基本信息
- 项目名称：
- 三聚氰胺对草酸钙结石形成机理的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过体外模拟人体尿液与结石形成过程相近的环境，研究三聚氰胺对草酸钙结晶成核、晶体生长等微观形成过程的影响（目前国内还未见报道）。
- 详细介绍：
- 近年来，"三鹿奶粉"和"宠物饲料"事件的发生，不但成为了人们的热门话题，更引起了许多专家、学者对三聚氰胺的毒理学安全性以及引发尿结石的高度关注，本文应用电导率仪(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR) 研究三聚氰胺对草酸钙(CaOx)结晶的影响。结果表明：三聚氰胺能促进一水草酸钙（COM）的成核，并随浓度的升高，促进作用增强。同时也能导致二水草酸钙（COD）向COM的转化。这有利于草酸钙结石的形成，增大草酸钙类结石发生的风险。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过设计体外模拟实验，探索三聚氰胺导致结石形成的基本过程，并运用相关仪器和技术手段对实验结果进行分析和讨论，从化学的角度探索三聚氰胺导致草酸钙结石形成的微观过程，探索结石形成的机理。
科学性、先进性及独特之处
- 通过体外模拟人体尿液与结石形成过程相近的环境，研究三聚氰胺对草酸钙结晶成核、晶体生长等微观形成过程的影响（目前国内还未见报道），采用电导率实验及SEM、XRD和FT-IR对晶体进行鉴定和表征，并且从分子学和晶体学角度解释结石形成机理。能较真实地反映“三鹿结石”的形成机理，具有较强的科学性和可靠性。
应用价值和现实意义
- 由三聚氰胺引发的“宠物食物污染”与“三鹿奶粉”事件，在美国有大量宠物(主要是狗和猫)死于肾功能衰竭，我国有5l900名婴幼儿因患有结石而住院，其中6名婴儿死亡。因此，弄清三聚氰胺导致肾结石形成的机制，可为临床治疗和用药，以及新药的研发提供依据。
学术论文摘要
- 近年来，"三鹿奶粉"和"宠物饲料"事件的发生，不但成为了人们的热门话题，更引起了许多专家、学者对三聚氰胺的毒理学安全性以及引发尿结石的高度关注，本文应用电导率仪(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR) 研究三聚氰胺对草酸钙(CaOx)结晶的影响。结果表明：三聚氰胺能促进一水草酸钙（COM）的成核，并随浓度的升高，促进作用增强。同时也能导致二水草酸钙（COD）向COM的转化。这有利于草酸钙结石的形成，增大草酸钙类结石发生的风险。
获奖情况
- 2010年湖南省化学化工学会举办的学术作品竞赛中荣获二等奖，现根据有关专家意见又做了进一步补充修改和完善。
鉴定结果
- 通过
参考文献
- 1. 柳一鸣,欧阳健明,邓芳等.土家族药物天葵化石汤提取液抑制草酸钙结石形成的化学模拟.化学学报.2006,64(14):1446-1450. 2. 王萍,沈玉华,谢安建等.乌梅提取液对草酸钙晶体生长的抑制作用研究.无机化学学报.2008,24(10):1604-1609. 3. 孙西钊.问题奶粉致尿路结石形成机制初探及诊治建议.临床泌尿外科杂志.2008,23(11):805-809. 4. 欧阳健明,陈德志.自组装膜调控下生物矿物晶体的生长.化学进展.2005,17(3): 563-572. 5. Wu C F, Liu C C. Urinary melamine and adult urolithiasis in Taiwan. Clin. Chim. Acta., 2010, 411(3-4): 184-189. 6. GE Kun,ZHU J. Study on Influence of Citrate on Calcium Oxalate Crystal under Melamine Induction. Environ. Sci. Technol.2010,23(1):15-19.
同类课题研究水平概述
- “三鹿奶粉”和“宠物饲料”事件引起了人们对三聚氰胺毒理学安全性的高度关注。临床发现大部分尿石症患儿都明确食用过被三聚氰胺污染的婴幼儿配方奶粉，从医学统计学的角度说明三聚氰胺能导致泌尿系结石。 目前，对三聚氰胺导致泌尿结石的研究分为医学生物学和生物无机化学两个方面。前者，侧重三聚氰胺的代谢动力学和毒理学，研究了三聚氰胺在体内的代谢、排泄和清除，以及三聚氰胺的毒理学效应。由于采用的是动物实验，与人体有一定的差异，不能真实的反映三聚氰胺在人体内的生理学效应，并且三聚氰胺的毒理学机制还不明确[1-9]。后者，近年来，对传统结石的研究侧重有序分子膜诱导下尿石〖主要成份如草酸钙（占尿石的70～80％）、磷酸钙、尿酸钙、胱氨酸钙和磷酸铵镁等〗的生长和抑制[10-14]。由于三聚氰胺导致的结石很少见，目前对其的研究侧重于结石成分的分析和结石形成的体外模拟，研究“三鹿结石”的化学组成和结石形成的微观过程[15-18]。 从临床医学、生物学和化学相关研究表明：三聚氰胺主要引发尿酸类结石，其化学成分主要是二水尿酸和尿酸铵，但也有三聚氰胺、三聚氰酸和草酸钙。虽其总的形成机制遵循尿过饱和—晶核形成—晶体生长—晶体聚集—晶体滞留—结石形成的基本过程，但对于三聚氰胺在上述微观过程中起到了什么作用？是三聚氰胺与三聚氰酸首先成核而形成结石，还是三聚氰胺与三聚氰酸诱导尿酸结石的形成？而尿酸的形成是否能促进草酸钙结石的形成？以上诸多问题，都有待进一步研究。因而，今后的研究重点是更好地从分子水平、基因水平和系统论等角度分别探索三聚氰胺诱导草酸钙和尿酸结石形成的病因和病理过程，从超分子的角度探讨尿石形成的动力学过程和微观机理，用现代的物理和化学的分析方法系统分析此类结石的化学成份，才有可能为完善这种疾病的防治提供新的启示。
