化学定性与红外光谱分析尿路结石成分
发表时间：2010-02-27 浏览次数：526次
化学定性与红外光谱分析尿路结石成分作者：马凤宁 何家扬 作者单位：复旦大学附属上海市第五人民医院泌尿外科，上海 200240 【关键词】 红外光谱 分析 尿路结石 尿石症是泌尿外科的常见病，治疗后复发率很高。结石成分的确定，对于深入探讨泌尿系结石的成因、治疗和预防结石复发有着重要的临床意义。我院对2001年4月至2006年5月的656例结石标本进行了化学定性和定量分析，现报告如下。1 资料与方法 1.1 临床资料 标本来自上海本地及吉林、湖南、浙江、江苏等地区。结石标本来源分别为钬激光、手术取石或ESWL术后自排。其中肾结石142例，输尿管结石280例，膀胱结石101例，尿道结石13例，尿结晶1例，前列腺窝结石1例。上、下尿路结石比例为3.6∶1。草酸盐，多为黑褐色或灰色，质硬；磷酸盐多为黄色，质易碎，多为磷酸钙、碳磷灰石和磷酸镁铵；尿酸盐，呈白色或浅黄色，质较硬，表面光滑，一般情况下能透过X线，X线照片上不显影。胱氨酸多呈黄色或金黄色。化学定性组：101例，男71例，女30例，男：女为2.4∶1，年龄5-89岁，平均47.9岁，上尿路结石79例，下尿路结石22例。红外光谱组：555例，男380例，女175例，男：女为2.2∶1，年龄19-90岁，平均47.5岁，上尿路结石422例，下尿路结石116例。17例不明(门诊)。 1.2 实验仪器 化学分析组采用北京大学泌尿外科研究所科技开发中心提供的结石定性分析方法和试剂盒。红外光谱组采用德国BRUKER光谱仪器公司傅立叶红外光谱仪VECTOR22型。 1.3 实验方法 结石标本洗净后室温下干燥，记录重量、大小、形状、颜色等并摄像，在研钵中研成粉末。用试剂盒测定，结果根据离子反应后生成物颜色的深浅，沉淀的生成，气体的产生，用定性分析阳性反应组合来判断结石的化学成分。红外光谱分析采用压片法，将结石粉末与光谱纯KBr(国药集团化学试剂有限公司提供)粉按1∶(100-50)同时在玛瑙研钵中研磨成μm级的细粉，采用专门的压片设备，压制成直径13mm、厚度约1mm透明度好的薄片。波数范围4000-400/cm，分辨率4/cm，扫描32次，压力10T。结果依据样本谱图与标准谱图对照，即可定量定性结石成分。2 结果 尿石中的成分复杂多样且多种成分相互混合。从化学定性分析(表1)和红外光谱分析(表2)来看，大多数尿结石含有草酸钙和磷酸钙(分别为70.3%和80.0%)，与国内文献报道相近[1]。上尿路结石分别占78.2%和77.0%。红外光谱显示草酸钙晶体分为一水草酸钙和二水草酸钙，尿酸晶体分为无水尿酸和二水尿酸。红外光谱测晶体成分明显多于化学定性分析。 表1 化学定性分析尿石成分（略） 表2 红外光谱分析尿石成分（略）3 讨论 泌尿系结石的成分是以晶体命名的，主要由无机盐和有机盐组成。目前，结石成分分析的方法约有8种[2]。化学定性分析方法基本满足常见结石各种类型的测定。操作简单，时间短，经济，有一定的准确性。缺点是：不能确定草酸钙、尿酸等晶体的结构，不能定量和发现新的成分，测得结石成分比较单一。为避免造成离子的混乱，对实验结果还要做相应的组合处理。此方法适合于一般临床实验室。红外光谱分析(infrared spectrophotomentry，简称IR)理论基础是LambertBeer定律。主要用于定性和定量分析样品的分子结构，因为红外光谱图有较多的吸收峰，享有化合物的“指纹谱”。IR操作简便、扫描速度快，分辨率和灵敏度高，结石不受破坏，可回收，拥有专业结石分析谱库，提高了分析结果的准确性，在结石中混合物浓度为5%即可测出。最大的优点是所用样品量只有μg级，即使是碎石治疗后结石的细小碎渣也能进行分析，提高了指导患者采取预防措施的能力。缺点是在湿度较大的环境内，KBr粉极易吸潮。在样品的红外谱图中3400/cm和1630/cm 处H2O的吸收峰，可能干扰样品分子结构的分析；还有同质异晶体对谱图的影响，这是由于分子在不同晶体的晶格中排列方式不一样，对光的散射和折射不同，但可消除。我们在运用IR分析尿石成分的时候发现有少量蛋白质含量，而食物蛋白摄入过多又会使上尿路结石的发病率增加[3]。结果比较表明，红外光谱法是鉴定结石成分比较理想的方法。【参考文献】 [1]曹履城．尿石症基础与临床研究 [M]. 济南：山东科学技术出版社，1990:59. [2]叶章群. 泌尿系结石 [M]. 北京：人民卫生出版社, 2003:207. [3]何家扬. 专家解答尿石症 [M]. 上海：上海科学技术文献出版社，2004:15.
