2+与Oxa2-的结合能力，使得CaOxa的成核和生长被抑制。 3、结论 COM型草酸钙晶体热稳定性比COD型强，只要使用添加剂将COD全部覆盖，COD在尿液溶液中才

14、能不转化为COM型晶体。因而，本论文实验中，当参加胖大海提取液浓度较小 于0.1g ml-1时，COD晶面不能全部被其有效成分多糖分子包裹，因此COD转变为COM的趋势不能完全被阻断，故COM和COD两种晶型会共同存在。当胖大海提取液浓度足够大 0.5g ml-1时，其有效成分多糖分子与COD的吸附键合点较多，COD晶面可能全部被其有效成分多糖分子包裹，导致COD转变为COM受阻，则构成的草酸钙晶体主要为COD型。 胖大海提取液中的阿拉伯糖、半乳糖等有机分子能够使草酸钙亚稳溶液中的可溶性Ca2+离子浓度增加，使COM晶体的生长遭到阻断，进而减少了COM晶体的聚集，并且由于胖大海提取液含有的多糖

15、的羰基和羟基与Ca2+配合，通过配位平衡覆盖了COD晶体，阻断其转化为COM晶体，使COD晶体相对稳定，并且这种阻断作用随着胖大海提取液浓度增大而增大。由于COD型晶体与肾小管细胞的细胞膜结合力较小，易于随尿液排出体外，故胖大海提取液能阻断COD晶体转化为COM晶体的作用实际上也就是减小草酸钙与尿路细胞膜粘附的作用，进而有利于阻断草酸钙结石的构成。这个结果表示清楚，胖大海除能够作为清咽利喉药材外，还能够作为防治草酸钙结石的药食两用药材。 以下为参考文献： 1孙西钊.尿石的成因、评估和防治J.临床泌尿外科杂志，2003，1:1-4. 2郑辉，李祥平，欧阳健明，等.过饱和度、反响物化学计量比及离子强度对草酸钙晶体生长的影响J无机化学学报，2005，9:1375-1378. 3欧阳健明，姚秀琼，苏泽轩，等.草酸钙结石的体外模拟J.中国科学B辑，2003，1:14-19. 4蒋一强，李山，吴闯，等.玉米须及芭蕉芯对小鼠肾草酸钙结晶抑制作用的形态定量研究J.成都中医药大学学报，1999，3:37-38.