第2 6 卷， 第4 期 2 0 0 6年 4月

    光 谱 学 与 光 谱 分 析 S p e c t r o s c o p y a n d S p e c t r a l An a l y s i s

    V 0 J . 2 6 ， No . 4 ， p p 7 6 1 — 7 8 7

    Ap r i l ，2 0 0 6

    泌尿系结石组分分析方法及其研究进展

    邓穗平，陈德志，欧阳健明

    暨南大学生物矿化与结石病防治研究所，广东 广州 5 1 0 6 3 2

    摘 要 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、差热一 热重( T GA / D T A) 、核磁共振( NMR) 、高效液相色谱( HP L C) 和傅

    里叶红外光谱( F T I R ) 等。

    主题词 泌尿系结石； 组分分析；仪器分析

    中图分类号： 06 5 7 。R 3 文献标识码：A 文章编号： 1 0 0 0 0 5 9 3 ( 2 0 0 6 } 0 4 — 0 7 6 1 0 7

    引 言

    泌尿系结石多见于我国南方地区_ 1 ] ，目前对其预防还没

    有十分有效的方法。 利用现代仪器分析方法定性、定量地分

    析尿石的组分， 探讨尿石的成分特征，有助于追溯尿石的成

    因，为临床上寻找科学的预防措施、 选择合理的治疗方案提

    供重要的依据。

    根据晶体成分的不同，尿石可分为：草酸钙结石( 约

    3 O %～4 O ) 、草酸钙一 磷酸钙混合结石( 约 3 0 ～4 O ) 、尿

    酸类结石( 约 2 0 ～3 O ) 、鸟粪石( 约 4 ) 和胱氨酸类结石

    ( 约 1 ) [ 扪。除上述这些组分外，人体尿石中还含有其他一

    些低含量组分， 如碳酸钙、磷酸八钙、透钙磷石、白磷镁石、五水磷酸镁、 磷镁石、 一水磷酸铵镁、尿酸氢钾、 2 ， 8 一 二羟基

    腺嘌呤、 黄嘌呤、 次黄嘌呤、无定形二氧化硅等。 此外， 部分

    结石中还含有一定量的药物成分，归因于摄人过多药物所

    致， 这类药物主要包括茚地那韦( I n d i n a v i r ) 、 托吡酯( T叩i r a —

    ma t e ) 、唑尼沙胺( Z o n i s a mi d e ) 及维生素 D等 ] 。

    仪器分析技术广泛地运用于泌尿系结石的组分分析。特

    别是近年来， 许多现代仪器分析技术，如拉曼光谱 、 差热一 热

    重( TG A/ D TA) 、 核磁共振( NMR) 、高效液相色谱( HP L C) 、傅里叶变换红外光谱( F T I R) 和X射线衍射( X R D) 等均被应

    用于尿石的定性和定量分析。本文综述了这些仪器分析方法

    在尿石组分分析中的应用及近年来的研究进展。

    1 拉曼光谱

    拉曼位移是拉曼光谱进行物质定性结构鉴定的依据。 不

    同的物质具有不同的振动和转动能级，因而也具有不同的拉

    曼位移， 但同一物质的拉曼位移是一个确定的值。

    当固定入射光波长等实验条件时，拉曼散射光的强度与

    物质的浓度成正比， 这是拉曼光谱用于定量分析的基础。拉

    曼光谱不但可以区分尿石中不同晶体组分，而且还能检测各

    物相问的相互转换[ ’ 。 拉曼光谱除可以对尿石粉末进行测

    定外， 还可以通过激光束直接在尿石表面进行检测_ 4 ] 。

    在草酸钙尿石中，常见的有一水草酸钙( C O M) 和二水

    草酸钙( C O D) ，三水草酸钙( C O T) 几乎没有。C OM 既可以

    单独存在，也可以与 C OD以不 同比率共存_ 7 j 。由于引起

    C O M 和 C O D结石的病因不同， 且两者在硬度、与肾上皮细

    胞的粘合能力等方面也存在差异，因此，区分草酸钙结石中

    的C O M 和C OD及其比例 ， 对于准确诊断结石的成因和提出

    正确的预防结石的复发的方法非常重要[ 9 ] 但如果 C OM或

    者 C ( ) D含量太低时， 一般的检测方法如XR D， XP S和F TI R

    等很难把它们鉴定并区分开， 但 C OM和C OD的拉曼光谱差

    异较大，很容易将它们区分 】 。

    如图1所示， 在拉曼光谱中， C O M 的羧基对称伸缩振动

    峰 ( C O O ) 为位于 1 4 9 3和 1 4 6 8 c m 处的双峰[ 图 1 ( a ) ] ，其强度最强，羧基的反对称伸缩振动带 ( C O 0‘) 为 1 6 3 2

    c m ， c —c伸缩振动带 v ( c c ) 为 8 9 8 c m_ 。 。而 C O D的

    ( C O0 一) 仅在 l 4 7 7 c m 仅出现一个单峰[ 图 1( b ) ] ，( c _ 一C ) 蓝移至 9 1 5 c m 上述差异归因于C OM 和C OD的

    分子结构不同，C O M 晶体中有两种草酸分子，一种为平面

    结构，另一种为具有较短 c —c距离的扭曲结构；而 C O D晶

    体中只有一种平面结构的草酸根， c __ C距离为 C O M 中两种

    收稿日期：2 0 0 5 一 O I 一 1 8 . 修订日期：2 0 0 5 — 0 4 — 2 9

    基金项目：广东省科技攻关项目( 2 o o 5 B 3 o 7 o l o o 3 ) 、 广州市重点科技项目( 2 0 0 1 Z 1 2 3 — 0 1 ) ，国家自然科学基金( 2 0 4 7 l o 2 4 ) 项目资助

    作者简介：邓穗平，1 9 7 9年生，暨南大学生物矿化与结石病防治研究所博士研究生 *通讯联系人

    维普资讯 http://www.cqvip.com 7 6 2 光谱学与光谱分析 第2 6 卷

    c_c键长的平均值。含不同结晶水草酸钙晶体的拉曼光谱

    频率与结晶水数目间有函数关系， ( C O O ) 随结晶水的增

    加而降低( 见表 1 ) 。

    T a b l e 1 Ra ma n f r e q u e n c i e s o f c a l c i u m o x a l a t e s

    姻 a f u n c t i o n o f h y d r a t i o n ~ 6 ]

    结晶水数目 拉曼频率/ c f r I

    2 . 8 6

    2 .8 3

    2 .3 3

    2 . 2 0

    1 .8 6

    1 . 8 0

    1 . 0 0

    1 47 4，91 0。5 0 5

    1 4 8 0。91 0。5 06

    1 4 7 4，9 1 1，5 1 0

    1 4 8 0。9 2 0.5 1 0

    1 6 3 0，1 4 6 5，1 4 9 0，8 9 9，1 4 7 8，91 5

    1 6 3 0 ，1 4 7 0，1 4 9 5，9 0 0，1 4 8 0 ，91 5

    1 6 3 2，1 4 6 7，1 4 9 3，8 99

    Wa v e n u mbe r / c m一 1

    ( a )

    W a v en u mbe r / c m 1

    ( c )

    磷酸钙的拉曼光谱主要表现为P 0 i 一和HP O ~ 4 的振动。

    [ 图l ( c ) ] 为非化学计量羟磷灰石的拉曼光谱 ......