Применение комплекса физико-химических методов для изучения мочевых камней и мочи и установления связи между ними (1091749), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Но онимогут содержать и ионы магния, калия, натрия, цинка, серы, причем ионы цинкачасто присутствуют в составе КПЖ (в основном, на его внешней оболочке), так какон содержится в составе секрета простаты. Согласно [79], ионы цинка являются77ингибитором камнеобразования в предстательной железе (заметим, что ионы цинкав составе КПЖ нами не были обнаружены).ДляисследованияобщегосоставаКПЖмыиспользовалирентгенографический метод (количественный и качественный фазовый анализ),ИК-спектроскопию (качественный фазовый анализ), спектрофотометрическийметод Лоури (количественное определение белка), сканирующую электроннуюмикроскопиюирентгеноспектральныймикроанализ(количественныйикачественный).Практически все исследованные нами КПЖ имели малый размер (как правило,~1-2 мм), за исключением камня (рис.
36) коричневого цвета размером ~1.5 см.Рис. 36. Фотография КПЖ (образец № 8) (табл. 16)В табл. 18 представлены результаты изучения фазового состава КПЖ, какописанные в данной работе, так и известные из литературы [79, 81]. Качественныйи количественный рентгенофазовый анализ исследованных КПЖ свидетельствует отом, что в большинстве случаев они содержат фосфаты (как правило,гидроксилапатит и карбонатгидроксилапатит) или оксалаты (табл. 17). Какпоказывают наши данные в сопоставлении с литературными [79, 81], доля уратовсреди КПЖ увеличилась в 4 раза за последние 5 лет.Результаты рентгенографического изучения 8 наиболее представительныхКПЖ даны в табл. 18 и на рис. 37.Таблица 18.
Состав КПЖ (по данным рентгенографии) (рис. 36).Составапатит:карбонатгидроксилапатит (К)гидроксилапатит (Г)вевеллит№1№2100 %-~20%~60%~20%№3~60%ГОбразец№4№5~20%Г№6100%-№7№8100%~80%78ведделлитмочевая кислота-~40%--100%-100%абвгдежРис. 37. Дифрактограммы КПЖ: мочевая кислота (образец №7) (а) итекстурированная мочевая кислота (образец №4) (б), гидроксилапатит сведделлитом (образец №3) (б), гидроксилапатит с вевеллитом (образец №5) (г),карбонатгидроксилапатит с ведделлитом и вевеллитом (образец №2) (д),гидроксилапатит (образец №8): периферия (е) и центр (ж) камняИз сравнения между собой дифрактограмм безводной мочевой кислоты,входящей в состав двух камней (рис.
37 а, б), видно, что один из нихтекстурированный (рис. 37 б), т.е. в нем наблюдается преимущественнаяориентация кристаллитов вдоль одного направления (в данном случае, текстура сосьюзоны<100>),которыйбылболеетвердымпосравнениюснетекстурированным камнем (рис. 37 а). (Заметим, что предполагалось образованиетекстуры у мочевой кислоты, которая нами подтверждена; раздел 1.4.1). Ранее79текстурированные образцы были известны лишь для мочевых камней, чтосопровождалось повышенной твердостью данных образцов.В составе смешанных камней с апатитом найден ведделлит (рис. 37 в),вевеллит (рис. 37 г) и смесь (рис.
37 д) с разным соотношением ведделита ивевеллита(табл.19).Причемапатитпредставленкарбонатгидроксил-игидроксилапатитом с разным их содержанием (табл. 19). На сегодняшний денькарбонатапатита нами в КПЖ не обнаружено, что согласуется с литературнымиданными.Необходимо отметить, что кристаллическое строение выявлено только ууратов и у гидроксилапатита (рис. 37 а, б, ж), причем для мочевых камней,содержащих апатиты, кристаллических фосфатов (рис. 37 ж), получено не было.Вероятно, это связано с тем, что образование КПЖ происходит в меньшем объеме,чем мочевых камней: размер предстательной железы здорового человека помедицинским показаниям составляет 41 мм, а почки – 120 мм. Изученные намиоксалатыисмешанныекамни(оксалатно-фосфатные)характеризуютсязначительной долей аморфной составляющей (рис.
37 в, г, д, е), о чемсвидетельствует большой фон на дифрактограммах и расширенные рефлексы.Дифрактограммы центра и периферии КПЖ, состоящего из гидроксилапатита(рис. 37), отличаются: центральная часть состоит из аморфной и кристаллическойсоставляющих, а периферия – только из аморфной (рис. 36, рис. 37 е, ж).
Неисключено, что в процессе роста фосфаты из некристаллического (аморфного) видапереходятвкристаллический,чтоподтверждаетсяифотографиямимикроструктуры: в центре преобладают гладкие, плоские кристаллическиеобразования с большими размерами микрокристаллов (~1 мкм) (рис. 38 а).80Рис. 38. Микроструктура КПЖ: мочевая кислота (х 1200) (образец №6) (а),гидроксилапатит (образец №8): центр (б) и периферия (в)На периферии образца № 8 (гидроксилапатит) (рис. 38 б, в) хорошо виднысферические друзы (диаметр ~1 мкм) из сросшихся острых микрокристалловдлиной ~0.7 мкм и поперечным сечением ~0.3 мкм (рис.
38 б). Такой игольчатыйвид кристаллов характерен для гидроксилапатита и карбонатапатита (табл. 10) [87].Элементный состав внешней и внутренней частей образца № 8 (гидроксилапатит)(табл. 20) значительно отличается: на периферии отсутствует сера, хлор и калий, ав центре не обнаружены азот и магний. Во внешней части количество углеродаменьше чем в центральной части, а количество кислорода, кальция и фосфора,наоборот, больше, что сравнимо с элементным составом фосфатного мочевогокамня (табл. 13).Таблица 20. Элементный состав камня предстательной железы (образец №8,гидроксилапатит) (рис. 36; рис. 37е, ж; рис. 38 б,в; рис.
39 в; рис. 40)КомпонентСNONaPCaMgSClKПериферия, масс. %22.54±0.1115.3±0.1143.69±0.110.91±0.116.13±0.1111.18±0.110.25±0.11-Центр, масс. %58.52±0.1132.27±0.110.68±0.112.91±0.115.75±0.110.27±0.110.25±0.110.13±0.1181Таблица 19.Результаты изучения фазового состава камней предстательной железы (КПЖ)ИсточникКоличествоизученных КПЖМетодисследованияСоставы камнейфосфаты75%:62.5% -апатитоксалатыуратыдругие/смешанные12.5%-карбонат кальция[81]80Рентгенофазовыйанализ(качественный)[79]126ИКспектроскопия(качественныйанализ)75.1%:0.8%:3.9% 0.8% -вевеллиткарбонатгидроксилапатит,22.8% - витлокит,15.1% - витлокит +гидроксилапатит,33.3% - витлокит +струвит3.2%:3.2%-мочевая кислота20.9%:3.2%- фосфаты+оксалаты,15.8% - фосфаты+ураты,1.9% -фосфаты+ураты+оксалатыДаннаяработа20Рентгенофазовыйанализ(качественный иколичественный)33%:16,5%гидроксилапатит16,5% карбонатгидроксилапатит13%:13%-безводнаямочевая кислота33%:13%- вевеллит+гидроксилапатит+карбонатгидроксилапатит,13%- ведделлит+ гидроксилапатит,7%- вевеллит+ гидроксилапатитИК-спектроскопия(качественныйанализ)25%21%:7%-ведделит,7%-вевеллит,7%-вевеллит+ведделит082По данным РСМА в состав уратного камня (рис.
37 а) входят только основныекомпоненты мочевой кислоты (С, H, O), что сравнимо с составом периферии уратногомочевого камня (табл. 13), а на фотографии его микроструктуры (рис. 38 а)наблюдаются хорошо сформированные кристаллические образования, что характернои для мочевых камней (рис.
23 в).При сравнении между собой ИК-спектров КПЖ (рис. 39), оказалось, что спектрыобразцов №1 и №2 (табл. 21) аналогичны, однако их фазовый состав по данным РФАотличается(образец№1–карбонатгидроксилапатит,образец№2–карбонатгидроксилапатит + гидроксилапатит + вевеллит). ИК-спектр образца №8(табл. 19) значительно отличается от двух предыдущих: на рис. 39 в можнонаблюдать менее интенсивные пики при 1653 см-1, чем на рис. 39 а и 39 б, хотячастоты колебаний (табл. 19) практически не отличаются (т.к.
во всех трех образцахпреобладают апатиты).Рис. 40. ИК-спектры КПЖ: карбонатгидроксилапатит (образец №1) (а), и образец№2 (вевеллит + гидроксилапатит + карбонатгидроксилапатит) (б), гидроксилапатит(образец №8) (в)Таблица 21. Отнесение полос (см-1) в ИК-спектрах изученных камнейпредстательной железы (КПЖ)№1(карбонатгидроксилапатит)33221654144513161093-960801Образец (состав по результатам РФА)№2 (вевеллит +№8гидроксилапатит +(гидроксилапатит)карбонатгидроксилапатит)330733521653165314431440132113381100-9581026802869Отнесение полос [5]3300-32501660-15501450-14101350-11751000-890880-800(OH)(-СОО-)(СО32-)(РО43-)(ОН)(СО32-)83Это связано с различным содержанием органических компонентов (в частности,белков,жирныхкислот),(карбонатгидроксилапатит)которыхи№2должнобыть(вевеллитбольше+вобразцах№1гидроксилапатит+карбонатгидроксилапатит).
Отличия в ширине и интенсивности пиков могут бытьсвязанысразличнымивнутримолекулярнымивзаимодействиями,массойприсоединенных атомов и др [82].Нами впервые количественно определено содержание белка в камняхпредстательной железы методом спектрофотометрии (раздел 1.3.4.). Из рис. 40, накотором представлена вариация содержания белка в составах КПЖ восьмивыбранных больных простатолитиазом, видно, что его количество практически вовсех КПЖ довольно высокое (~50 масс. %), за исключением образца № 8 (рис 36).Рис. 40. Содержание белка в КПЖ (образцы №1-№8)В нем обнаружено всего 2 масс.
% белковых компонентов, причем его твердостьоказалась самой высокой из всех изученных КПЖ. Это не исключает связь междутвердостью камней предстательной железы и содержанием белка, установленная длямочевых камней: содержание белка больше в менее твердом камне.Из рис. 41 видно, что по сравнению с мочевыми камнями, в КПЖ белковыхкомпонентов явно больше, что обусловлено составом среды их образования. Этоподтверждают и данные рентгеноскопии: несмотря на то, что все изученные намикамниимелиразныйсостав,поданнымисследованийониоказалисьрентгеннегативными, что обусловлено большим содержанием белка.84Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
