透过MALDI-TOF MS 洞察文化遗产魅力

阿拉伯树胶，又称金合欢胶，是金合欢树对昆虫、机械或微生物损伤的保护机制而在树枝和树干上产生的渗出物。在世界上1000多种金合欢物种中，商业阿拉伯树胶主要来自A.senegal，属于Vulgares分类系列，而A.seyal来自Gummiferae系列。A.senegal因其占全球贸易的大部分而受到深入研究，而A. seyal则是在近几十年中主要作为食品添加剂，并因此受到关注。两种树胶的主要成分是具有相似单糖组成的超支化多糖。在性质方面，A.seyal显示出比A.senegal更高的平均分子量，以及更低的特性粘度，更低的蛋白质含量和更低的表面活性。

在文化遗产领域，金合欢树胶的使用可以追溯到公元前3世纪的古埃及，自18世纪以来，阿拉伯树胶一直被用作水彩涂料的媒介。基于其单糖组成区分植物胶来源的方法中，气相色谱/质谱（GC/MS）和热解GC/MS（Py-GC/MS）等分析技术是最广泛使用的。文献建议艺术家在材料中选择性地使用来自不同金合欢树种的树胶，但据研究人员所知，它从未被分析证实。

奥西里斯雕像。埃及，托勒密时期（公元前4世纪至1世纪）。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）最近被证明是一种成功的技术，用于区分文化遗产领域中最常见的植物树胶，如阿拉伯树胶（A. senegal），樱桃胶，刺槐豆胶和黄蓍胶。该策略包括使用特异性糖苷水解酶部分酶促消化多糖，然后通过MALDI串联质谱（MALDI-TOF MS/MS）分析释放的寡糖。由于多糖结构的显著差异，可以根据其独特的糖质量指纹区分不同植物来源的树胶。分析策略允许在老化的微量样品中明确鉴定植物胶，并且已经证明即使存在复杂的基质也是有效的，例如同时存在无机（例如颜料）和其他有机组分（例如树脂、油），这种情况对于来自艺术品的样品是非常典型的。

阿蒙内莫皮特的跪像。埃及，晚期，赛特（公元前664-610）。

美国大都会艺术博物馆科学研究部的研究人员使用酶消化多糖组分后，采用基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）的创新策略，鉴别了两种最广泛使用和商业上重要的金合欢胶A. senegal和A. seyal的种类。

研究人员将消化后的样本进行MALDI-TOF MS/MS检测，确定了A.seyal胶的最强离子的组成并阐明了其质量指纹。并将该分析方法用于分析来自其他12种金合欢属的树胶，并试图找到可用于区分它们的特定低聚糖。进行统计分析以进一步探索区分这些物质的能力。研究人员还建立了植物胶的MALDI质量数据库，其最初的重点是金合欢胶，这代表了第一个基于MS的尝试，以促进未知样品中这些材料的可靠物种水平鉴定。这种强有力的分析方法对植物胶的分析有很大的帮助，无论是在文化遗产还是在多糖研究的其他领域。

乔治布拉克，阿贾克斯，1949/54年。

研究人员表示，在纽约大都会艺术博物馆和芝加哥艺术学院的藏品中，该技术成功地应用于分析不同类型（地理起源和时期等）艺术品的微量样品，包括古埃及文物和乔治·布拉克20世纪的绘画。分析结果表明，即使在复杂的和老化的微量样品中，也可以检测不同种类的合欢树胶，这为进一步了解文化遗产的材料和状态提供了重要的依据。这项研究有可能为艺术家关于特定植物来源、贸易和材料选择的艺术历史和技术调查开辟新途径。

MALDI-TOF MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）成功使质谱得以分析生物大分子，并因此获得2002年诺贝尔化学奖。目前，MALDI-TOF MS已经应用于微生物鉴定、核酸分型、生物组织成像等领域。

在之前的文章中，小融提到，MALDI-TOF MS被用于航天工程材料研究、农业病害研究、临床应用、流行病监测等各个领域，本文的研究中更是将MALDI-TOF MS应用于艺术品材料研究，MALDI-TOF MS的应用领域越来越广泛，其性能也越来越被大家所认可。

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