草酸鈣

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草酸鈣(calcium oxalate),CaC2O4。分子量 128.10 。密度2.20。草酸鈣,是一種白色晶體粉末。不溶於水、醋酸,溶於稀鹽酸或稀硝酸。灼燒時轉變成碳酸鈣氧化鈣。草酸鈣結構式由鈣鹽水溶液與草酸作用制得。用於陶瓷上釉、制草酸等,呈弱酸性。

一、草酸鈣calcium oxalate

  化學式 CaC2O4   分子量 128.10   CAS號 563-72-4   EINECS號 209-260-1 [1]   性質 密度2.20。   簡述 是一種白色晶體粉末。不溶於水、醋酸,溶於稀鹽酸或稀硝酸。灼燒時轉變成碳酸鈣或氧化鈣。   草酸鈣結構式由鈣鹽水溶液與草酸作用制得。用於陶瓷上釉、制草酸等。呈弱酸性。

草酸鈣 分子結構

  草酸鈣有毒。

二、草酸oxalic acid

  又名 乙二酸   簡述 是含有二分子結晶水的無色柱狀晶體,是植物特別是草本植物常具有的成分,多以鉀鹽或鈣鹽的形式存在。秋海棠、芭蕉中以遊離酸的形式存在。草酸又名乙二酸,是最簡單的二元酸。晶體受熱至100℃時失去結晶水,成為無水草酸。無水草酸的熔點為189.5℃,能溶於水或乙醇,不溶於乙醚實驗室可以利用草酸受熱分解來制取一氧化碳氣體。在人尿中也含有少量草酸,草酸鈣是XX結石的主要成分。

三、草酸鈣結石

  草酸鈣結石是五種腎結石里最為常見的一種,占腎結石的80%以上,在酸性或中性尿中形成,發病多為青壯年,男性為多。   腎結石的形成,主要原因就是飲食。它是由飲食中可形成結石的有關成分攝入過多引起的。   a. 其中,草酸積存過多是最大原因。體內草酸的大量積存,是導致腎尿結石因素之一。如菠菜豆類葡萄可可茶葉桔子番茄土豆李子竹筍等這些人們普遍愛吃的東西,正是含草酸較高的食物醫生通過研究發現:200克菠菜中,含草酸725.6毫克,如果一人一次將200克菠菜全部吃掉,食后8小時,檢查尿中草酸排泄量為20-25毫克,相當於正常人24小時排出的草酸平均總量。   b. 原因之二是糖分增高。糖是人體的重要養分,要經常適量增補,但一下子增加太多,尤其是乳糖,也會使結石形成創造條件。專家們發現:不論正常人或結石病人,在食用100克蔗糖后,過2小時去檢查他們的尿,發現尿中的鈣和草酸濃度均上升,若是服用乳糖,它更能促進鈣的吸收,更可能導致草酸鈣在體內的積存而形成尿結石。   c. 原因之三是蛋白質過量。對腎結石成分進行化驗分析,發現結石中的草酸鈣占87.5%。這麼大比重的草酸鈣的來源就是因為蛋白質里除含有草酸的原料——甘氨酸羥脯氨酸之外,蛋白質還能促進腸道功能對鈣的吸收。如果經常過量食用高蛋白質的食物,便使腎臟和尿中的鈣、草酸、尿酸的成分普遍增高。如果不能及時有效地通過腎臟功能把多餘的鈣、草酸、尿酸排出體外,這樣,得腎臟結石、輸尿管結石症的條件就形成了。當今世界經濟發達國家腎結石發病率增高的主要原因就是如此。

飲食療法

  草酸鈣結石:宜低鈣及低草酸飲食。少食牛奶乳製品豆製品、肉類、動物內臟(如肝、心臟、腎、腸等),還有巧克力濃茶芝麻醬蛋黃香菇、菠菜、蝦皮蘿蔔、可可、芹菜、土豆等。近年來發現食物中纖維素可減少尿鈣的形成,如麥麩食品中的麥麩麵包米糠也有同樣作用,對複發性高鈣尿結石有效,維生素B1、維生素B6缺乏使尿草酸增多,應增加富含此類維生素的食物,如穀物、乾果、硬果等。   (一)多飲白開水 多飲水使尿液得到稀釋,離子和草酸根的濃度就會降低,形成不了草酸鈣結石。研究表明,增加50%的尿量,可使腎結石發病率下降86%。   (二)合理補鈣,尤其飲食上補鈣 腎結石患者往往「談鈣色變」,錯誤地認為腎結石的元兇是鈣,其實不然,腎結石患者也需要補鈣。目前醫學界從兩個不同的角度來解釋,腎結石患者為什麼要補鈣。 維生素D是鈣離子被骨髓吸收的載體鈣之緣片加入了維生素D,使人體對鈣離子吸收能成倍增加。   第一是補充鈣能與胃腸道蔬菜含有的草酸結合成不溶性的草酸鈣,隨糞便排出體外,減少了部分被腸胃吸收和經腎臟排出體外的草酸,從而減少了形成腎結石的幾率。   第二是日本學者提出的「酸鹼平衡學說」。即血液呈酸性時,結石容易形成。呈鹼性時,抑制結石形成。缺鈣時血液偏酸性,合理補鈣,血液偏鹼,這樣反而有利於抑制結石形成。   (三)限量攝入糖類 美國科學家最新一項研究結果表明,高糖食品的攝入,可以使患腎結石的機會增加,因此,要注意少吃甜食。   (四)少吃草酸鹽含量高的食物 含草酸鹽高的食物有番茄、菠菜、草莓甜菜、巧克力等,過高的草酸鹽攝入也是導致腎結石的主要原因之一。   (五)少吃豆製品 大豆食品含草酸鹽和磷酸鹽都高,能同腎臟中的鈣融合,形成結石。   (六)睡前慎喝牛奶 睡眠不好的人,睡前喝杯牛奶有助於睡眠。但在睡眠后,尿量減少、濃縮,尿中各種有形物質增加。而飲牛奶后2~3小時,正是鈣通過腎臟排泄的高峰。鈣通過腎臟在短時間內驟然增多,容易形成結石。因此腎結石患者,睡前就不應喝含鈣高的牛奶。   (七)勿過量服用魚肝油 魚肝油富含維生素D,有促進腸膜對鈣磷吸收的功能,驟然增加尿液中鈣磷的排泄,勢必產生沉澱,容易形成結石。   (八)多食黑木耳 黑木耳中富含多種礦物質微量元素,能對各種結石產生強烈的化學反應,使結石剝脫、分化溶解,排出體外。

藥物治療

  (1)枸櫞酸鹽 枸櫞酸鹽是尿中自然存在的結石形成的重要製劑,它可以通過多種方式來影響草酸鈣的結晶作用,有60%的草酸鈣結石病人尿枸櫞酸鹽排出減少。枸櫞酸鹽對草酸鈣結晶生長有微弱的直接抑制效應,與泌XX內的大分子物質共同作用來降低草酸鈣的增長率和超飽和狀態。枸櫞酸鹽治療結石病人緩解率極高,可以顯著增加尿枸櫞酸鹽的排泄,從而降低複發性草酸鈣結石的發生率。   (2)鎂製劑 鎂能降低草酸鈣的過飽和濃度,增加溶解度,抑制草酸鈣 結晶的生長和積聚。低尿鎂症是結石形成的危險因素。鎂製劑是較早在臨 床用於防治草酸鈣結石的藥物,且療效較好。對缺乏鎂的結石病人補充氧 化鎂或枸櫞酸鎂可以增加尿鎂和枸櫞酸鹽的排泄,降低尿草酸鹽、草酸鈣 過飽和狀態並降低複發結石的發生率。   (3)磷酸鹽 口服磷酸鹽治療含鈣結石和高尿鈣病人是比較合理的。高磷酸鹽攝入可以增加尿磷酸鹽的排出,通過降低維生素D而抑制腸道對鈣的吸收,從而降低尿鈣排出,並且增加草酸鈣結晶抑製劑焦磷酸鹽的排出。   (4)磷酸纖維素鈉 磷酸纖維素鈉是一種離子交換劑,在腸道內能結合二價離子,進行鈉交換,而且可以有效地減少鈣在胃腸道內的吸收,但它同時也減少鎂的吸收,通過限制腸道內草酸鈣的形成增加草酸鹽的吸收。對於吸收性高尿鈣症,使用磷酸纖維素鈉與補充鎂並且限制草酸鹽飲食是合理的治療方案。   (5)乙酰半胱氨酸 研究證明尿石症病人尿中大晶體數明顯多於正常人,這些大晶體由於粘蛋白的聚合作用極易形成結石。乙酰半胱氨酸能抑制TH粘蛋白的聚合、減少草酸鈣晶體含量、預防腎結石的形成。尿石症病人在口服乙酰半胱氨酸后最明顯的變化是尿中的大晶體團塊減少,從而降低了尿石形成的危險。口服乙酰半胱氨酸的劑量為每日3克,分4次服用。經臨床使用,乙酰半胱氨酸的副作用很小。   其他藥物還有考來烯胺牛磺酸、膽綠醇、葡萄糖酸鎂等。對飲食草酸鹽及其前體過量的病人,只需避免攝入富含草酸及其前體的食物和藥物如:菠菜、香菜、茶葉、維生素C等。維生素B6缺乏時,人體內的乙醛酸不能轉變為甘氨酸,而經氧化轉變成草酸。對維生素B6缺乏引起的高草酸尿,給予小劑量維生素B6即能顯著降低尿草酸鹽濃度

四、草酸鈣結晶在藥材鑒定中的應用

  草酸鈣結晶:草酸鈣結晶的形成被認為是有解毒作用,即對植物有毒害的多量草酸被鈣中和。在器官中,隨著組織衰老,草酸鈣結晶也漸增多。草酸鈣常為無色透明的結晶,並以不同的形態分佈細胞液中,一般一種植物只能見到一種形態,但少數也有二種或三種的。   草酸鈣結晶是植物生長發育過程中的次生代謝產物,廣泛存在於植物的組織細胞中。在每種植物的生長發育過程中,組織細胞所含的結晶類型、形狀及大小是比較穩定的,即結晶體在不同科、屬的藥材組織中,其形態、大小、分佈等均有一定的差異。依據這一特徵在顯微鑒定中,可用於鑒別不同種、屬的藥材或作為未知藥材分類檢索的輔助依據[1]。   a. 草酸鈣結晶的類型及分佈[2,3]   草酸鈣結晶根據晶體性質的不同,分為四方晶系與單斜晶系兩類,這是由於晶體中所含結晶水的多寡不同所致。四方晶系含3個結晶水,有方晶、砂晶、柱晶、簇晶等類型。單斜晶系含1個結晶水,多以針晶的形態出現,其形成的原因可能因細胞中常含粘液而較粘稠,結晶沉積速度快所致。草酸鈣晶體不溶於水合氯醛液,也不溶於稀醋酸,溶於稀鹽酸而無氣泡產生,遇硫酸形成針狀硫酸鈣晶體。   根據Pobeg-uin的形態分類法[4]將草酸鈣晶體分為3類:(1)簇晶(包括蓮晶、球晶、聚晶);(2)單晶(包括方晶、砂晶、菱晶及長、短徑近似的晶體—);(3)針晶(包括柱晶、棒晶、桿晶)。   1.1 簇晶:草酸鈣晶體的形狀為簇針形。其直徑從2~190 μm,除存在於植物組織的薄壁細胞和細胞間隙中,還存在於厚壁細胞及糊粉粒中。簇晶存在於薄壁細胞和細胞間隙的藥材有廣防己大黃白芍赤芍三七人蔘白芷川芎續斷。簇晶存在於厚壁細胞和糊粉粒中的藥材有楮實子蛇床子、小茴香。   1.2 單晶:草酸鈣單晶包括方晶、砂晶。草酸鈣方晶:晶體為方形、菱形、多面形、棱形、長方形和不規則形。晶體一般存在於薄壁細胞中,有的存在於纖維細胞周圍的薄壁細胞中形成晶鞘纖維;有的存在於石細胞和厚壁細胞中;或幾種情況同時存在。晶體直徑從數微米至70 μm。草酸針方晶存在於薄壁細胞中的藥材有木瓜火麻仁佛手陳皮青皮、香椽等。草酸鈣砂晶:草酸鈣晶體呈顆粒狀,分散或聚集成團,存在於薄壁細胞中,有下列藥材如:川牛膝銀柴胡威靈仙鉤藤枸杞子等。   1.3 草酸鈣針晶:包括針晶、柱晶、桿晶、棒晶,晶體呈針形、柱形、桿形、棒形、成束或分散於薄壁細胞及粘液細胞中,晶體一般從數微米至25 μm。它分佈于下列藥材:巴戟天蒼朮半夏天南星等。   1.4 草酸鈣混合晶體:草酸鈣晶體2種或2種以上的晶型存在於同一藥材的組織細胞中,晶體直徑從數微米至112 μm。如簇晶+方晶:草酸鈣簇晶和草酸鈣方晶同時存在藥材的組織細胞中,有遠志川楝子酸棗仁大棗等。   b. 利用晶體的存在與否作為顯微鑒定藥材真偽的依據之一   2.1 三七與偽品的鑒別:三七為五加科植物人蔘三七[Panax pseudo-ginseng Wall.Vax.notoginseng(Burkill)Hoo & Tseng]的根,薄壁細胞中含水量草酸鈣簇晶。偽品:(1)菊科植物菊三七[Gynura segetum(Lour)Merr.]的根莖,薄壁細胞內無草酸鈣晶體。(2)姜科植物莪術(Cureuma zedoara Rosc.)的根莖,組織細胞中無草酸鈣晶體。   2.2 天花粉與偽品的鑒別:天花粉為葫蘆科植物栝樓(Trichosanthes kirilowii Maxim.)的根,組織細胞內無草酸鈣結晶。偽品:(1)葫蘆科植物森鱉[Momoudica cechinchinersis(Loar.)Spreng.]的塊根,薄壁細胞中含草酸鈣晶體並與纖維形成晶鞘纖維。(2)蘿?科植物飛來鶴(Cynanchum auriculatum Royleex Wight)的塊根,薄壁細胞含草酸鈣簇晶。   c. 利用晶體的形態不同作為顯微鑒定藥材真偽的依據之一   3.1 廣防己與偽品的鑒別:廣防己:馬兜鈴科植物廣防己(Arist olochina fangchi Wu)的乾燥根,薄壁細胞含草酸鈣簇晶。偽品:馬兜鈴科植物耳葉馬兜鈴(Aristolochia tagala Champ)的乾燥根,薄壁細胞中含草酸鈣棱晶。   3.2 人參與偽品的鑒別:五加科植物人蔘(Panax ginsengC.A.Mey)的根莖,薄壁細胞中含草酸鈣簇晶。偽品(1)商陸科植物商際(Phytolacca acinosa Roxb.)的根,薄壁細胞中含草酸鈣砂針晶束。(2)茄科植物華山參(Physochlaina infundibularis Kuang)的根,薄壁細胞中含草酸鈣砂晶。(3)茄科植物莨菪(Hyoscyamus nigerL.)的根。薄壁細胞中含草酸鈣砂晶。(4)紫茉莉植物紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)根,薄壁細胞中含草酸鈣針晶束。   d. 利用結晶體大小不同鑒定藥材   4.1 天南星與半夏的鑒別:天南星為天南星科植物天南星[Arisaema consanguineum Schott]的塊莖,草酸鈣針晶散在或數束存在於粘液細胞中,長約63~131 μm,草酸鈣方晶存在薄壁細胞中,直徑3~20 μm。半夏:天南星科植物半夏Pinellia ternata(thunb.)Breit.]的塊莖。草酸鈣針晶存在於粘液細胞中,呈單束或散在,長20~110 μm。   4.2 牛蒡子與偽品的鑒別[5]:牛蒡子(Arctium lappa L.)為菊科植物牛蒡白的成熟果實,草酸鈣方晶存在於棕黃色的內果皮細胞中,直徑6 μm~18 μm。偽品:菊科植物新疆大鰭薊(Onopordon acanthium L.)的成熟果實。草酸鈣方晶存在於棕紅色的內果皮細胞中,直徑6~10 μm。   參考文獻   [1]王西芳:57種中藥材中草酸鈣結晶的初步分析 中國中藥雜誌 1989;14(3):10   [2]賀正全:草酸鈣結晶體在被子植物中的分佈及其在顯微生藥學中的應用 中國中藥雜誌 1989;14(1):3   [3]許益民等:藥用植物中結晶物的類型及分佈述要 中國中藥雜誌 1989;14(2):6   [4]Pobehuin T.Ann Sci Nat Bot Ser 1943;11(4):1   [5]李峰:牛蒡子與其偽品新疆牛蒡子的鑒定 中藥通報 1987;12(4):6

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