鑒古知今丨現代質譜解密古絲綢之路紡織品染料來源

導語

絲綢之路是古代中外經濟、文化交流的橋梁，在絲綢之路上出土了大量文物，這些珍貴文物的出土對于探索古代絲綢之路有重要的意義。新疆作為古絲綢之路上重要的一個板塊，因其獨特的地理位置和氣候，展示了保存完好、極具學術價值的文物。1981年，新疆地質局第六地質大隊開展重金屬找礦工作時，首次在哈密戈壁灘黑山嶺發現了綠松石古礦，自此黑山嶺古代綠松石礦業遺址開始進入考古學者們的視野，在礦坑遺址中發掘出土了大量的陶器、銅器、骨器以及紡織品和皮毛制品等。近期，島津西安分析中心參與了該礦區出土紡織品染料的分析鑒定，通過液相色譜串聯質譜（LC-MS/MS）技術分析了這些紡織品所使用的染料種類，并推測了染料來源，為西部地區與中原地區的文化交流和絲綢之路沿線的融合提供了科學依據。該研究成果發表于一區SCI期刊《SCIENCE CHINA Technological Sciences》。

研究成果快覽

新疆哈密戈壁灘上的黑山嶺地區有一處古綠松石礦場，該礦場是中國西北地區最早的寶玉石礦業遺址，也是中國乃至世界上目前發現的規模最大的古代綠松石釆礦遺址。在后續的調查和發掘中出土了很多文物，除了陶器、銅器以及綠松石料外，還有大量紡織品。

圖1 新疆黑山嶺地區古綠松石礦場采集的部分紡織品顯微鏡圖片

為了更好的了解這些紡織品的成分和使用的染料，西北大學文化遺產學院的專家們使用了各種現代分析技術，包括光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、衰減全反射傅里葉變換紅外光譜法和液相色譜-質譜法對這些紡織品進行了相關研究。

LC-MS/MS分析紡織品文物的染料

該礦區出土的紡織品文物中主要為紅色、藍色、綠色和深棕色，采用一定的提取方式對少量紡織品絲線進行處理后即得到提取液。科研人員使用島津三重四極桿液相色譜質譜聯用儀LC-MS/MS以及島津古代常用植物染料數據庫中的方法，測定了這些紡織品提取液中染料的成分。研究結果表明，在這些紡織品提取液中檢測到靛藍、靛玉紅、茜素、羥基茜草素、甲基異茜草素5種成分，因此推測這些紡織品主要使用靛藍和茜草進行染色，同時可能還使用了媒介染色工藝的方式，創造出不同的色彩和圖案。

圖 2 島津超高效液相-三重四極桿質譜聯用儀及方案特點

圖3. 紡織品文物檢測的色譜圖（部分展示） 

表1 LCMSMS檢測四份紡織品樣品中染料成分檢測結果圖片

專家心聲

西北大學文化遺產學院文物保護科學系先怡衡主任

西北大學文化遺產學院文物保護科學系先怡衡主任表示：絲綢之路上有眾多寶貴的文化遺產，這些遺產反映了不同文明的融合，傳遞了不同的文化價值，深入研究這些文化遺產對我們了解古代文化有重大的意義。紡織品文物檢測時因為其樣本量少，所以檢測時需要借助現代科學技術，島津超高靈敏度LCMS-8045系統和專屬古代常用染料數據庫完美的解決了這些問題，希望未來可以和島津在科技考古方向開展更多合作。

參考文獻

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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