不同粒径尿微晶的ζ电位、自相关曲线和聚集状态

采用纳米粒度仪和透射电子显微镜(TEM)比较研究了10例尿石症患者和10例健康对照者的尿液经不同孔径滤膜(0.22、0.45、1.2、3.0、10μm)过滤后,尿微晶平均粒径(d)、粒度分布、自相关曲线、ζ电位和聚集状态的变化。随着滤膜孔径由0.22μm增至10μm,患者尿微晶的d值由162 nm增至3 227 nm,自相关曲线平滑性变差,自相关时间(Ta)由1.92 ms增至2100 ms,ζ由-2.65 mV减小至-9.21 mV,TEM显示尿微晶尺寸差异大,部分尿微晶处于聚集状态。而对照者尿微晶的d值仅由187 nm增加至1 010 nm,自相关曲线平滑,Ta由1.40 ms增加至6.67 ms,ζ平均值由-5.22 mV减小至-6.89 mV,TEM显示尿微晶均匀分散,尺寸较小。上述结果表明:尿石患者的尿液体系不稳定,其尿微晶聚集程度高,导致尿石症形成的危险性增加。     

带正电荷蛋白在纳米/微米草酸钙晶体上的吸附特性及其与带负电荷蛋白吸附的比较

研究尺寸分别为100 nm和3μm的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对带正电荷的蛋白溶菌酶(LSZ)的吸附差异,并与带负电荷的蛋白牛血清白蛋白(BSA)的吸附进行了比较。LSZ在纳米/微米COM和COD晶体上的吸附都很好的拟合了Langmuir模型,属于单分子层吸附。纳米/微米COM和COD对LSZ的最大吸附量顺序为COD-100 nmCOM-100 nmCOD-3μmCOM-3μm;晶体的比表面积越大,曲率越小,晶体表面所带电荷越负,晶体结晶水越多,均导致LSZ吸附量越大。体系离子强度和p H值亦影响LSZ的吸附。随着Na Cl浓度增加,LSZ的吸附量减小,说明Na+离子能与带正电荷的蛋白LSZ竞争晶体表面的吸附位点,导致晶体表面吸附LSZ的位点减少。晶体对LSZ的最大吸附量都出现在LSZ的等电点附近(p H=10.7);在p H=5~8(生理条件)时,LSZ的吸附量随p H值的增大而增大。本文结果提示,通过减小尿液的p H值或者适当增大尿液的离子强度,可以减小LSZ在尿微晶上的吸附量,有可能达到抑制草酸钙结石的效果。     

不同形貌二水草酸钙对阴离子表面活性剂AOT的吸附差异

人体尿液中存在大量具有生物表面活性的物质,而这些物质与尿液中不同形貌的草酸钙微晶间的吸附关系并未得到人们广泛关注。挑选了常用的阴离子表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)作为吸附物质,研究了不同形貌的二水草酸钙(COD)晶体对AOT的吸附差异,探究草酸钙结石的形成机理。采用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征,并通过谱图差异分析了吸附AOT前后棒状、圆钝形、花状、十字形和双锥形COD晶体的组分变化;采用Zeta电位分析仪测定吸附AOT后晶体表面的Zeta电位随AOT浓度的变化;采用比色法通过紫外可见分光光度计测定不同浓度AOT存在下晶体的吸附量变化并绘制吸附曲线。随着AOT浓度的增加,COD的吸附量逐渐上升,最后达到吸附饱和状态,各吸附曲线均呈S型。不同形貌COD对AOT的最大吸附量大小顺序为：棒状COD (41.0 mg·g-1)>圆钝形COD (37.5 mg·g-1)>花状COD (35.0 mg·g-1)>十字形COD (27.2 mg·g-1)>双锥形COD (20.9 mg·g-1)。COD晶体的比表面积越大,表面提供的活性位点也越多,越有利于表面活性剂AOT在晶体表面的吸附;富含Ca2+的(100)晶面更利于阴离子的AOT的优先吸附;此外COD晶体的内能越大,越会抑制AOT在COD表面的吸附,导致吸附量降低。吸附了AOT的COD晶体稳定性显著增加,COD向COM转变的速度明显降低。基于AOT在不同形貌的COD晶体表面的吸附特点,提出了COD晶体吸附AOT的分子模型。COD晶体对AOT的吸附与晶体形貌密切相关。容易吸附AOT的COD晶体形貌更容易粘附在带负电荷受损伤的细胞表面,加大草酸钙结石形成的风险。     

草酸钙结石的体外模拟

运用扫描电子显微镜(SEM)重点研究了正常人尿液中草酸钙(CaO_x)的结晶, 并与在尿石患者尿液中的结晶进行了比较. 在正常人尿液中, CaO_x晶体的大小并不与[Ca²⁺]和[Ox^2-]的起始浓度成正比, 而是只有在0.60 ~ 0.90 mmol/L的浓度范围内, 才形成最大尺寸的CaO_x晶体. 当CaO_x浓度依次为1.20, 0.80, 0.60, 0.30和0.15 mmol/L时, 结晶6 d后前三者得到的CaO_x晶体的平均尺寸分别为9.5 μm×6.5 μm, 20.0 μm×13.5 μm和15.0 μm×10.0 μm, 后两者因相对过饱和度小, 30 d仍没有结晶出现. 这一结果从理论上支持了近年来临床上得出的结论：并不是尿中Ca²⁺离子浓度越大就越易形成结石, 这一结论同时被激光散射技术所证明. 由于正常人尿液中含有比结石患者尿液中更多的或活性更强的可与Ca²⁺配位的大分子物质, 这些大分子不但可以抑制CaO_x的成核、生长和聚集, 而且还能调控CaO_x晶体结构从一水草酸钙(COM)向与细胞亲合力较小的二水草酸钙(COD)的转化, 因而, 正常人不易形成CaO_x结石, 而患者容易形成. 结晶时间对晶体形状的影响不明显, 均得到圆角的六边形CaO_x晶体, 但影响晶体的大小和密度. 在结晶初期(1 ~ 6 d内)晶体尺寸随结晶时间的延长逐渐增大, 表明此时CaO_x结晶为生长控制; 而在结晶的中后期(6 ~30 d), CaO_x晶体的密度明显增加, 生长速率减慢, 表明此时CaO_x结晶为成核控制.     

土家族药物天葵化石汤提取液抑制草酸钙结石形成的化学模拟

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)研究了土家族药物天葵化石汤(Tiankui)的提取液对尿石晶体草酸钙(CaOxa)成核、生长的抑制作用及其对二水草酸钙(COD)的稳定作用. 当Tiankui浓度小于30 mg/mL时, 主要生成一水草酸钙(COM), 但可使COM晶体棱角圆钝. 随着Tiankui浓度增加至45和75 mg/mL, 可分别诱导95%和100%的COD晶体生成. Tiankui还可以稳定COD在水溶液中的存在, 没有Tiankui存在时, COD在48 h内全部转化为COM晶体, 而在12 mg/mL Tiankui存在下, COD仅有20%转化. 从Tiankui提取液的活性组分、与草酸钙不同晶相间的吸附差异、化学配位等角度讨论了其抑制CaOxa生长和诱导稳定COD的化学基础.     

泌尿系统尿酸结石研究中的化学基础

尿酸结石是指尿酸及其盐在泌尿系统的异常矿化和积聚。本文从尿酸结石研究中涉及的化学问题入手,讨论了pH、过饱和度、尿大分子抑制剂和基因突变等方面对尿酸结石形成的分子机理,从抑制尿酸结石成核、生长和聚集的角度,讨论了尿酸结石的化学模型和动物实验模型。     

尿液中的纳米微晶及其与尿石形成的关系

尿石症是一种世界范围的常见病和多发病,其主要的矿物成分为草酸钙(CaOxa)等[1-2]。但至今为止,尿石症形成过程中的许多化学及物理问题尚不清楚:尿液中的微晶是怎样生长和聚集?随后又是怎样黏附到尿路细胞膜上而形成结石?正常人与尿石患者尿液中微晶的数量和尺寸等存在什么样的     

凝胶体系中羧酸对草酸钙结晶的影响

羧酸是泌尿系结石形成的抑制剂。本文采用双扩散法考察凝胶体系中一元羧酸HAc、二元羧酸酒石酸、三元羧酸柠檬酸和四元羧酸EDTA对草酸钙(CaOx)结晶的影响。HAc没有抑制作用。酒石酸和柠檬酸能够改变一水草酸钙(COM)晶体的形貌，并抑制草酸钙晶体二维生长，这种抑制作用随时间的增加而增强。EDTA使COM晶体在长度方向生长更快，而在宽度和厚度上生长更慢。随着结晶温度的降低，形成草酸钙晶体的时间增加，且二水草酸钙(COD)的比例增加。在5℃的低温条件下，添加有二元、三元和四元羧酸的CaOx结晶中，COD成为主要的物相。     

LB膜诱导下草酸钙晶体的生物矿化研究

草酸钙（CaC２O４）结石是生物体内异常矿化形成的产物，是泌尿系结石的主要组成部分犤１犦。它形成于泌尿系统中尿路表皮细胞上犤２犦。磷脂的Langmuir－Blodgett（LB）膜是生物细胞膜的简化模拟体系犤３犦。用磷脂LB膜作为模板来研究CaC２O４晶体的形成过程，比在水溶液中更能接近CaC２O４结石在生物体内细胞膜表面形成的真实情况，将有助于对尿路结石的形成及防治的研究犤４犦。尿大分子硫酸软骨素A（C４S）存在于尿液中，但不存在于CaC２O４结石中。在结石病人尿液中C４S的含量明显低于正常人尿液中的含量，因此推测其在体内…     

不同结构的磷酸盐对凝胶体系中草酸钙晶体物相和相组成的影响

泌尿系结石的形成是一种病理性生物矿化过程，不同地区的结石发病率在3％～15％之间。且50％(美国)至80％(中国)的人会复发。结石中约70％以上为草酸钙(CaC2O4)结石。CaC2O4结石的形成与其热力学(过饱和度)和动力学(成核、生长和聚集)因素有关。由于结石患者尿液和正常人尿液中