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草酸钙

草酸钙(calcium oxalate),CaC2O4。分子量 128.10 。密度2.20。草酸钙,是一种白色晶体粉末。不溶于水、醋酸,溶于浓盐酸或浓硝酸。灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙 [1-2]

草酸钙结构式由钙盐水溶液与草酸作用制得。用于陶瓷上釉、制草酸等,呈弱酸性。

草酸钙(又名乙二酸钙)是一种白色晶体粉末。不溶于水、醋酸,溶于浓盐酸或浓硝酸。灼烧时转变成碳酸钙氧化钙。有毒性。

用于陶瓷上釉、制草酸等。

其晶体是含有二分子结晶水的无色柱状晶体,是植物特别是草本植物常具有的成分,多以钾盐或钙盐的形式存在。秋海棠芭蕉中以游离酸的形式存在。晶体受热至100℃时失去结晶水,成为无水草酸。无水草酸的熔点为189.5℃,能溶于水或乙醇,不溶于乙醚。实验室可以利用草酸受热分解来制取一氧化碳气体。 [2]

CAS号:563-72-4

MDL号:MFCD00012474

EINECS号:209-260-1 [3]

中文别名:乙二酸钙;乙二酸钙盐(1:1);乙二酸钙盐

英文名称:calcium oxalate

英文别名:Calcium oxalate; UNII-2612HC57YE; Calcium oxalate (1:1); Ethanedioic acid, calcium salt (1:1); Oxalic acid, calcium salt (1:1); calcium ethanedioate [2]

化学式:CaC2O4

分子量:128.10

1、性状:无水草酸钙为无色立方晶系晶体。

2、相对密度:2.2。

3、溶解性:难溶于水,可溶于盐酸和硝酸。在100g水中可溶解草酸钙0.67mg(13℃),1.4mg(95℃)。 [3]

1、疏水参数计算参考值(XlogP):无

2、氢键供体数量:0

3、氢键受体数量:4

4、可旋转化学键数量:0

5、互变异构体数量:无

6、拓扑分子极性表面积:80.3

7、重原子数量:7

8、表面电荷:0

9、复杂度:60.5

10、同位素原子数量:0

11、确定原子立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:0

13、确定化学键立构中心数量:0

14、不确定化学键立构中心数量:0

15、共价键单元数量:2 [3]

用氯化钙水溶液和草酸水溶液共热反应,先制得一水草酸钙,再在热气流中干燥至恒重即得无水草酸钙。用精制氯化钙的稀水溶液与草酸水溶液共热反应,将析出的沉淀溶于热盐酸中,再加氨水进行再沉淀,滤集此沉淀,用热水洗涤,在105℃干燥即得一水草酸钙。制备一水草酸钙另法 :在室温下往1L 0.25mol/L草酸钠水溶液(含5-盐酸)中,加入稍过量的0.25mol/L氯化钙水溶液,生成的沉淀与母液一起,在40℃下保持两天,再在室温下搅拌一周,用玻璃砂芯漏斗滤集沉淀,用1-盐酸洗涤,再用水充分洗涤,直至滤液不再有氯离子为止。然后将沉淀再置于水中,搅拌三周,滤集沉淀并用水充分洗涤后,在40℃干燥至恒重。将制得的一水草酸钙置于250℃的干燥气流中干燥至恒重,即得无水草酸钙。 [4]

用作分析试剂,分离稀有金属时用作载体,还用于草酸盐的制备。 [3]

草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种,占肾结石的80-以上,在酸性或中性尿中形成,发病多为青壮年,男性为多。

肾结石的形成,主要原因就是饮食。它是由饮食中可形成结石的有关成分摄入过多引起的。

(1)其中,草酸积存过多是最大原因。体内草酸的大量积存,是导致肾尿结石的因素之一。如菠菜、豆类、葡萄、可可、茶叶、桔子、土豆、李子、竹笋等这些人们普遍爱吃的东西,正是含草酸较高的食物。医生通过研究发现:200克菠菜中,含草酸725.6毫克,如果一人一次将200克菠菜全部吃掉,食后8小时,检查尿中草酸排泄量为20-25毫克,相当于正常人24小时排出的草酸平均总量。

(2)原因之二是糖分增高。糖是人体的重要养分,要经常适量增补,但一下子增加太多,尤其是乳糖,也会使结石形成创造条件。专家们发现:不论正常人或结石病人,在食用100克蔗糖后,过2小时去检查他们的尿,发现尿中的钙和草酸浓度均上升,若是服用乳糖,它更能促进钙的吸收,更可能导致草酸钙在体内的积存而形成尿结石。

c. 原因之三是蛋白质过量。对肾结石成分进行化验分析,发现结石中的草酸钙占87.5-。这么大比重的草酸钙的来源就是因为蛋白质里除含有草酸的原料甘氨酸羟脯氨酸之外,蛋白质还能促进肠道功能对钙的吸收。如果经常过量食用高蛋白质的食物,便使肾脏和尿中的钙、草酸、尿酸的成分普遍增高。如果不能及时有效地通过肾脏功能把多余的钙、草酸、尿酸排出体外,这样,得肾脏结石、输尿管结石症的条件就形成了。当今世界经济发达国家肾结石发病率增高的主要原因就是如此。

草酸钙结石:宜低钙及低草酸饮食。少食牛奶及乳制品、豆制品、肉类、动物内脏(如肝、心脏、肾、肠等),还有巧克力、浓茶、芝麻酱、蛋黄、香菇、菠菜、虾皮、萝卜、可可、芹菜、土豆等。发现食物中纤维素可减少尿钙的形成,如麦麸食品中的麦麸面包、米糠也有同样作用,对复发性高钙尿结石有效,维生素B1、维生素B6缺乏使尿草酸增多,应增加富含此类维生素的食物,如谷物、干果、硬果等。

(一)多饮白开水 多饮水使尿液得到稀释,钙离子和草酸根的浓度就会降低,形成不了草酸钙结石。研究表明,增加50-的尿量,可使肾结石发病率下降86-。

(二)合理补钙,尤其饮食上补钙 肾结石患者往往“谈钙色变”,错误地认为肾结石的元凶是钙,其实不然,肾结石患者也需要补钙。医学界从两个不同的角度来解释,肾结石患者为什么要补钙。

补充钙能与胃肠道中蔬菜含有的草酸结合成不溶性的草酸钙,随粪便排出体外,减少了部分被肠胃吸收和经肾脏排出体外的草酸,从而减少了形成肾结石的几率。

(三)限量摄入糖类 美国科学家最新一项研究结果表明,高糖食品的摄入,可以使患肾结石的机会增加,因此,要注意少吃甜食。

(四)少吃草酸盐含量高的食物 含草酸盐高的食物有番茄、菠菜、草莓、甜菜、巧克力等,过高的草酸盐摄入也是导致肾结石的主要原因之一。

(五)少吃豆制品 大豆食品含草酸盐和磷酸盐都高,能同肾脏中的钙融合,形成结石。

(六)睡前慎喝牛奶 睡眠不好的人,睡前喝杯牛奶有助于睡眠。但在睡眠后,尿量减少、浓缩,尿中各种有形物质增加。而饮牛奶后2~3小时,正是钙通过肾脏排泄的高峰。钙通过肾脏在短时间内骤然增多,容易形成结石。因此肾结石患者,睡前就不应喝含钙高的牛奶。

(七)勿过量服用鱼肝油 鱼肝油富含维生素D,有促进肠膜对钙磷吸收的功能,骤然增加尿液中钙磷的排泄,势必产生沉淀,容易形成结石。

(八)多食黑木耳 黑木耳中富含多种矿物质和微量元素,能对各种结石产生强烈的化学反应,使结石剥脱、分化、溶解,排出体外。

(1)枸橼酸盐 枸橼酸盐是尿中自然存在的结石形成的重要抑制剂,它可以通过多种方式来影响草酸钙的结晶作用,有60-的草酸钙结石病人尿枸橼酸盐排出减少。枸橼酸盐对草酸钙结晶的生长有微弱的直接抑制效应,与泌尿道内的大分子物质共同作用来降低草酸钙的增长率和超饱和状态。枸橼酸盐治疗结石病人缓解率极高,可以显着增加尿枸橼酸盐的排泄,从而降低复发性草酸钙结石的发生率。

(2)镁制剂 镁能降低草酸钙的过饱和浓度,增加溶解度,抑制草酸钙 结晶的生长和积聚。低尿镁症是结石形成的危险因素。镁制剂是较早在临 床用于防治草酸钙结石的药物,且疗效较好。对缺乏镁的结石病人补充氧 化镁或枸橼酸镁可以增加尿镁和枸橼酸盐的排泄,降低尿草酸盐、草酸钙 过饱和状态并降低复发结石的发生率。

(3)磷酸盐口服磷酸盐治疗含钙结石和高尿钙病人是比较合理的。高磷酸盐摄入可以增加尿磷酸盐的排出,通过降低维生素D而抑制肠道对钙的吸收,从而降低尿钙排出,并且增加草酸钙结晶抑制剂焦磷酸盐的排出。

(4)磷酸纤维素钠 磷酸纤维素钠是一种离子交换剂,在肠道内能结合二价离子,进行钠交换,而且可以有效地减少钙在胃肠道内的吸收,但它同时也减少镁的吸收,通过限制肠道内草酸钙的形成增加草酸盐的吸收。对于吸收性高尿钙症,使用磷酸纤维素钠与补充镁并且限制草酸盐饮食是合理的治疗方案。

(5)乙酰半胱氨酸研究证明尿石症病人尿中大晶体数明显多于正常人,这些大晶体由于粘蛋白的聚合作用极易形成结石。乙酰半胱氨酸能抑制TH粘蛋白的聚合、减少草酸钙晶体含量、预防肾结石的形成。尿石症病人在口服乙酰半胱氨酸后最明显的变化是尿中的大晶体团块减少,从而降低了尿石形成的危险。口服乙酰半胱氨酸的剂量为每日3克,分4次服用。经临床使用,乙酰半胱氨酸的副作用很小。

其他药物还有考来烯胺、牛磺酸、胆绿醇、葡萄糖酸镁等。对饮食草酸盐及其前体过量的病人,只需避免摄入富含草酸及其前体的食物和药物如:菠菜、香菜、茶叶、维生素C等。维生素B6缺乏时,人体内的乙醛酸不能转变为甘氨酸,而经氧化转变成草酸。对维生素B6缺乏引起的高草酸尿,给予小剂量维生素B6即能显着降低尿草酸盐浓度

草酸钙结晶:草酸钙结晶的形成被认为是有解毒作用,即对植物有毒害的多量草酸被钙中和。在器官中,随着组织衰老,草酸钙结晶也渐增多。草酸钙常为无色透明的结晶,并以不同的形态分布在细胞液中,一般一种植物只能见到一种形态,但少数也有二种或三种的。

草酸钙结晶是植物生长发育过程中的次生代谢产物,广泛存在于植物的组织细胞中。在每种植物的生长发育过程中,组织细胞所含的结晶类型、形状及大小是比较稳定的,即结晶体在不同科、属的药材组织中,其形态、大小、分布等均有一定的差异。依据这一特征在显微鉴定中,可用于鉴别不同种、属的药材或作为未知药材分类检索的辅助依据 [5]

a. 草酸钙结晶的类型及分布

草酸钙结晶根据晶体性质的不同,分为四方晶系与单斜晶系两类,这是由于晶体中所含结晶水的多寡不同所致。四方晶系含3个结晶水,有方晶、砂晶、柱晶、簇晶等类型。单斜晶系含1个结晶水,多以针晶的形态出现,其形成的原因可能因细胞中常含粘液而较粘稠,结晶沉积速度快所致。草酸钙晶体不溶于水合氯醛液,也不溶于稀醋酸,溶于稀盐酸而无气泡产生,遇硫酸形成针状硫酸钙晶体。 [6-7]

根据Pobeg-uin的形态分类法将草酸钙晶体分为3类:(1)簇晶(包括莲晶、球晶、聚晶);(2)单晶(包括方晶、砂晶、菱晶及长、短径近似的晶体);(3)针晶(包括柱晶、棒晶、杆晶)。

1.1 簇晶:草酸钙晶体的形状为簇针形。其直径从2~190 μm,除存在于植物组织的薄壁细胞和细胞间隙中,还存在于厚壁细胞及糊粉粒中。簇晶存在于薄壁细胞和细胞间隙的药材有广防己、大黄、白芍、赤芍、三七、人参、白芷、川芎、续断。簇晶存在于厚壁细胞和糊粉粒中的药材有楮实子蛇床子小茴香

1.2 单晶:草酸钙单晶包括方晶、砂晶。草酸钙方晶:晶体为方形、菱形、多面形、棱形、长方形和不规则形。晶体一般存在于薄壁细胞中,有的存在于纤维细胞周围的薄壁细胞中形成晶鞘纤维;有的存在于石细胞和厚壁细胞中;或几种情况同时存在。晶体直径从数微米至70 μm。草酸针方晶存在于薄壁细胞中的药材有木瓜、火麻仁佛手、陈皮、青皮、香椽等。草酸钙砂晶:草酸钙晶体呈颗粒状,分散或聚集成团,存在于薄壁细胞中,有下列药材如:川牛膝、银柴胡、威灵仙、钩藤、枸杞子等。

1.3 草酸钙针晶:包括针晶、柱晶、杆晶、棒晶,晶体呈针形、柱形、杆形、棒形、成束或分散于薄壁细胞及粘液细胞中,晶体一般从数微米至25 μm。它分布于下列药材:巴戟天、苍术、半夏、天南星等。

1.4 草酸钙混合晶体:草酸钙晶体2种或2种以上的晶型存在于同一药材的组织细胞中,晶体直径从数微米至112 μm。如簇晶+方晶:草酸钙簇晶和草酸钙方晶同时存在药材的组织细胞中,有远志、川楝子、酸枣仁、大枣等。

b. 利用晶体的存在与否作为显微鉴定药材真伪的依据之一

2.1 三七与伪品的鉴别:三七为五加科植物人参三七的根,薄壁细胞中含水量草酸钙簇晶。伪品:(1)菊科植物菊三七[Gynura segetum(Lour)Merr.]的根茎,薄壁细胞内无草酸钙晶体。(2)姜科植物莪术(Cureuma zedoara Rosc.)的根茎,组织细胞中无草酸钙晶体。

2.2 天花粉与伪品的鉴别:天花粉为葫芦科植物栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)的根,组织细胞内无草酸钙结晶。伪品:(1)葫芦科植物森鳖[Momoudica cechinchinersis(Loar.)Spreng.]的块根,薄壁细胞中含草酸钙晶体并与纤维形成晶鞘纤维。(2)萝?科植物飞来鹤(Cynanchum auriculatum Royleex Wight)的块根,薄壁细胞含草酸钙簇晶。

c. 利用晶体的形态不同作为显微鉴定药材真伪的依据之一

3.1 广防己与伪品的鉴别:广防己:马兜铃科植物广防己(Arist olochina fangchi Wu)的干燥根,薄壁细胞含草酸钙簇晶。伪品:马兜铃科植物耳叶马兜铃(Aristolochia tagala Champ)的干燥根,薄壁细胞中含草酸钙棱晶。

3.2 人参与伪品的鉴别:五加科植物人参(Panax ginsengC.A.Mey)的根茎,薄壁细胞中含草酸钙簇晶。伪品(1)商陆科植物商际(Phytolacca acinosa Roxb.)的根,薄壁细胞中含草酸钙砂针晶束。(2)茄科植物华山参(Physochlaina infundibularis Kuang)的根,薄壁细胞中含草酸钙砂晶。(3)茄科植物莨菪(Hyoscyamus nigerL.)的根。薄壁细胞中含草酸钙砂晶。(4)紫茉莉植物紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)根,薄壁细胞中含草酸钙针晶束。

d. 利用结晶体大小不同鉴定药材

4.1 天南星与半夏的鉴别:天南星为天南星科植物天南星[Arisaema consanguineum Schott]的块茎,草酸钙针晶散在或数束存在于粘液细胞中,长约63~131 μm,草酸钙方晶存在薄壁细胞中,直径3~20 μm。半夏:天南星科植物半夏Pinellia ternata(thunb.)Breit.]的块茎。草酸钙针晶存在于粘液细胞中,呈单束或散在,长20~110 μm。

4.2 牛蒡子与伪品的鉴别:牛蒡子(Arctium lappa L.)为菊科植物牛蒡白的成熟果实,草酸钙方晶存在于棕黄色的内果皮细胞中,直径6 μm~18 μm。伪品:菊科植物新疆大鳍蓟(Onopordon acanthium L.)的成熟果实。草酸钙方晶存在于棕红色的内果皮细胞中,直径6~10 μm。 [8]

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.

不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

S37/39Wear suitable gloves and eye/face protection

戴适当的手套和护目镜或面具。

S24/25 Avoid contact with skin and eyes.

避免与皮肤和眼睛接触。

风险术语

R20/21/22Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.

吸入、皮肤接触及吞食有害。

R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.

刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

R21/22 Harmful in contact with skin and if swallowed.

皮肤接触及吞食有害。

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