古代彩绘颜料胶结材料 MALDI-TOF-MS 分析表征(I)
2013年第58卷第3期：211~217
https://www.wendangku.net/doc/e015672429.html, https://www.wendangku.net/doc/e015672429.html,
引用格式: 安晶晶, 闫宏涛. 古代彩绘颜料胶结材料MALDI-TOF-MS分析表征(I). 科学通报, 2013, 58: 211–217
An J J, Yan H T.The binding media of ancient polychromy by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-fight mass spectrometry (I) (in
Chinese). Chin Sci Bull (Chin Ver), 2013, 58: 211–217, doi: 10.1360/972012-1079
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS 论文
古代彩绘颜料胶结材料MALDI-TOF-MS分析表征(I)
安晶晶, 闫宏涛*
西北大学化学与材料科学学院, 西安 710069
*联系人, E-mail: htyan@https://www.wendangku.net/doc/e015672429.html,
2012-08-04收稿, 2012-10-18接受
国家科技支撑计划(2010BAK67B12)资助
摘要建立了古代彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料基质辅助激光解析电离飞行质谱
(MALDI-TOF-MS)分析表征方法. 探讨优化了彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料样品前处理和测
定条件, 进行彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料模拟样品和秦俑彩绘样品的MALDI-TOF-MS“肽
质谱指纹”图谱分析表征研究. 结果表明秦始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料并非鸡卵蛋白. 这
对于古代彩绘颜料蛋白类胶结材料的分析表征, 秦俑彩绘的研究、保护和修复具有一定的
实际意义和参考价值.
关键词
彩绘文物
胶结材料
鸡卵蛋白
MALDI-TOF-MS
彩绘文物是人类文化遗产的重要组成部分. 研
究表明, 古代彩绘是以天然无机矿物为颜料, 加入一
种或多种动物蛋白、天然植物类和脂肪类胶结材料施
彩作画[1,2]. 这些胶结材料黏结性强, 具有良好的成
膜性和抗老化性. 它的使用, 不仅能调和彩绘颜料,
使其均匀牢固附着于彩绘基层, 并且使得绚丽彩绘
得以长期保存. 鸡蛋富含蛋白, 主要有卵白蛋白
(Ovalbumin, Ova)和卵转铁蛋白(Ovotransferrin, Ovo)
等[3], 是古代彩绘常用的一类重要胶结材料. 考古研
究发现, 早在3000多年前欧洲、埃及等地区和国家
流行的蛋彩画(tempera, egg tempera)、一些古代油画
和壁画等是以鸡卵蛋白作为彩绘颜料胶结材料调和
颜料作画[4,5]. 鸡卵蛋白作为古代彩绘文物颜料胶结
材料, 在我国鲜有报道. 2008年意大利学者Bonaduce
等人[6]采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对我国秦
始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料进行了分析研究, 报道
秦俑彩绘胶结材料为鸡蛋. 但是, 其采用鸡卵蛋白作
为彩绘颜料胶结材料进行的模拟实验, 却未获得重现
结果. 他们认为秦俑彩绘胶结材料可能存在其他添加
剂. 值得注意的是, Bonaduce等人[7~11]报道的研究结
果与我国古代文献记载、考古发掘研究发现我国古代
彩绘使用动物胶作为颜料胶结材料的报道截然不同.
秦始皇兵马俑是我国古代灿烂文化艺术遗产之瑰宝,
进行秦俑彩绘颜料胶结材料的分析表征, 对于其研
究、保护和修复具有十分重要的科学意义和价值.
已报道的古代彩绘颜料胶结材料的分析方法主
要有红外光谱法、拉曼光谱法和色谱法及其联用方法
和技术, 如气相色谱-质谱(GC-MS)、裂解气相色谱-
质谱(PyGC-MS )、液相色谱-质谱联用(LC-MS)等. 然
而, 由于古代彩绘文物年代久远, 长期受保存环境
(光照、氧化以及老化降解、流失等)的影响, 使得彩
绘颜料胶结材料成分复杂、含量甚微. 红外光谱和拉
曼光谱法, 虽然可提供有机物的结构信息, 但难以分
析表征古代彩绘颜料单一种类蛋白胶结材料. 色谱
法及联用方法和技术虽具有良好的分离分析性能,
但在分析表征过程中需对古代彩绘颜料胶结材料样
品进行水解、萃取、衍生等前处理, 过程冗长繁琐, 易
发生氧化、交联、缩合等反应, 从而导致彩绘颜料胶
结材料有机物组分的改性或损失, 重现性差[12,13].
基质辅助激光解析电离飞行质谱法(matrix-
2013年1月 第58卷 第3期
212
assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)是目前蛋白组学研究的核心技术之一. 该方法是将待测蛋白质与化学基质混合形成晶体, 在激光脉冲作用下, 使其解析并电离, 形成多肽离子. 因带电离子的质/荷比不同, 其在真空电场中的飞行时间则不同, 从而可以精确地鉴定表征蛋白. MALDI-TOF-MS 具有高灵敏度(达到飞摩尔的高灵敏度和检测限
[14]
)、高选择性和样品用
量少、前处理过程简单等特点. 它的发展和应用, 为古代彩绘颜料胶结材料的分析和表征提供了一种新的方法和手段, 已应用于古代彩绘颜料鸡卵蛋白、动物胶、脂类和酪蛋白等胶结材料的分析表征
[12,13,15~20]
.
MALDI-TOF-MS 应用于古代彩绘颜料胶结材料分析表征时, 先采用生物酶将彩绘颜料蛋白类胶结材料进行酶解; 然后, 再以MALDI-TOF-MS 分析表征酶解后所得到的肽混合物. 比较而言, 酶解过程温和, 肽化合物更具有特征性. 从而通过比较古代彩绘样品与已知颜料胶结材料模拟样品的“肽质谱指纹”图谱, 能够可靠地分析表征古代彩绘颜料不同种类的蛋白胶结材料. MALDI-TOF-MS 法在我国古代彩绘颜料胶结材料的分析表征研究迄今未见报道.
本文研究建立了彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料MALDI-TOF-MS 分析表征方法. 以自然散养鸡产鸡蛋卵蛋白为彩绘颜料胶结材料制备了模拟样品, 探讨优化了样品处理及分析测定条件, 进行了彩绘颜料鸡卵蛋白模拟样品的“肽质谱指纹”图谱分析表征. 与秦俑彩绘样品“肽质谱指纹”图谱进行了比较, 表明秦始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料并非鸡卵蛋白. 这一研究结果, 对于古代彩绘颜料蛋白类胶结材料的分析表征, 秦俑彩绘的研究、保护和修复具有十分重要的意义和参考价值.
1 实验
(ⅰ) 仪器、试剂和材料. AXIMA-CFR TM plus 质谱仪(岛津Kratos 分析仪器公司, 英国), 光源为氮分子激光器, 输出波长为337 nm, 实验在线性模式下进行测试, 每个谱图采集300个激光脉冲, 采用Protein Prospector 的MS-FIT 进行数据检索; DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司); KQ-250B 型超声波清洗器(昆山超声仪器公司); 800型低速离心机(国华仪器厂).
测序级胰蛋白酶(Promaga, 美国)、α-氰基-4-羟基
肉桂酸(CHCA)(Merck, 德国)、二硫苏糖醇(DTT)(Merck, 德国)、碘乙酰胺(IAA)(Amresco, 美国)、三氟乙酸(TFA, Aladin)、乙腈(色谱纯, Merck, 德国)、尿素(西安化学试剂厂). ZipTip TM C18柱 (10 μL, Millipore, 美国).
朱砂、石绿颜料(北京金壁斋美术颜料厂); 鸡蛋, 陕西北部农村自然散养鸡产鸡蛋. 实验所用试剂均为分析纯, 按常规配制方法配制. 实验用水为二次蒸馏水.
(ⅱ) 秦佣彩绘样品. 由秦始皇帝陵博物院提 供, 取自秦佣发掘坑中粘结脱落陶俑彩绘(红、绿色)黄土块(图1), 土块表层黏结彩绘层厚度约为0.01 mm. 实验中以不锈钢手术刀片仔细刮取土块表面黏结脱落的陶俑彩绘颜料层, 收集彩绘颜料粉末, 备用. 取样过程确保样品不被污染. 样品彩绘层颜料经X 射线荧光元素分析表明, 该秦俑彩绘样品颜料分别为朱砂和石绿.
(ⅲ) 彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料模拟样品的制备. 选用古代彩绘常用朱砂和石绿颜料, 以自然散养鸡产鸡蛋卵蛋白为彩绘模拟样品颜料胶结材料, 分别按表1所示比例(w:v:v:v)充分混合后, 置于除去感光乳胶的光谱玻璃干板成膜, 室温避光自然阴干. 然后, 将制备的彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料模拟样品埋于室外地下1 m 深黄土中老化.
(ⅳ) 样品的预处理及分析表征. 准确称取在黄土中已老化(3个月)的模拟样品(0.0100 g)或秦俑彩绘样品(红色0.0668 g, 绿色0.0620 g), 加入0.5 mL 0.10%三氟乙酸(TFA)提取蛋白. 离心, 移取上层清液1 mL, 分别加入6.4 mmol/L
尿素, 0.013 mmol/L 二硫苏糖醇(DTT), 进行变性、还原. 接着, 加入0.23 mmol/L 碘乙酰胺(IAA), 反应30 min. 准确移取50 μL
图1 黏结脱落秦俑彩绘的黄土块
论文
表1 彩绘模拟样品颜料与卵蛋白制备比
模拟样品颜料(%) 蛋清(%) 蛋黄(%) 水(%)
S1石绿50 8 8 34
S2朱砂50 8 8 34
S3石绿25,
朱砂25
8 8 34
蛋白溶液, 加入5 μL 10 μg/mL胰蛋白酶溶液, 水浴(37℃)酶解18 h. 然后, 移取1.0 μL溶液于MALDI 不锈钢靶, 加入1.0 μL 10 mg/mL α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)基质液, 室温干燥后, 采用AXIMA- CFR TM plus质谱仪进行MALDI-TOF-MS分析表征, 应用Protein Prospector MS-FIT进行数据检索.
2 结果与讨论
2.1 TFA浓度的选择
彩绘颜料胶结材料提取剂及其浓度的选择, 对于胶结材料的分析表征至关重要. 实验中选用TFA 为提取剂, 进行了不同浓度TFA(0.05%, 0.10%, 0.50%, 1.0%和1.5%TFA)提取鸡卵蛋白的研究. 结果表明, 采用不同浓度的TFA提取鸡卵蛋白, 得到的提取量、肽质谱指纹峰和匹配数以及氨基酸序列覆盖率不同. TFA浓度＜0.10%时, 因加入提取剂TFA的浓度小, 卵蛋白提取不完全, 肽质谱指纹峰较少, 表征的蛋白仅为Ovo, Ova和VitⅡ(VitellogeninⅡprecursor), 匹配数和氨基酸序列覆盖率较低; TFA浓度＞0.1%时(0.5%, 1.0%和1.5%TFA), 分析表征的蛋白分别为 Ova, VitⅠ(VitellogeninⅠprecursor)和VitⅡ 或Ovo, VitⅠ和VitⅡ, 匹配数和氨基酸序列覆盖率亦低. 并且, 随着加入TFA浓度的增大, 肽质谱指纹图谱基线增高, 信噪比降低. 采用0.10%TFA提取鸡卵蛋白, 肽质谱指纹峰数为19, 分析表征的蛋白为Ova, Ovo, VitⅠ和VitⅡ, 其匹配数和氨基酸序列的覆盖率分别为5/19, 3/19, 8/19, 8/19和11.5%, 15.5%, 7.5%, 9.8%. 并且肽质谱指纹图谱基线低、信噪比高. 综合考虑, 实验选择加入0.5 mL 0.10% TFA提取卵蛋白.
2.2 胰蛋白酶量和酶解时间影响
实验采用胰蛋白酶进行彩绘颜料胶结材料鸡卵蛋白模拟样品前处理, 避免了通常以强酸等水解处理的不足. 研究表明, 胰蛋白酶用量和酶解时间是影响鸡卵蛋白酶解的重要因素. 胰蛋白酶用量过大或
酶解时间长(＞30 h), 产生的胰蛋白酶自降解峰增加,
会与肽质谱指纹峰叠加或被自降解峰覆盖; 胰蛋白
酶用量过少或酶解时间短, 则卵蛋白酶解不完全, 相
应的肽质谱指纹峰少且丰度低[21]. 实验考察了不同
量10 μg/mL胰蛋白酶(2.5, 5, 7.5和10 μL)和不同酶解
时间(12, 14, 16, 18, 20和24 h)对于鸡卵蛋白模拟样
品酶解的影响. 结果表明, 加入5 μL 10 μg/mL胰蛋
白酶, 酶解18 h, 胰蛋白酶自降解峰少, 匹配数和氨
基酸序列覆盖率高. 分析表征的卵蛋白为Ova, Ovo,
VitⅠ和VitⅡ, 匹配数和氨基酸序列覆盖率分别为
7/17, 4/17, 9/17, 3/17和19.7%, 17.1%, 7.7%, 2.7%. 因
此, 实验选择加入5 μL 10 μg/mL胰蛋白酶, 37℃水
浴酶解18 h.
2.3 不同颜料鸡卵蛋白模拟样品的MALDI-TOF-
MS分析表征
图2为未加颜料鸡卵蛋白样品及模拟样品S1, S2
和S3的MALDI-TOF-MS图谱, 其MALDI-TOF MS
分析表征的主要卵蛋白归属如表2所示. 从图2和表
2可以看出, 不同无机矿物颜料, 因其所含无机离子
不同,对彩绘颜料胶结材料鸡卵蛋白M A L D I-
TOF-MS图谱肽质谱指纹峰的影响不同. 相比未加颜
料鸡卵蛋白样品(图2(a)), 模拟样品S1, S2和S3的特
征肽质谱指纹峰(图2(b)~(d))明显减少. 而且, 因不
同无机离子与鸡卵蛋白胶结材料产生的相互作用不
同, 其MALDI-TOF-MS图谱肽质谱指纹峰丰度有所
差别. 如未加颜料鸡卵蛋白样品m/z 2903.16 Da 肽
质谱指纹峰丰度为3.2, 而含有朱砂、石绿颜料模拟
样品S1, S2和S3的该肽质谱指纹峰丰度分别为1.6,
2.6和1.7, 与未加颜料鸡卵蛋白样品的肽质谱指纹峰
丰度相比, 分别降低了50%, 18.8%和46.9%. 对于颜
料朱砂[HgS]和石绿[Cu2CO3(OH)2]而言, 由于朱砂比
较稳定(K sp,HgS = 4×10?53), 所以, 含有朱砂颜料模
拟样品S2的肽质谱指纹峰丰度降低较少; 而含有石
绿颜料的模拟样品S1和S3相对降低较多, 这是由于
石绿分子[Cu2CO3(OH)2]中Cu(Ⅱ)与胶结材料鸡卵蛋
白产生了强的络合作用所致. 模拟样品MALDI-
TOF-MS图谱中某些特征肽质谱指纹峰及其归属, 在
含有不同颜料模拟样品中特征明显, 重现性好. 可能
是由于这些肽段处于蛋白的核心, 外围的屏蔽作用减
213
2013
年
1
月
第
58
卷
第3期
214
图2 模拟样品MALDI-TOF-MS 图谱
(a) 未加颜料鸡卵蛋白样品; (b) 模拟样品S 1; (c) 模拟样品S 2; (d) 模拟样品S 3
弱(或降低)了光照和其他降解因素的影响[20]. 这些稳定的特征肽质谱指纹峰, 可作为鉴别表征彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料存在的标志, 对于古代彩绘颜料不同
种类胶结材料的分析表征具有重要的实际意义,
此外, 选择自然散养鸡产鸡蛋卵蛋白制备彩绘颜料卵蛋白胶结材料模拟样品, 是分析表征彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料的关键. 否则, 会导致错误的分析表
征结果.
2.4 干扰的消除
样品中干扰离子的存在, 会对MALDI 源电离产生影响. 为了消除样品中存在的离子及样品前处理过程残留试剂的影响, 实验分别采用透析法、EDTA 络合、1 0 μL ZipTip TM C18柱分离, 以及两种方法(即
论文
表2模拟样品MALDI-TOF-MS分析表征主要鸡卵蛋白归属
m/z(Da) 序列位置蛋白
未加颜料卵蛋白样品
804.35 QEFPKR
RDICLK
KCNNLR 1337~1342
987~992
38~43
VitⅡ
VitⅡ
Ovo
1247.87 ADHPFLFCIK
VEGLADVIMKR 361~370
684~694
Ova
VitⅡ
1774.18 ISQAVHAAHAEINEAGR
ESNMQVASFVYSHMK 324~340
578~592
Ova
VitⅡ
2177.96 SPQVEEYNGVWPRDPFTR 74~91 VitⅡ2284.18 MGSIGAASMEFCFDVFKELK 1~20 Ova
2461.06 NVLQPSSVDSQTAMVLVNAIVFK
LIGEHEAKIVLMPVHTDADIDK
160~182
1020~1041
Ova
VitⅡ
模拟样品S1
2285.82 LYAEERYPILPEYLQCVK
VTEQESKPVQMMYQIGLFR 106~123
201~219
Ova
Ova
2823.58 FDKLPGFGDSIEAQCGTSVNVHSSLR 60~85 Ova 模拟样品S2
2236.50 TITIQVPLWMAGKTCGICGK
QVYQISPFNEPTGVAVMEAR 1702~1721
240~259
VitⅡ
VitⅡ
2285.18 MGSIGAASMEFCFDVFKELK
LYAEERYPILPEYLQCVK
VTEQESKPVQMMYQIGLFR
1~20
106~123
201~219
Ova
Ova
Ova
3826.49 GNTVLAEFGTEPDAKTSSSSSSASSTATSSSSS-
SASSPNR
1107~1146 VitⅡ模拟样品S3
897.07 LIGEHEAK 1020~1027 VitⅡ1857.29 ELLQQVMKTVVEPADR 746~761 VitⅡ2284.68 MGSIGAASMEFCFDVFKELK 1~20 Ova
2318.14 AINIKIGSHEIDMHPVNGQVK
VTEQESKPVQMMYQIGLFR 1633~1653
201~219
VitⅡ
Ova
透析法与ZipTip TM C18柱分离, 透析法与EDTA络合)结合消除样品中存在的离子和残留试剂的干扰. 结果表明, 单独采用透析法、EDTA络合或ZipTip TM C18柱分离方法, 均不能完全除去样品中存在离子等的干扰; 透析法与ZipTip TM C18柱分离法结合, 由于多次分离过程, 卵蛋白损失较多, 肽质谱指纹峰减少; 采用透析法与EDTA络合两种方法结合消除干扰, 方法简单易行, 肽质谱指纹峰数多. 分析表征的卵蛋白为Ova, Ovo, VitⅠ和VitⅡ. 氨基酸覆盖率为20%, 47%, 20%和27%. 故实验选择以透析法与EDTA络合方法结合消除测定样品中存在离子和残留试剂的干扰.
2.5 秦始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料的
MALDI-TOF-MS分析表征
秦俑彩绘样品按上述实验方法预处理后, 采用MALDI-TOF-MS进行分析表征, 结果如图3所示.
可以看出, 虽然秦俑彩绘埋藏于地下约6 m深的黄土
层中近22个世纪, 历经2200年漫长岁月的老化降
解、流失以及土壤中微生物的作用, 但秦俑彩绘不同
色彩颜料胶结材料的“肽质谱指纹”图谱及其m/z数据
几乎完全一致, 证明秦始皇兵马俑彩绘不同色彩颜
料使用了同一种胶结材料.再次表明采用
MALDI-TOF-MS方法进行古代彩绘颜料胶结材料的
分析表征具有高的分辨率和灵敏度, 特征性明显, 能
够可靠地鉴别表征古代彩绘颜料不同种类蛋白胶结
材料[18]. 进而, 将图3秦俑彩绘样品MALDI-TOF-
MS“肽质谱指纹”图谱及m/z数据与图2鸡卵蛋白胶
结材料模拟样品“肽质谱指纹”图谱和m/z数据进行
比较. 结果表明秦俑彩绘颜料胶结材料“肽质谱指
纹”图谱及m/z数据与以鸡卵蛋白为胶结材料的模拟
样品无任何匹配和重合, 二者不是同一种彩绘颜料
215
2013
年
1
月 第58卷 第3期
216
图3 秦俑彩绘样品MALDI-TOF-MS 图谱
(a) 红色样品; (b) 绿色样品
胶结材料. 这一结果说明2200年前秦始皇兵马俑彩绘施彩过程中使用的彩绘颜料胶结材料并非是Bonaduce 等人[6]报道的以鸡卵蛋白为彩绘颜料胶结材料, 可能为其他种类彩绘颜料胶结材料, 如动物蛋白类(牛皮胶、马胶、骨胶、鱼胶等)、天然植物类胶结材料或其他种类胶结材料. 有关这方面的分析表征研究正在进一步深入进行.
3 结论
研究建立了古代彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料的
MALDI-TOF-MS 分析表征方法. 以自然散养鸡产鸡蛋卵蛋白制备彩绘颜料卵蛋白胶结材料模拟样品, 进行了彩绘颜料胶结材料鸡卵蛋白模拟样品和秦俑彩绘样品的MADLI-TOF MS 分析表征, 结果表明秦始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料并非Bonaduce 等人研究报道的鸡卵蛋白. 采用MALDI-TOF-MS 法能够可靠地分析表征古代彩绘颜料不同种类蛋白胶结材料, 这对于古代彩绘颜料胶结材料的分析表征以及彩绘文物研究、保护和修复具有十分重要的实际意义和参考应用价值.
参考文献
1 Clack R J H. Pigment identification by spectroscopic means: An arts/science interface. C R Chim, 2002, 5: 7–20
2 Dom énech-Carb ó M T. Novel analytical methods for characterising binding media and protective coatings in artworks. Anal Chim Acta,
2008, 621: 109–139
3 Kovacs-Nolan J, Phillips M, Mine Y. Advances in the value of eggs and egg components for human health. Agric Food Chem, 2005, 53:
8421–8431
4 Daniilia S, Tsakalof A, Bairachtari K, et al. The Byzantine wall paintings from the Protaton Church on Mount Athos, Greece: Tradition
and science. J Archaeol Sci, 2007, 34: 1971–1984
5 Gautier G, Colombini M P. GC-MS identification of proteins in wall painting samples: A fast clean-up procedure to remove copper-based
pigment interferences. Talanta, 2007, 73: 95–102
6 Bonaduce I, Blaenadof C, Dietemann P, et al. The binding media of the polychromy of Qin Shihuang’s Terracotta army. J Cult Herit, 2008,
9: 103–108
论文
7Wei S Y, Ma Q L, Schreiner M. Scientific investigation of the paint and adhesive materials used in the Western Han dynasty polychromy
terracotta army, Qinzhou, China. J Archaeol Sci, 2012, 39: 1628–1633
8李实. 对敦煌壁画中胶结材料的初步认识. 敦煌研究, 1993, (1): 108–117
9李实. 敦煌壁画中胶结材料的定量分析. 敦煌研究，1995, (3): 29–46
10苏伯民, 真贝哲夫, 胡之德, 等. 克孜尔石窟壁画胶结材料的HPLC分析. 敦煌研究, 2005, (4): 57–61
11Wei S Y, Schreiner M, Rosenberg E, et al. Identification of the binding media in Tang Dynasty Chinese wall paintings by Py-GC/MS and
GC/MS techniques. J Int Conserv Sci, 2011, 2: 77–88
12闫实涛, 安晶晶, 周铁, 等. 彩绘文物颜料胶结材料分析与表征研究进展. 分析科学学报, 2012, 5: 708–714
13Kuckova S, Crhova M, Vankova L, et al. Towards proteomic analysis of milk proteins in historical building materials. Int J Mass
Spectrom, 2009, 284: 42–46
14Ma Y, Lu Y, Zeng H, et al. Characterization of phosphopeptides from protein digests using matrix-assisted laser desorption/ionization
time-of-flight mass spectrometry and nanoelectrospray quadrupole time-of-flight mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom,
2001, 15: 1693–1700
15Kuckova S, Hynek R, Kodicek M. Application of peptide mass mapping on proteins in historical mortars. J Cult Herit, 2009, 10: 244–247
16Kuckova S, Nemee I, Hynek R, et al. Analysis of organic colouring and binding components in colour layer of art works. Anal Bioanal
Chem, 2005, 382: 275–282
17Hynek R, Kuckova S, Hradilova J, et al. Matrix-assisted laser desoption/ionization time-of-flight mass spectrometry as a tool for fast
identification of protein binders in color layers of paintings. Rapid commun Mass spectrom, 2004, 18: 1896–1900
18Tokarski C, Martin E, Rolando C, et al. Identification of proteins in Renaissance paintings by proteomics. Anal Chem, 2006, 76:
1494–1502
19Kuckova S, Hynek R, Kodicek M. Identification of proteinaceous binders used in artworks by MALDI-TOF mass spectrometry. Anal
Bioanal Chem,2007, 388: 201–206
20 D van der Werf I, Calvano C D, Palmisano F, et al. A simple protocol for Matrix assisted laser desorption ionization-time of flight-mass
spectrometry (MALDI-TOF-MS) analysis of lipids and proteins in single microsamples of paintings. Anal Chim Acta, 2012, 718: 1–10
21周新文, 张玲, 谢锦云, 等. 蛋白质的肽质谱指纹图谱分析方法的优化. 中国生物化学与分子生物学报, 2005, 21: 831–839
The binding media of ancient polychromy by matrix-assisted laser
desorption/ionization time-of-fight mass spectrometry (I)
AN JingJing & YAN HongTao
College of Chemistry and Materials Science, Northwest University, Xi’an 710069, China
The egg proteinaceous used as the binding media of polychromy was investigated by matrix-assisted laser desorption/ionization
time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) in this paper. The sample pre-tretment and determination conditions for the
proteinaceous extraction, enzymatic hydrolysis and peptide analysis were optimized. The “peptide mass fingerprint” of the egg
proteinaceous model samples was analyzed and characterized. The binding media of polychromy for the Qin Shihuang’s terracotta
army was identified by comparing the “peptide mass fingerprint” obtained from the real sample with those of egg proteinaceous model
sample. The results prove that egg proteinaceous was not used as the binding media of polychromy for the terracotta army of Qin
Shihuang. It is importance to identify and determine the binding media of polychromy for conservation and restoration of polychrome
cultural heritage.
polychrome cultural heritage, binding media, egg proteinaceous, MALDI-TOF-MS
doi: 10.1360/972012-1079
217