STUDY OF CALCIUM OXALATE NANOCRYSTALLINE STRUCTURES AND KINETICS OF CALCIUM OXALATE DEPOSITION

Abstract

Оксалаты кальция, представленные уэвеллитом CaCO·2HO и уэдделлитом CaCO·2HO(наиболее стабильные формы), являются основными компонентами камней мочеполовой системы, а также входят в состав зубных, желчных камней, и других минеральных отложений. Известно, что современные подходы к исследованию и моделированию процессов кристаллизации позволяют проанализировать влияние ряда факторов (экзогенного и эндогенного характера) возникающие на различных уровнях организации: от атомов и молекул до макроскопических процессов, протекающих в промышленных аппаратах. Процесс кристаллизации с учетом многообразие действующих факторов и форм кристаллических структур, состоит из двух основных этапов: образование зародыша твердой фазы и его рост (формирование кристалла растворенного вещества). В работе с помощью современных подходов определены физико-химические и кинетические закономерности кристаллизации оксалатов кальция в условиях, близких к физиологическим. Исследовано влияние компонентов физиологического раствора (органических и неорганических) и установлен стадийный механизм образования твердой фазы, рассчитаны кинетические параметры стадии роста (lg = 33,1). Выявлен ингибирующий эффект неорганических добавок (Mg, Cl), аминокислот (глицин, глутаминовая, аспарагиновая) и ускоряющий эффект кристаллов гидроксилапатита, затравки в виде кристаллов оксалата кальция и карбамида на процесс кристаллизации. Calcium oxalates, represented by wavellite CaCO·2HO and weddellite CaCO·2HO (the most stable forms), are the main components of stones in the genitourinary system, and are also part of dental, gallstones, and other mineral deposits. It is known that modern approaches to the study and modeling of crystallization processes make it possible to analyze the influence of a number of factors (exogenous and endogenous) arising at various levels of organization: from atoms and molecules to macroscopic processes occurring in industrial devices. The process of crystallization, taking into account the variety of acting factors and forms of crystal structures, consists of two main stages: formation of a solid phase nucleus and its growth (formation of a solute crystal). In this work, using modern approaches, the physicochemical and kinetic patterns of crystallization of calcium oxalates under conditions close to physiological are determined. The effect of physiological solution components (organic and inorganic) was studied, the staged mechanism of the solid phase formation was established, and the kinetic parameters of the growth stage were calculated (lg = 33.1). The inhibitory effect of inorganic additives (Mg Cl), amino acids (glycine, glutamine, aspartic) and the accelerating effect of hydroxyapatite crystals, seed in the form of calcium oxalate and urea crystals on the crystallization process were revealed.