二元羧酸的化学结构与其抑制草酸钙结晶能力研究

采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了相距3个C—C键长具有不同取代基的二元羧酸对草酸钙(CaOxa)晶体生长的影响。这些二元酸包括丁二酸、顺丁二烯酸、反丁二烯酸、苹果酸、天冬氨酸和酒石酸。它们均能抑制一水草酸钙(COM)晶体的聚集,减小COM比表面积,并诱导二水草酸钙(COD)生成,其能力随二元酸上取代的—OH或—NH₂基数量增加而增强。从二元羧酸化学结构讨论了其影响草酸钙结晶效果的分子机理,对COM生长具有最佳抑制效果的羧酸是含有HOOC—CH(R)—CH₂—COOH(ROH或NH₂)分子的化合物。实验结果可为临床上寻找新的防石药物提供参考。     

酒石酸钠调控草酸钙晶体生长的SEM,XRD和FTIR研究

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)研究了凝胶体系中尿抑制剂酒石酸钠(Na₂tart)的浓度和结晶温度对草酸钙(CaOxa)晶体生长的影响。当Na₂tart浓度为0.01 mol·L-1时,体系中主要生成棱角尖锐的蔷薇花状一水草酸钙(COM)聚集体,二水草酸钙(COD)含量小于5％,此时XRD图谱上主要为归属于COM的(101),(020)和(202)晶面的衍射峰,FTIR光谱中COM晶体的羧基不对称伸缩振动ν_as(COO-)和对称伸缩振动ν_s(COO-)分别为1 618和1 317 cm-1。当Na₂tart浓度增加到0.10和0.50 mol·L-1时,COD百分含量分别增加至10％和50％,COM晶体的比表面积减小。COD含量增加后,XRD图谱上归属于COD的(200),(211),(411)和(213)晶面的衍射峰增强。环境温度的影响比浓度的影响更为显著。高温(＞47 ℃)有利于COM生成,而低温(＜27 ℃)有利于Na₂tart诱导COD。FTIR光谱中COD的ν_as(COO-)和ν_s(COO-)分别为1 647.6和1 327.7 cm-1。     

混合型尿路结石的XPS和XRD联合分析

为了深入了解广东省珠江三角洲尿路结石的组份,为临床的相关研究和预防提供参考,采用X-射线光电子能谱(XPS)和X-射线衍射法(XRD)对6例典型的混合型尿路结石成份和物相进行了分析。结果表明,所检尿石成份合一水草酸钙、二水草酸钙、羟基磷灰石,其中2例含有少量磷酸铵镁。随着尿石中磷酸盐的增加,一水草酸钙(COM)的含量减少,二水草酸钙(COD)含量增加,表明磷酸盐的沉积抑制了高能量的COD向低能量的COM转化。采用XPS和XRD联合分析,可以较为准确地检测尿路结石的组份和物相。     

泌尿系结石组分分析方法及其研究进展

对泌尿系结石组分进行准确的分析可为治疗尿石症和预防其复发提供重要的参考。文章综述了现代仪器分析方法在草酸钙结石、磷酸盐结石、尿酸和尿酸盐结石及胱氨酸类结石等组分分析中的应用及其研究进展,这些技术包括拉曼光谱、差热-热重(TGA/DTA)、核磁共振(NMR)、高效液相色谱(HPLC)和傅里叶红外光谱(FTIR)等。     

尿液pH变化与尿液中纳米微晶组分的关系

采用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了尿液pH变化与尿液中纳米微晶组分的关系。不但尿pH差异大的不同人尿液中微晶组分存在差异,而且同一人的尿pH发生变化时,其尿微晶亦发生变化。尿pH值较低(如pH＜5.8)时,主要为尿酸、酸式磷酸盐和草酸钙等;尿pH值较高(如pH＞6.2)时,主要为尿酸盐、磷酸盐、磷酸铵镁和草酸钙等。联合运用XRD和FTIR两种方法,可以更好地检测尿液中晶体组分,有助于了解尿石症的成因。     

尿液中的纳米晶体组分及其对草酸钙结石形成的影响

采用高分辨率透射电子显微镜、选区电子衍射、能谱分析和X射线衍射对草酸钙(CaOx)结石患者尿液中纳米晶体的组分进行了准确分析。这些技术检测到一水草酸钙(COM)、尿酸(UA)和磷酸钙(CaP)的存在,能谱分析检测到大量C,O,Ca和少量N和P等元素,表明尿纳米晶体的主要组分是COM,并含有少量的尿酸和磷酸盐。电子显微镜观察到CaOx结石患者尿纳米晶体的粒径主要分布在几十纳米,其结果与Scherer公式计算相符。采用不同孔径的微孔滤膜(0.45,1.2和3 μm)将尿液过滤后,得到的尿微晶衍射峰的数量随着滤膜孔径的增加而增加,表明尿微晶的种类增加。CaOx尿石的形成过程涉及尿液晶体的成核、生长、团聚和与细胞的粘附等过程。尿液中大量纳米COM晶体的存在是草酸钙结石形成的重要原因。纳米UA,CaP晶体能够作为晶巢促进草酸钙结石的形成。     

X射线衍射法在泌尿系结石研究中的应用

泌尿系结石是一种世界范围的常见病、多发病。准确分析尿石的化学成分和物相,有助于了解泌尿系结石的形成机制。X射线衍射法(XRD)是进行泌尿系结石研究的最重要方法之一,用作定性分析时具有可靠性,用作定量分析时具有准确性,且检测简便迅速、灵敏度高、多组分和多晶态可一次性检测。文章综述了XRD在泌尿系结石定性和定量分析中的应用以及XRD与质子激发X射线发射光谱(PIXE)、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)等联合分析尿石的研究进展。     

服药前后草酸钙结石患者尿微晶的性质变化

采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、纳米粒度仪和透射电子显微镜(TEM)研究了6例草酸钙结石患者在服药前后尿微晶性质的变化.结果表明,服药后尿pH值由服药前的5.87±0.51增加至6.23±0.74;服药前的主要成分为尿酸、一水草酸钙(COM)和磷酸氢盐,服药后尿微晶种类和数量均比服药前减少;服药前,尿微晶的平均粒径为(579±326) nm,服药后减小至(404±338) nm;服药前尿微晶的Zeta电位为(-4.28±2.55) mV,服药后为(-7.29±4.16) mV,Zeta电位变负有利于防止尿微晶沉积;服药前尿微品棱角尖锐,有明显的团聚现象,而服药后尿微晶形貌圆钝,团聚较少.采用现代仪器分析研究服药前后草酸钙结石患者尿液微晶的性质变化,对临床上预防和治疗尿结石具有重要的临床意义.     

磷酸铵镁结石患者尿微晶组分分析及其与结石形成的关系

采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、纳米粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了磷酸铵镁结石患者尿液中微晶的组分、形貌、粒径和Zeta电位,并对其结石进行了组分分析.结果表明,结石类型、尿微晶组分和尿液pH三者之间存在密切的联系:磷酸铵镁结石病人的尿液pH值较高,通常在6....     

尿酸结石患者尿液中的微晶组分及其与结石形成的关系

采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、纳米粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了10例尿酸结石患者尿微晶的组分、Zeta电位、形貌及其与尿酸结石形成的关系.结果表明,尿酸结石患者的尿pH值较低,大都在4.8～5.7之间;尿微晶的主要成分为尿酸.其粒度分布很不均匀,从几纳米到几十微米不等,并有聚集现象.相比健康对照者尿纳米微品的Zeta电位(-10.1mV),尿酸结石患者的Zeta电位负值更小(-6.02 mV).对这些患者进行药物治疗(服用柠檬酸钾)后,尿pH可上升到6.5左右,此时尿液中的大部分尿酸转变为溶解度显著增加的尿酸盐,因此,尿酸结石形成的危险性显著降低.本文结果表明,尿石组分、尿微晶组分及尿pH三者之间存在密切的联系.     

海带多糖对草酸钙结晶过程中晶相的影响

采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和原子吸收光谱(AAS)等方法研究了从海带中提取的硫酸多糖(SPS)对尿结石主要成分草酸钙结晶的影响。SPS可以稳定热力学亚稳定的二水草酸钙(COD)晶体。随着SPS浓度从0增加到0.60 mg·mL-1,COD晶体的质量百分比从0增加到100％;亚稳溶液中草酸钙的相对过饱和度从1.0增加到19.6。SPS可以稳定COD晶体在溶液中的存在并增加可溶性Ca2+离子的浓度,这有利于防止草酸钙结石形成。结果表明,SPS是一种潜在的防止草酸钙尿结石形成的药物。     

不同类型尿石的XRD,FTIR和热释光谱分析

采用热释光谱仪(TLD)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FTIR)研究了四类不同类型肾结石的化学组分,它们分别是:草酸钙、尿酸、磷酸钙和磷酸铵镁结石.实验结果表明,在所研究的305例尿石中,草酸钙为主要组分的占63%,尿酸22%,磷酸钙8%,磷酸铵镁5%,其他组分2%.四类肾结石的热释光谱存在显著差异,可为临床上诊断肾结石的类型提供启示.     

Micro‐Raman spectroscopy identification of urinary stone composition from ureteroscopic lithotripsy urine powder

Urolithiasis is a prevalent, disturbing, and highly recurrent disease. Knowing the composition of a urinary stone is important for prevention purposes. Traditional urinary stone analysis methods need large stone fragments for analysis. However, the advancement of ureteroscopic lithotripsy (URSL) has resulted in micro‐stone fragments and unapparently expelled urinary stone powder. In this study, we developed a micro‐Raman spectroscopy (MRS) based diagnosis method for detecting micro‐stones or stone powders in urine after URSL. In our experiment, urine samples of 10 ml each were collected from 12 patients over the fragmented stone site in the ureter after the URSL procedure. The post‐URSL urine sediments extracted from urine were analyzed by MRS. The small urinary stones caught by grasping forceps were analyzed by both MRS and Fourier‐transform infrared (FTIR) spectroscopy. We have identified common urinary stone compositions: calcium oxalate monohydrate (COM), calcium oxalate dihydrate (COD), dicalcium phosphate dihydrate (DCPD), calcium phosphate hydroxide (hydroxyl apatite or HAP), and uric acid, by using a 632.8 nm He‐Ne laser for excitation, a 100× microscope objective lens for irradiation and collection, and a short photobleaching time for fluorescent background reduction. Thus, we developed an MRS‐based method for analyzing the composition of urinary stone powders directly from the urine samples after the URSL procedure. This approach provides a quick and convenient method for urinary stone analysis. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

草酸钙结石患者尿液中纳米级和微米级晶体研究

尿液中存在的微晶与尿石症的形成密切相关。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、纳米粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了20位草酸钙结石患者尿液中纳米级和微米级晶体的组分、形貌和Zeta电位,并与结石组分进行了比较。结果表明,草酸钙结石中常常含有少量共生的尿酸、磷酸钙和磷酸铵镁;而草酸钙结石患者的尿微晶组分主要为尿酸、磷酸盐和草酸钙等,晶体棱角尖锐,尺寸不一,从几十纳米到几十微米不等,并且有明显的团聚现象。20位草酸钙结石患者的尿纳米晶体的Zeta电位平均值为-5.92 mV,明显高于20位健康对照者尿纳米晶体的Zeta电位(平均值-12.9 mV);相比之下,结石患者尿液pH值(平均值为6.03)则与健康对照者(平均值5.92)没有明显差异。利用现代仪器分析方法分析尿液微晶与尿石组分的关系,可为临床上对症下药,制定预防与治疗措施提供重要的依据。     

Quantitative and multicomponent analysis of prevalent urinary calculi using Raman spectroscopy

This study established a quantitative micro‐Raman spectroscopic (MRS) method for measuring multicomponents (binary and ternary compositions) of prevalent urine calculi extracted from the ureter after the ureteroscopic lithotripsy (URSL) procedure. The analysis used calibration curves of known mixtures of synthetically prepared calcium oxalate monohydrate (COM), hydroxyapatite (HAP), calcium oxalate dehydrate (COD), dicalcium phosphate dehydrate (DCPD), and uric acid. A variety of samples of binary and ternary mixtures including COM/HAP, COM/COD, COD/HAP, COM/uric acid, COD/uric acid, HAP/uric acid, HAP/DCPD, and COM/COD/HAP were prepared in various concentration ratios for use as the basis of the quantitative analysis. Intensities of the characteristic bands at 961 cm⁻¹ (I_HAP), 986 cm⁻¹ (I_DCPD), 1402 cm⁻¹ (I_UricAcid), 1462 cm⁻¹ (I_COM), and 1477 cm⁻¹ (I_COD) were used for the calculation. We derived a set of quantitative analysis equations for the ternary composition COD/COM/HAP group by combining two binary equations from the groups COM/COD and the HAP/COM. This study quantitatively measured 18 urine samples extracted from the 18 patients' ureters after the URSL procedure. Fifteen samples were binary mixtures, whereas three samples were ternary mixtures. This research successfully applied the quantitative MRS‐based analysis technique from bench to bedside. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.