研究背景
所研究的生物样本是取自美洲龙虾的胃石，由含有少量杂质的水合ACC组成。
X射线对分布函数表明，合成ACC中发现的短程和中程结构也出现在胃石ACC中，尤其是原子对相关性延伸到~10。
胃石ACC的13CNMR光谱显示碳酸盐环境的分布，如在合成水合ACC中所见。
使用NISTCeO2衍射标准(a)校准样品到探测器的距离和探测器相对于入射光束路径的非正交性。采用帕金-埃尔默非晶硅面积探测器采集散射辐射。
使用Fit-2D程序将2D数据转换为1D数据。在数据的整合过程中应用了偏振校正。
实验总散射结构函数S(O)，简化的实验结构函数F(Q)=O[S(Q)-1]，以及PDF，或G(r)，使用PDFgetX2，其中应用了标准校正以及那些独特的像板几何结构。
总X射线散射和对分布函数分析与核磁共振波谱相结合，以确定无定形碳酸钙(ACC)的生物成因和合成样品之间结构特性的关键差异。
研究·内容
胃石的一部分被轻轻地分解，冲洗，并在清洁的丙酮中真空过滤，以产生干样品。样品在分析前用杵和臼轻轻研磨。将样品的一部分溶解在微量金属级HNO中，用直接耦合等离子体(DCP)分光光度法分析微量金属。
在研究过程中，干燥的胃石ACC被保存在密封的塑料袋中，在环境条件下长达一年。这些老化的样品被重新检查，以确定它们是否转化为结晶碳酸钙，因为转化不会发生在龙虾的蜕皮周期内。
合成ACC样本。按照Michel等人使用的15和Koga等人首次描述的程序合成了无添加剂的ACC和掺杂PO的ACC。
简单地说，氯化钙和碳酸钠溶液快速混合，生成Ca和CO等摩尔的高度过饱和溶液。添加氢氧化钠以保持高ph值。对于掺杂po4的ACC，添加磷酸钠溶液以获得约5%的PO。白色沉淀物在几秒钟内形成，并通过真空过滤回收。
热重测定显示在程序加热(10°C/min)时失重的两个主要阶段。
第一个阶段在°C左右完成，体重下降15-18%(图2)。这对应于一个吸热体在DSC曲线中被认为是H,O的损失。在开始于~°C的第二个失重主要阶段之前，对应于方解石分解为CaO和CO2的损失。在°C时，无添加剂合成ACC的放热峰与方解石结晶相对应，比胃石合成ACC的放热峰更明显。
研究·结果
*01
(图SI-1)证实暴露在乙醇中不会改变ACC的结构或含水成分，我们测试了一系列的干燥过程，使用几种合成ACC，有乙醇和没有乙醇。x射线散射和核磁共振结果，如下面的章节所述，显示暴露于乙醇2周内没有差异。
胃石盘是角状碎片的易碎组合，很容易分解。单个断口表面的SEM成像显示，断口表面由尺寸从60到纳米不等的球体组成(图1)
图1
Figure1.SEMimageoffracturesurfaceoflobstergastrolith,showingACCspheresranginginsizefrom60tonm.
13C和‘HNMR光谱是用MHz(11.7T)瓦里安无限加光谱仪获得的，使用配置为5mm(外径)转子的探头组件，并使用陶瓷旋转器减少背景。
样品从储存中取出并快速加载到烤箱干燥的转子中，然后在室温下实验室真空下抽真空30分钟，在Nz下再增压，用压装聚四氟乙烯帽密封。
*02
在°C左右完成，体重下降15-18%(图2)。胃石ACC的DSC曲线显示在-°C下有一到两个小的放热事件，伴随着很少的额外体重减轻。XRD表明方解石的结晶发生在这一范围内。
这些弱特征之一可能是由于几丁质的分解，这已被证明在-°c-26的范围内显示出放热在-°C的温度范围内，也明显出现了一个更显著的广泛放热。
图2
Figure2.Massloss(topcurves;leftaxis)andheatflowcurves(bottomcurves;rightaxis)fortwogastrolithACCsamples
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