鉴古知今丨现代质谱解密古丝绸之路纺织品染料来源

导语

 丝绸之路是古代中外经济、文化交流的桥梁，在丝绸之路上出土了大量文物，这些珍贵文物的出土对于探索古代丝绸之路有重要的意义。新疆作为古丝绸之路上重要的一个板块，因其独特的地理位置和气候，展示了保存完好、极具学术价值的文物。1981年，新疆地质局第六地质大队开展重金属找矿工作时，首次在哈密戈壁滩黑山岭发现了绿松石古矿，自此黑山岭古代绿松石矿业遗址开始进入考古学者们的视野，在矿坑遗址中发掘出土了大量的陶器、铜器、骨器以及纺织品和皮毛制品等。近期，岛津西安分析中心参与了该矿区出土纺织品染料的分析鉴定，通过液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术分析了这些纺织品所使用的染料种类，并推测了染料来源，为西部地区与中原地区的文化交流和丝绸之路沿线的融合提供了科学依据。该研究成果发表于一区SCI期刊《SCIENCE CHINA Technological Sciences》。

研究成果快览

新疆哈密戈壁滩上的黑山岭地区有一处古绿松石矿场，该矿场是中国西北地区最早的宝玉石矿业遗址，也是中国乃至世界上目前发现的规模最大的古代绿松石釆矿遗址。在后续的调查和发掘中出土了很多文物，除了陶器、铜器以及绿松石料外，还有大量纺织品。

图1 新疆黑山岭地区古绿松石矿场采集的部分纺织品显微镜图片

为了更好的了解这些纺织品的成分和使用的染料，西北大学文化遗产学院的专家们使用了各种现代分析技术，包括光学显微镜、扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱法和液相色谱-质谱法对这些纺织品进行了相关研究。

LC-MS/MS分析纺织品文物的染料

该矿区出土的纺织品文物中主要为红色、蓝色、绿色和深棕色，采用一定的提取方式对少量纺织品丝线进行处理后即得到提取液。科研人员使用岛津三重四极杆液相色谱质谱联用仪LC-MS/MS以及岛津古代常用植物染料数据库中的方法，测定了这些纺织品提取液中染料的成分。研究结果表明，在这些纺织品提取液中检测到靛蓝、靛玉红、茜素、羟基茜草素、甲基异茜草素5种成分，因此推测这些纺织品主要使用靛蓝和茜草进行染色，同时可能还使用了媒介染色工艺的方式，创造出不同的色彩和图案。

图 2 岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪及方案特点

图3. 纺织品文物检测的色谱图（部分展示）

表1 LCMSMS检测四份纺织品样品中染料成分检测结果图片

专家心声

西北大学文化遗产学院文物保护科学系先怡衡主任

西北大学文化遗产学院文物保护科学系先怡衡主任表示：丝绸之路上有众多宝贵的文化遗产，这些遗产反映了不同文明的融合，传递了不同的文化价值，深入研究这些文化遗产对我们了解古代文化有重大的意义。纺织品文物检测时因为其样本量少，所以检测时需要借助现代科学技术，岛津超高灵敏度LCMS-8045系统和专属古代常用染料数据库完美的解决了这些问题，希望未来可以和岛津在科技考古方向开展更多合作。

参考文献

Xiao W, Xian Y H, Yu C, et al. Microinvasive analysis of textile relics from an ancient Silk Road turquoise mining site. Sci China Tech Sci, 2023, 66:2286–2296

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