Карбонаты кальция в холелитах

Abstract

Актуальность работы. Карбонат кальция в виде трех его полиморфных модификаций: кальцита, арагонита и ватерита, помимо природных систем, встречается в составе патогенных биоминеральных агрегатов, таких как холелиты. Решение вопроса генезиса карбоната кальция в холелитах имеет не только медицинское практическое значение, но и представляет большой интерес с точки зрения минералогического изучения. Исследования морфологических особенностей, возможного изоморфизма, условий образования карбоната кальция в холелитах позволят сравнить его с аналогами минералов, встречающихся в природных объектах, и тем самым наметить общую картину биоминералогенезиса. Цель работы: изучить распространенность, особенности химического состава и морфологии карбоната кальция в холелитах жителей Республики Коми. Методы исследования: рентгеноструктурный анализ (Shimadzu XRD-6000), электронный микроскоп JSM 6400, оснащенный энергодисперсионным спектрометром «Link». Результаты. Изучение 50 образцов холелитов рентгеноструктурным анализом показало, что в 39 из них фиксировался карбонат кальция различной модификации. При этом ватерит обнаружен в 74 % проанализированных карбонатсодержащих холелитов, в 38 % он присутствовал в качестве единственной полиморфной модификации. Одновременно три полиморфные модификации карбоната кальция были зафиксированы только в 10 % случаях. Исследование морфологических особенностей карбоната кальция методом РЭМ показало, что карбонаты визуализировались в виде пластинчатых кристаллов, зерен ромбоэдрической, конусовидной, шаровидной, радиально-лучистой, гантелеобразной и неправильной формы. В составе рассматриваемых карбонатов фиксируются элементы-примеси: магний, марганец, железо и кремний, содержание которых не превышает 2 мас. %. Выводы. Установлено, что ватерит является самой распространенной полиморфной модификацией карбоната кальция в исследуемых холелитах.

Relevance of the research. Сalcium carbonate, in the form of its three polymorphs: calcite, aragonite and vaterite, is included, beside natural systems, in composition of pathogenic biomineral aggregates, such as gallstones. The solution of the problem with calcium carbonate genesis in gallstones is not only of medical practical value, but it also of a great interest from the point of view of mineralogical study. The study of morphological features, possible isomorphism, formation conditions of calcium carbonate in gallstones will allow comparing it with mineral analogues in natural objects, and thus, outlining the pattern of biomineral genesis. The aim of research is to study the distribution, the features of chemical composition and morphology of calcium carbonate in the gallstones of inhabitants of Komi Republic. Methods of research: X-Ray structural analysis (Shimadzu XRD-6000), electron microscope JSM 6400 with energy-dispersive spectrometer «Link». Results. The study of 50 gallstones samples by X-ray structural analysis showed that 39 samples contained calcium carbonate of various modifications. Vaterite was detected in 74 % of the analyzed carbonate-containing gallstones and in 38 % of samples vaterite was as the only polymorph. Simultaneously three polymorphs of calcium carbonate were determined only in 10 %. The REM study of morphological features of calcium carbonate showed that the carbonates were visualized as lamellar crystals, rhombohedrical, conical, dumpbell and irregular grains. The carbonates under study contain the admixtures: magnesium, manganese, iron and silicon, which content is less 2 wt. %. Conclusions. It was determined that vaterite is the dominant polymorph carbonate calcium in the studied gallstones.