文摘

我们提出了一种新的方法通过反应制备碳酸镧氯化镧和NaHCO之间₃。在反应中,少量的NaHCO₃解决方案是首先添加到酸性氯化镧溶液生成碳酸镧核然后NaHCO₃添加到氯化镧以恒定速度。这种方法使得沉淀反应和中和反应同时发生。因此,碳酸镧生产环境在低pH值(酸碱度低于4.0),以便生成氢氧化镧碳酸盐的风险降低。上述反应的产物被EDTA滴定法验证,元素分析和XRD表征。此外,我们建立了一个红外光谱光谱方法确定拉(哦)有限公司₃从拉₂(有限公司₃)₂h·8₂o .碳酸镧展览相当大的磷酸结合的能力。

1。介绍

高磷血症是结束阶段肾功能衰竭的并发症。在健康成年人,平均每日摄入磷酸盐大约是1000 - 1500毫克,平衡的粪便和尿输出(1]。然而,对于肾功能衰竭患者,肾脏的磷酸盐排泄能力显著降低。因此,血液中磷酸盐的浓度增加,导致高磷血症(2]。高磷血症引起继发性甲状旁腺功能亢进、肾骨营养不良和其他疾病。此外,血清中高浓度的磷酸盐磷酸钙沉淀的形成。大量的磷酸钙沉淀沉积在血管可能导致胎儿心血管和脑血管问题结束阶段肾功能衰竭患者(3]。

目前磷酸高磷血症的治疗包括饮食限制,透析,磷酸盐粘结剂和维生素D (3]。大多数饮食磷酸盐是来自蛋白质,磷含量与蛋白质摄入量几乎线性相关。透析患者有更高的膳食蛋白质需求比健康的人4]。很难依靠饮食限制来实现控制磷酸。此外,透析提供去除血清磷酸盐的不足。因此,肾功能衰竭患者采取磷酸盐粘结剂(5]。

磷酸盐粘结剂的使用始于1970年代早期(5)和最早的磷酸盐粘结剂是铝合金化合物制成。毒品是非常有效和廉价1]。然而,铝可能积聚在骨骼、大脑、心脏和肝脏,导致长期使用铝毒性(6,7]。后,钙基磷酸盐粘结剂。然而,钙基药的功效是低于铝合金复合制成的。此外,钙基磷酸盐粘结剂会导致血钙过多和胃肠道不良反应(2]。因此,理想的磷酸盐粘结剂是安全的和非常有效的绑定需要磷酸(6]。

磷酸镧碳酸盐是一种理想的粘结剂。它可以防止饮食磷酸盐的吸附形成不溶性磷酸镧。据报道,碳酸镧磷酸结合最佳pH值3 - 5,在pH值,同时保留绑定活动1 - 7 (8,9]。在体外研究表明,磷酸镧的功效与磷酸铝化合物在绑定的1]。FDA已经批准,可以利用碳酸镧作为肾功能衰竭患者的磷酸盐粘结剂。

关于碳酸镧的制备,有几种方法在文献中报道(10,11]。然而,这些方法有未解决的问题。例如,据报道,碳酸镧可以由Na之间的反应₂有限公司₃和LaCl₃在水的解决方案。我们注意到,镧离子具有强烈的氢氧根离子结合的能力当溶液的pH值高。另一方面,溶液的pH值Na₂有限公司₃相当高。因此,Na之间的反应₂有限公司₃和LaCl₃可能产生不良的La(哦)有限公司₃与碳酸镧作为副产品。

虽然据报道,洛杉矶(哦)有限公司₃可以绑定磷酸(12),(哦)有限公司₃没有被FDA批准用于治疗高磷血症。尚未阐明是否拉(哦)有限公司₃在医疗实践是安全的。

在本文中,我们提出了一种新的方法制备碳酸镧NaHCO之间通过反应₃和LaCl₃在水溶液低pH值的环境。此外,准备碳酸镧特点是通过使用红外光谱,x射线衍射、元素分析和滴定方法。碳酸镧的能力在磷酸绑定是通过光谱方法进行验证。

2。实验

2.1。试剂

氧化镧(纯度99.999%)从Jiaton科技公司购买。

盐酸(37 wt %, AR)、碳酸氢钠(AR)、乙二胺四乙酸二钠盐(AR)、乙酸(AR)和醋酸钠(AR)购买从北京化工厂。

氧化锌(参考资料)是化学试剂购自北京理工。

2.2。仪器

元素分析(C、H、N)进行一个Elementar不同的EL元素分析仪。

粉末x -射线衍射(XRD)数据被记录在一个Rigaku D / max - 2000衍射仪在40 kV、100 mA铜Kα。

红外光谱的光谱₂(有限公司₃)₃h·8₂O和拉(哦)有限公司₃那些时光十MX收集在一个热费希尔Nicolet FTIR光谱仪配备红外显微镜。传输方式下的光谱记录的分辨率8厘米⁻¹和64年coadded扫描。

其他的那些时光6700年傅里叶变换红外光谱光谱被记录在Nicolet用溴化钾颗粒的方法。传输方式下的光谱记录2厘米的一项决议⁻¹和16 coadded扫描。

使用分光光度法定量分析的磷酸盐是由(λ在λ= 700海里)35紫外可见分光光度计。

2.3。准备

2.3.1。碳酸镧的制备

通过氯化镧制备氧化镧和HCl溶液之间的反应。洛杉矶的初始浓度^{3 +}1 mol / L和解决方案的初始pH值低于零。NaHCO₃溶解在去离子水,NaHCO的浓度₃获得的解决方案是1 mol / L。

通过添加NaHCO碳酸镧制备₃解决方案的水溶液中氯化镧在搅拌。详细描述和讨论实验条件可以在部分3。在反应过程中,反应环境的pH值测量电极通过使用一个组合。数据转换成数字信号并收集到桌面计算机通过集群通信端口(计划1)。

2.3.2。制备碳酸镧氢氧化物

获得的碳酸镧是悬浮在去离子水和混合回流15小时。之后,获得的产品是通过一个过滤的过程。

2.4。样品的化学分析

洛杉矶^{3 +}样本的内容用EDTA滴定法测定。EDTA的浓度的解决方案是使用氧化锌校准。

3所示。结果与讨论

当碳酸氢钠溶液添加到氯化镧的解决方案,以下两个反应cooccur系统中: 反应(1)是一个沉淀反应和和反应的产品₂(有限公司₃)₃沉淀和质子。反应(2)之间的中和反应和。沉淀反应不能启动系统中没有碳酸镧核而抗酸发生中和反应,只要和cooccur系统中。如果NaHCO₃慢慢的解决方案是添加到氯化镧溶液,不能因为没有碳酸镧发起沉淀反应核系统中发生。因此,只有系统中发生中和反应。因此,系统的pH值增加单调NaHCO₃解决方案是补充道。结果,碳酸镧准备在减环境和生产碳酸镧氢氧化物的风险大大增加。

在此,我们提出一个替代方法准备碳酸镧pH值较低的环境。该方法由三个步骤组成:碳酸镧的制备核,碳酸镧的制备,(3)终止反应。

在第一步中,少量的NaHCO₃解决方案很快被添加到氯化镧的解决方案。NaHCO的浓度₃在当地区域足够高,以便碳酸镧沉淀形成。生产碳酸镧可以用作核中心的瓶颈,因此缺乏碳酸镧核。在反应期间,pH值的变化是监测和图所示1。当NaHCO水溶液₃很快补充说,周围的pH值跳3。与此同时,碳酸镧出现白色沉淀。自被释放拉之间的沉淀反应^{3 +}和,pH值的减少可以观察到在图1。如果没有更多NaHCO₃补充说,生产碳酸镧可以完全溶解的酸产生的反应。保护碳酸镧原子核,NaHCO₃解决方案是引入系统通过使用zdj - 400多功能滴定仪,注射速率可以精确控制。注入NaHCO的速度₃解决方案是保持在0.2毫升/秒。在这个过程中,越来越多的碳酸镧沉淀产生,当pH值几乎保持不变。这一现象的原因是,NaHCO₃系统中扮演着双重角色。一方面,NaHCO₃与La反应^{3 +}生产碳酸镧在一起。另一方面,NaHCO₃作为一个基础,可以中和。因为沉淀反应和中和反应cooccur系统中,动态平衡的浓度建立并在反应pH值仍然是一个常数。应该指出,反应进行pH值较低的环境(pH值低于4.0)和拉(哦)有限公司生产的风险₃显著降低。

当拉^{3 +}在解决方案是完全反应,消耗的沉淀反应不能进行。然而,仍然可以进行中和反应。因此,系统的pH值上升到6(图1)。确认拉^{3 +}使用在这个时刻,我们从系统收集少量的上层清液和添加几滴氢氧化钠溶液(1 mol / L),没有拉(哦)₃沉淀是观察,确认^{3 +}完全消耗。因此,反应停止,我沉淀收集的样本。

样品我以使用XRD结果显示在图2。产品的XRD模式匹配与洛杉矶₂(有限公司₃)₃h·8₂o .在ICDD pdf2 - 2004数据库(卡号:25 - 1400)匹配程度的92.0%。这一结果表明,上述反应是洛杉矶的产物₂(有限公司₃)₃h·8₂O。

样品我加入去离子水混合回流了15个小时。之后,获得的产品是经过过滤过程和表示作为示例。XRD的模式样本二世图所示3。洛杉矶的XRD模式匹配(哦)有限公司₃在ICDD pdf2 - 2004数据库(卡号:26 - 0815)匹配程度的95.7%。因此,该产品是被证明是洛杉矶(哦)有限公司₃。

滴定法和元素分析结果提供额外的实验证据支持这两个样品₂(有限公司₃)₃h·8₂O和拉(哦)有限公司₃,分别。镧的内容在两个样本被EDTA滴定法测量。碳元素分析得到的内容。以上分析的结果总结在表1。良好的协议是理论内容和实验结果之间的发现。从化学公式,我们发现碳酸镧和碳酸镧氢氧化物显示显著差异之间的摩尔比率碳和镧(用/)。如果准备样品₂(有限公司₃)₃,/应该是3/2 = 1.5。如果样品是洛杉矶(哦)有限公司₃,/应该是1/1 = 1。的/我值样本和样本二世(表1.52和1.081),确认产品碳酸镧和碳酸镧氢氧化物,分别。

基于上述结果,我们使用了红外光谱光谱方法来建立一种快速、可靠的方法来识别碳酸镧和碳酸镧氢氧化物。

红外光谱谱拉₂(有限公司₃)₃h·8₂阿图给出4。相比之下,红外光谱谱拉(哦)有限公司₃也会显示。光谱之间的显著差异₂(有限公司₃)₃h·8₂O和拉(哦)有限公司₃可以清楚地观察到的指纹区(1000 ~ 600厘米⁻¹)。拉₂(有限公司₃)₃h·8₂O高峰在850厘米⁻¹,747厘米⁻¹,679厘米⁻¹,而洛杉矶(哦)有限公司₃吸收峰在872厘米吗⁻¹,848厘米⁻¹,778厘米⁻¹,707厘米⁻¹。以上截然不同的光谱特性使它可以检测拉(哦)有限公司₃杂质在镧碳酸盐。在这里,不同数量的La(哦)有限公司₃混合了洛杉矶₂(有限公司₃)₃h·8₂啊,和FTIR光谱的混合收集利用KBr颗粒的方法。特征峰的(哦)有限公司₃在872厘米⁻¹可以观察到当5 wt %拉(哦)有限公司₃混合了洛杉矶₂(有限公司₃)₃h·8₂O(图5)。提高灵敏度的红外光谱方法,利用二阶导数光谱。在这种情况下,特征峰拉(哦)有限公司₃在872厘米⁻¹可以发现,即使只有1 wt %的La(哦)有限公司₃混合了洛杉矶₂(有限公司₃)₃h·8₂O(图6)。

描述磷酸镧碳酸盐结合的能力,进行了以下实验:0.2 g KH₂阿宝₄是溶解在CH₃COOH-CH₃COONa解决方案(CH的浓度₃羧基和CH₃COONa都1 mol / L), 100.0毫升KH₂阿宝₄溶液的pH值大约是4.7。0.5 g拉₂(有限公司₃)₃h·8₂O磷酸添加到解决方案。足够的搅拌是应用于悬架。在实验中,可以吸附磷酸镧系碳酸盐岩,磷酸的浓度随时间减少。监控磷酸的浓度的衰减,少量的上层清液收集在不同的时间和上层清液中磷酸的浓度进行了分析通过使用Mo-Sb antispectrophotometric方法。图7显示了磷酸的浓度的变化作为时间的函数的解决方案。50%磷酸从解决方案中移除在30分钟,超过95%磷酸盐的吸附是碳酸镧在120分钟。考虑到食物在胃里停留了4小时,碳酸镧是大多数磷酸够使。

4所示。结论

我们提出了一种新的方法通过反应制备碳酸镧氯化镧和NaHCO之间₃。在反应中,少量的NaHCO₃解决方案很快被添加到酸性氯化镧溶液生成碳酸镧核。因此,沉淀反应和中和反应同时发生。环境产生碳酸镧在低pH值(酸碱度低于4.0),生成氢氧化镧碳酸盐的风险显著降低。EDTA滴定法、元素分析和XRD表征确认₂(有限公司₃)₂h·8₂通过使用上面的方法。此外,我们建立了一个方法来识别拉(哦)有限公司₃从拉₂(有限公司₃)₂h·8₂o .少量的La(哦)有限公司₃从洛杉矶(哦)有限公司可以确定吗₃/洛杉矶₂(有限公司₃)₂h·8₂O混合的内容即使拉(哦)有限公司₃只有1 wt %。碳酸镧展览相当磷酸盐结合的能力。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这项工作是由中国国家自然科学基金(51373003)。