Перейти до вмісту

Оксалат кальцію

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Оксалат кальцію

Оксалат кальцію

Структура моногідрату оксалату кальцію при 328 К
Систематична назва Етандиоат кальцію
Ідентифікатори
Номер CAS 5794-28-5
PubChem 16212978
Номер EINECS 209-260-1
KEGG C17478
Назва MeSH D02.241.081.337.593.750.500 Редагувати інформацію у Вікіданих
ChEBI 60579
SMILES C(=O)(C(=O)[O-])[O-].[Ca+2]
InChI 1/C2H2O4.Ca/c3-1(4)2(5)6;/h(H,3,4)(H,5,6);/q;+2/p-2
Номер Бельштейна 3915709 Редагувати інформацію у Вікіданих
Властивості
Молекулярна формула C2CaO4
Молярна маса 128,1 г/моль
Зовнішній вигляд безбарвні або білі кристали (безводна та гідратовані форми)
Густина 2,20 г/см3, моногідрат[1]
Тпл 200
Розчинність (вода) 0,61 мг/(100 г) H2O (20 °C)[2]
Небезпеки
ГГС піктограми The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
ГГС формулювання небезпек 302, 312
ГГС запобіжних заходів 280
Головні небезпеки Шкідливий, Подразнюючий
NFPA 704
1
2
1
Пов'язані речовини
Інші аніони Карбонат кальцію
Ацетат кальцію
Форміат кальцію(інші мови)
Інші катіони Оксалат натрію(інші мови)
Оксалат берилію(інші мови)
Оксалат магнію(інші мови)
Оксалат стронцію(інші мови)
Оксалат барію(інші мови)
Оксалат радію
Оксалат заліза(II)(інші мови)
Оксалат заліза(III)(інші мови)
Оксалат калію(інші мови)
Оксалат скандію(інші мови)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки
Електронна мікрофотографія поверхні каменю в нирці, на якій видно тетрагональні кристали уеделіту (дигідрату оксалату кальцію), що виходять із аморфної центральної частини каменю (горизонтальна довжина зображення становить 0,5 мм фігурного оригіналу)

Оксалат кальцію — кальцієва сіль щавлевої кислоти з хімічною формулою CaC2O4 або  Ca(COO)2. Утворює гідрати CaC2O4·nH2O, де n змінюється від 1 до 3. Безводні та всі гідратовані форми безбарвні або білі. Моногідрат CaC2O4·H2O зустрічається в природі як мінерал ювеліт, утворюючи кристали у формі оболонки, відомі в рослинах як рафіди. Двома більш рідкісними гідратами є дигідрат CaC2O4·2H2O, який зустрічається в природі як мінерал уеделіт, і також відомий тригідрат CaC2O4·3H2O, який зустрічається в природі як мінерал каоксит(інші мови). Деякі продукти містять високу кількість оксалатів кальцію і можуть викликати виразки та оніміння при проковтуванні та навіть бути смертельними. Культурні групи, дієти яких значною мірою залежать від фруктів і овочів з високим вмістом оксалату кальцію, як, наприклад, у Мікронезії, знижують його рівень шляхом кип’ятіння та варіння[3][4]. Вони входять до складу 76% каменів у нирках людини[5]. Оксалат кальцію також міститься в пивному камені, накипу, який утворюється на контейнерах, які використовуються на пивоварнях[6].

Утворення

[ред. | ред. код]

Багато рослин накопичують оксалат кальцію, оскільки його було виявлено у більш ніж 1000 різних родів рослин[7]. Накопичення оксалату кальцію пов’язане з детоксикацією кальцію (Ca2+) в рослині[8]. Під час розкладання оксалат кальцію окислюється бактеріями, грибками або лісовою пожежею з утворенням карбонату кальцію[9].

Отруйна рослина диффенбахія містить цю речовину у вигляді довгих голок як захисний механізм[10]. При проковтуванні можуть виникати пухирі та набряк у роті[11]. Механізм токсичної дії не вивчений до кінця, але вважається, що кристали оксалату кальцію не є визначальним чинником запалення, а діють спільно з іншими речовинами[12][10]. Рослини роду Philodendron містять достатню кількість оксалату кальцію, тому вживання частин рослини може призвести до неприємних симптомів[13]. Нерозчинні кристали оксалату кальцію знаходяться в стеблах, коренях і листі рослин і виробляються в ідіобластах[14][11].

Кристали оксалату кальцію зазвичай зустрічаються в лишайниках, де вони зустрічаються у двох мінеральних формах: уеделіт (CaC2O4 ·(2+x)H2O) і ювеліт (CaC2O4 ·H2O). Ці кристали можуть утворюватися як на поверхні лишайника у вигляді порошкоподібного покриття, яке називається pruina, так і у внутрішніх структурах талому лишайника. Тип і розподіл цих кристалів часто корелюють з умовами навколишнього середовища: уеделіт зазвичай утворюється в сухому середовищі та може служити джерелом води для лишайників, тоді як ювеліт частіше зустрічається у вологих середовищах існування. На додаток до регуляції води, кристали оксалату кальцію в лишайниках виконують кілька захисних функцій, включаючи захист від надмірного сонячного світла та потенційну допомогу в нейтралізації забруднюючих речовин, таких як діоксид сірки. Утворення цих кристалів пов’язане зі здатністю лишайників розчиняти кальцій із кам’янистих субстратів шляхом утворення щавлевої кислоти, причому кількість оксалату кальцію часто корелює з вмістом кальцію в субстраті, на якому росте лишайник[15].

Оксалат кальцію, як «пивний камінь», являє собою коричневий осад, який має тенденцію накопичуватися в чанах, бочках та інших ємностях, які використовуються для варіння пива. Якщо його не видалити під час очищення, пивний камінь залишить негігієнічну поверхню, на якій можуть міститися мікроорганізми. Пивний камінь складається з солей кальцію та магнію та різноманітних органічних сполук, що залишилися в процесі пивоваріння; це сприяє росту небажаних мікроорганізмів, які можуть негативно вплинути або навіть зіпсувати смак партії пива[6][16].

Кристали оксалату кальцію в сечі є найпоширенішою складовою каменів у нирках людини[5], а утворення кристалів оксалату кальцію також є одним із токсичних ефектів отруєння етиленгліколем(інші мови) [17].

Хімічні властивості

[ред. | ред. код]

Твердий гідрат оксалату кальцію було охарактеризовано методом рентгенівської кристалографії. Це координаційний полімер(інші мови) із плоскими оксалатними аніонами, пов’язаними з кальцієм, який також має водні ліганди[1].

Медичне значення

[ред. | ред. код]

Оксалат кальцію може спричинити виразки та оніміння при проковтуванні та навіть бути смертельним.

Морфологія та діагностика

[ред. | ред. код]

Моногідрат і дигідрат можна розрізнити за формою відповідних кристалів.

  • Кристали дигідрату оксалату кальцію октаедричні. Велика частина кристалів в осаді сечі матиме таку морфологію, оскільки вони можуть рости за будь-якого рН і природно зустрічатися в нормальній сечі.
  • Кристали моногідрату оксалату кальцію відрізняються за формою і можуть мати форму гантелей, веретена, овалу або паркану, останній з яких найчастіше спостерігається через отруєння етиленгліколем(інші мови) [18].
  • Urine microscopy showing calcium oxalate crystals in the urine. The octahedral crystal morphology is clearly visible.
    Мікроскопія сечі показує кристали оксалату кальцію в сечі. Добре видно октаедричну кристалічну морфологію.
  • Urine microscopy showing a calcium oxalate monohydrate crystal (dumbbell shaped) and a calcium oxalate dihydrate crystal (envelope shaped) along with several erythrocytes.
    Мікроскопія сечі показує кристал моногідрату оксалату кальцію (у формі гантелі) і кристал дигідрату оксалату кальцію (у формі оболонки) разом із кількома еритроцитами.
  • Urine microscopy showing several calcium oxalate monohydrate crystals (dumbbell shaped, some of them clumped) and a calcium oxalate dihydrate crystal (envelope shaped) along with several erythrocytes.
    Під час мікроскопії сечі виявлено кілька кристалів моногідрату оксалату кальцію (у формі гантелі, деякі з них зліплені) і кристал дигідрату оксалату кальцію (у формі оболонки) разом із кількома еритроцитами.
  • Urinary sediment showing several calcium oxalate crystals. 40X
    Сечовий осад з кількома кристалами оксалату кальцію. 40X
  • Comparison of different types of urinary stones.
    Порівняння різних типів сечових каменів.
  • Histopathology of calcium oxalate crystals in a benign breast cyst, H&E stain. In the breast, they can be seen on mammography and are usually benign, but can be associated with lobular carcinoma in situ.
    Гістопатологія кристалів оксалату кальцію в доброякісній кісті молочної залози, фарбування H&E. У молочній залозі їх можна побачити на мамографії та зазвичай є доброякісними, але можуть бути пов’язані з лобулярною карциномою in situ(інші мови) [19].

Камені в нирках

[ред. | ред. код]

Близько 76% каменів у нирках частково або повністю мають тип оксалату кальцію[5]. Вони утворюються, коли сеча постійно насичується кальцієм і оксалатами. Від 1% до 15% людей у всьому світі колись страждають від каменів у нирках[20][21]. У 2015 році вони спричинили близько 16 000 смертей у всьому світі[22].

Промислове застосування

[ред. | ред. код]

Оксалат кальцію використовується для виготовлення керамічної глазурі[23].

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б S. Deganello (1981). The Structure of Whewellite, CaC2O4.H2O, at 328 K. Acta Crystallogr. B. 37 (4): 826—829. doi:10.1107/S056774088100441X.
  2. ↑ Haynes, W., ред. (2015–2016). Handbook of Chemistry and Physics (вид. 96th). CRC Press. с. 4-55.
  3. ↑ Arnold, Michael A. (2014), Pandanus tectorius S. Parkinson (PDF), Aggie Horticulture, Texas A&M University, архів оригіналу (PDF) за 31 серпня 2021, процитовано 30 вересня 2020
  4. ↑ WebMD Editorial. Foods High in Oxalates. WebMD (англ.). Процитовано 30 січня 2022.
  5. ↑ а б в Singh, Prince; Enders, Felicity T.; Vaughan, Lisa E.; Bergstralh, Eric J.; Knoedler, John J.; Krambeck, Amy E.; Lieske, John C.; Rule, Andrew D. (October 2015). Stone Composition Among First-Time Symptomatic Kidney Stone Formers in the Community. Mayo Clinic Proceedings. 90 (10): 1356—1365. doi:10.1016/j.mayocp.2015.07.016. PMC 4593754. PMID 26349951.
  6. ↑ а б Ryan, James (27 травня 2018). What is beerstone (and how to remove it). Процитовано 28 травня 2018.
  7. ↑ Francesci, V.R.; Nakata (2005). Calcium oxalate in plants: formation and function. Annu Rev Plant Biol. 56 (56): 41—71. doi:10.1146/annurev.arplant.56.032604.144106. PMID 15862089.
  8. ↑ Martin, Gaëtan; Guggiari, Matteo; Bravo, Daniel; Zopfi, Jakob; Cailleau, Guillaume; Aragno, Michel; Job, Daniel; Verrecchia, Eric; Junier, Pilar (2012). Fungi, bacteria and soil pH: the oxalate–carbonate pathway as a model for metabolic interaction. Environmental Microbiology (англ.). 14 (11): 2960—2970. doi:10.1111/j.1462-2920.2012.02862.x. ISSN 1462-2920.
  9. ↑ Parsons, Robert F.; Attiwill, Peter M.; Uren, Nicholas C.; Kopittke, Peter M. (1 квітня 2022). Calcium oxalate and calcium cycling in forest ecosystems. Trees. 36 (2): 531—536. doi:10.1007/s00468-021-02226-4.
  10. ↑ а б Unlu, Ummuhan; Kocabaş, Aytaç (15 травня 2020). Dieffenbachia plant poisoning cases and effects on human health. Anatolian Journal of Botany. 4 (1): 65—68. doi:10.30616/ajb.682862. ISSN 2602-2818.
  11. ↑ а б Chair of Drug Toxicology, School of Exact and Natural Sciences, University of Morón, Buenos Aires, Argentina. Centre for Scientific Research and Experiential Learning, University of Morón, Buenos Aires, Argentina.; Gallo, Ignacio M.; Caresana, Ana M.; Chair of Drug Toxicology, School of Exact and Natural Sciences, University of Morón, Buenos Aires, Argentina. Centre for Scientific Research and Experiential Learning, University of Morón, Buenos Aires, Argentina. (30 червня 2024). Poisoning due to ornamental plants belonging to the Araceae family: Review of botanical and toxicological aspects relevant for clinical practice. The Poison. 1 (2): 50—56. doi:10.62129/NVKD2964.
  12. ↑ Kuballa, Bernard; Lugnier, Alain A.J.; Anton, Robert (1981-05). Study of Dieffenbachia-induced edema in mouse and rat hindpaw: Respective role of oxalate needles and trypsin-like protease. Toxicology and Applied Pharmacology (англ.). 58 (3): 444—451. doi:10.1016/0041-008X(81)90097-1.
  13. ↑ Miyamoto, Manabu; Noma, Masato; Ishii, Junpei; Yoshihara, Shigemi (2021-03). Oral Symptoms Caused by Toxic Plants Containing Calcium Oxalate. The Journal of Pediatrics (англ.). 230: 258—259. doi:10.1016/j.jpeds.2020.11.001.
  14. ↑ Klimko, Małgorzata; Wawrzyńska, Magdalena; Wiland-Szymańska, Justyna (6 жовтня 2016). Calcium oxalate crystals in some Philodendron Schott (Araceae) species (PDF). Steciana. 20 (3): 103—116. doi:10.12657/steciana.020.013.
  15. ↑ Wilk, Karina; Osyczka, Piotr (14 листопада 2024). Crystalline deposit in lichens: Determination of crystals with regard to practical application in standard taxonomic studies. Acta Mycologica. 59: 1—11. doi:10.5586/am/193965.
  16. ↑ Siener, Roswitha; Seidler, Ana; Voss, Susanne; Hesse, Albrecht (2017-10). Oxalate content of beverages. Journal of Food Composition and Analysis (англ.). 63: 184—188. doi:10.1016/j.jfca.2017.08.005.
  17. ↑ Скоропліт, Сергій Миколайович; Михневич, Костянтин Георгійович; Загуровський, Володимир Михайлович; Курсов, Сергій Володимирович; Огієнко, Лариса Федорівна (2023). Інтоксикація сурогатами алкоголю (укр.). ФОП Звягінцев І. Ф. ISBN 978-617-8122-35-5.
  18. ↑ Urine Crystals. ahdc.vet.cornell.edu/. Cornell University. Процитовано 12 липня 2014.
  19. ↑ Image by Mikael Häggström, MD.

    - Reference for benign/LCIS association: Hind Warzecha, M.D. Microcalcifications. Pathology Outlines. Last author update: 1 June 2010
  20. ↑ Morgan, Monica S C; Pearle, Margaret S (2016). Medical management of renal stones. BMJ. 352: i52. doi:10.1136/bmj.i52. ISSN 1756-1833. PMID 26977089.
  21. ↑ Abufaraj, Mohammad; Xu, Tianlin; Cao, Chao; Waldhoer, Thomas; Seitz, Christian; d'Andrea, David; Siyam, Abdelmuez; Tarawneh, Rand; Fajkovic, Harun (6 вересня 2020). Prevalence and Trends in Kidney Stone Among Adults in the USA: Analyses of National Health and Nutrition Examination Survey 2007–2018 Data. European Urology Focus (англ.). 7 (6): 1468—1475. doi:10.1016/j.euf.2020.08.011. ISSN 2405-4569. PMID 32900675.
  22. ↑ Vos T, Allen C, Arora M, Barber RM, Bhutta ZA, Brown A та ін. (October 2016). Global, regional, and national life expectancy, all-cause mortality, and cause-specific mortality for 249 causes of death, 1980–2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet. 388 (10053): 1459—1544. doi:10.1016/s0140-6736(16)31012-1. PMC 5388903. PMID 27733281.
  23. ↑ Calcium Oxalate Data Sheet. Hummel Croton Inc. Процитовано 23 квітня 2017.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Оксалат_кальцію&oldid=45080754