文物中常用蛋白質類膠結材料的熱裂解-氣相色譜/質譜識別

王娜　谷岸　閔俊嶸　李廣華　雷勇

摘 要 熱裂解-氣相色譜/質譜（Py-GC/MS）技術具有靈敏度高、適用范圍廣等特點，廣泛應用于文物中天然有機材料的定性分析，但其在天然蛋白質材料種類識別方面尚缺乏系統研究。本研究以中國古代彩繪、建筑、家具等文化遺產中常用的豬血、動物膠、雞蛋等蛋白質類膠結材料為研究對象，系統分析并總結各類材料Py-GC/MS特征識別組分。研究表明，豬血、動物膠、蛋清不含氮裂解產物中，部分組分可作為辨別這三類材料的特征組分，其含氮裂解產物主要可分為吡咯、腈、脯氨及吲哚類組分，不同材料中這四類組分相對含量分布特征差異明顯，可以此實現豬血、動物膠、蛋清的辨別;此外，蛋黃的裂解產物主要是脂肪酸。通過所建立的方法及總結的數據，推斷故宮舊藏填漆夔龍紋長方桌表層灰胎所用膠料含有豬血，而故宮養心殿西圍房外檐瀝粉貼金彩畫所用瀝粉中含有動物膠。本方法易于推廣，適用于我國文物中各類蛋白質材料的快速、準確識別，對文物中其它有機材料的研究也具有借鑒意義。

關鍵詞 熱裂解-氣相色譜/質譜; 文物膠結材料; 蛋白質; 豬血; 動物膠; 雞蛋

1 引 言

材質的識別是文物研究及修護工作的基礎。我國文物常用的蛋白質、油脂、多糖、樹脂、蠟等有機材料多為天然高分子材料，組分復雜，其定性識別一直是文物保護面臨的難題。目前，文物中天然有機材料的識別主要是采用紅外光譜（FTIR）[1]、氣相色譜/質譜（GC/MS）[2]、液相色譜（LC）[3]等技術，此外，拉曼光譜（RS）[4]、免疫熒光法[5]等技術也可用于部分材料的檢測。其中，FTIR、RS等光譜分析方法操作簡單，但在實際樣品檢測中易受雜質干擾，且通過這些技術僅可大致判定有機材料的屬類，而無法實現其具體種類的辨別; 免疫熒光法檢測蛋白類材料易受樣品背景干擾而出現假陽性結果; GC/MS、LC技術可對高分子材料水解釋放出的單體進行定性及定量分析，并通過對比標樣信息確定材料種類，是目前文物中有機高分子材料分析最常用的方法，但是GC/MS、LC實驗需對樣品進行水解、衍生化等前處理，過程繁復， 耗時長，且處理過程會造成樣品流失。

我國漆器文物的主要原材料中國大漆，固化后理化性能優良，目前還沒有溶劑能將漆膜水解，因此，GC/MS、LC等技術無法直接應用于漆膜的分析，為此，研究者將熱裂解-氣相色譜/質譜聯用（Py-GC/MS）技術應用于漆器文物的研究[6]。在GC/MS基礎上發展起來的Py-GC/MS技術，其工作原理是先將高分子樣品在惰性氣體保護下高溫裂解氣化，裂解產物隨即進入GC/MS系統被充分分離并識別，最后根據裂解產物的信息還原樣品分子結構及組成信息。Py-GC/MS兼具GC/MS高靈敏度的特點，能分析微量樣品，而且無需樣品前處理，待測樣品可直接進樣分析，這樣不僅可以簡化實驗流程，而且能保證樣品中所有有機組分都進入分析系統，避免了樣品處理過程中待測組分的流失，可同時實現多種材料的識別[7，8]，因此非常適用于文物樣品復雜體系中天然有機高分子材料的綜合分析檢測。目前，已有多個研究組基于Py-GC/MS技術進行文物有機材料成分的識別以及材料性能的研究[9～11]。

高分子材料高溫裂解產物不同于其構成單體，因此，每種材料的Py-GC/MS識別都基于對其標樣的充分研究。動物膠等天然蛋白質是在東西方文物中均被廣泛應用的膠結材料，目前Py-GC/MS技術在文物中蛋白質類材料研究方面的應用雖已有報道[12～14]，但Py-GC/MS實驗數據解析復雜，現有研究中所報道的蛋白質特征裂解組分并不一致，如Fabbri等[12]在蛋白質裂解產物中檢測到2，5-二酮哌嗪;? Wei等[13]以吡咯、六氫吡咯-[1，2-a＼]-吡嗪-1，4-二酮、甲苯、異吲哚、3-甲基-1H-吡咯作為蛋白質存在的依據; Orsini等[14]則提出由于不同蛋白質氨基酸序列不同，干酪素、蛋清、動物膠等西方藝術品中常用蛋白質材料的熱裂解譜圖在分子水平上有區別。目前，有關中國文物中常用蛋白質類材料的裂解產物的系統分析尚未見報道，因而現有研究成果難以直接應用于我國文物中蛋白質膠結材料的辨別。

我國古代彩繪、建筑、家具等文物中常用的蛋白質膠料主要是動物血料和動物膠。通過動物血制成的血料，是中國傳統古建油灰地仗中的必需膠料，最常用的是豬血，牛羊血等經加工也可制成血料，但黏性較差; 動物膠則是從膠原蛋白中提煉出來的淺黃色、透明、無味膠質，通常取自魚、牛、驢、豬等動物的皮、骨骼或結締組織，常用作彩繪顏料膠結材料、家具或建筑部件粘接材料[15]; 此外，雞蛋也可被用作中國古代建筑彩畫的膠料[16，17]。

為快速、準確判斷文物中常用蛋白質類膠結材料的類別，本研究以動物膠、豬血、蛋清、蛋黃等材料為研究對象，建立了Py-GC/MS分析方法，總結各類材料的Py-GC/MS特征識別組分，以期實現動物膠、動物血料、雞蛋等蛋白質材料的Py-GC/MS辨別。天然蛋白質材料的主要組分除氨基酸外，還含有十六酸、十八酸等脂肪酸[18]，氨基酸及脂肪酸均為極性組分，其分子結構中含有的羧基、羥基等極性基團，會導致裂解組分揮發性低且與色譜柱固定相間相互作用較強，會延遲裂解組分的保留時間，而且會造成色譜峰拖尾，因此本研究采取在線甲基化技術，以四甲基氫氧化銨（TMAH）為甲基化試劑，在樣品裂解的同時發生甲基化反應，進而獲得裂解組分的甲基化產物，以增強其揮發性和色譜分辨率[19]。將所建立的分析方法及總結的特征裂解產物信息用于故宮舊藏填漆夔龍紋長方桌表層灰胎樣品、故宮養心殿西圍房外檐瀝粉貼金彩畫瀝粉樣品中蛋白質類膠料的分析，以驗證所建立方法的可行性。

2 實驗部分

2.1 實驗材料

豬血、動物膠由故宮博物院文保科技部修復科組提供，雞蛋購于本地市場。用平頭畫筆將豬血、蛋清、蛋黃分別均勻刷涂于玻璃板上，放置在室溫條件下，干燥至恒重后即可進行分析。動物膠直接取樣測試。

衍生化試劑10%四甲基氫氧化銨（TMAH）甲醇溶液（分析純）購于阿拉丁試劑公司。

2.2 儀器與分析參數

采用日本Frontier公司EGA-PY3030D型熱裂解儀，結合美國Agilent公司7890B/5977A氣相色譜/質譜聯用儀，色譜柱為HP-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），四極桿質譜儀，電子轟擊源，電離源能量70 eV。采取在線衍生化技術，將約1 mg樣品與5 μL 10% TMAH甲醇溶液放入不銹鋼樣品舟，然后直接送入熱裂解儀石英裂解管，樣品衍生化反應可在裂解反應進行的同時完成。裂解溫度500℃，裂解時間12 s。熱裂解儀與氣相色譜接口溫度300℃。色譜分析采用分流進樣，分流比50∶1，載氣為氦氣，流速1.0 mL/min。GC進樣口溫度300℃; 色譜柱初始溫度50℃，保持2 min，柱溫以4℃/min從50℃升到300℃，保持15.5 min。質譜離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，采取全掃描模式，掃描范圍為m/z 29～550，質譜識別數據庫NIST libraries。

為保證實驗結果的準確性，參比樣品在相同條件下均重復進行3次Py-GC/MS測試，取其平均值作為最終結果。

2.3 文物樣品信息

為評價所建立蛋白質材料分析方法及結果的有效性，對兩個清代文物樣品進行分析研究。1號樣品采自故宮舊藏填漆夔龍紋長方桌，方桌邊角處有殘損，肉眼可見兩層灰胎，實驗樣品為表層灰胎，填漆夔龍紋長方桌及灰胎樣品取樣位置見電子版文后支持信息圖S1-a。2號樣品采自故宮養心殿西圍房外檐彩畫瀝粉貼金區域，實驗樣品為瀝粉，具體取樣位置見電子版文后支持信息圖S1-b。

3 結果與討論

3.1 蛋白質膠結材料Py-GC/MS分析條件優化

裂解溫度、裂解器工作原理、GC/MS工作參數，以及衍生化試劑的選擇，都會影響有機材料Py-GC/MS分析結果[20]。本研究所用熱裂解儀為微型爐裂解器，衍生化試劑TMAH是Py-GC/MS分析常用的甲基化試劑[19]，此外，本研究通過減緩柱溫箱升溫速率、延長色譜運行時間、擴大質譜檢測范圍，建立了一套能滿足于不同天然有機材料分離與檢測的GC/MS分析程序，以適應復雜文物樣品的檢測需求。在此基礎上，首先以動物膠為分析對象，對比其在不同裂解溫度下所得裂解產物，以確定蛋白質材料的適宜裂解溫度。

分別在400℃、500℃、600℃裂解動物膠，實驗結果如圖1所示。經譜圖解析，發現動物膠在不同溫度下所獲得的裂解產物基本一致，但在400℃檢測到的特征裂解產物相對強度低，表明動物膠裂解不完全; 在600℃檢測到大量小分子裂解產物，且色譜峰重疊最明顯，表明動物膠裂解程度過高; 在500℃檢測到多種特征裂解產物，且各組分間色譜分辨率較高。因此，本研究選取500℃為蛋白質材料裂解溫度。

3.2 蛋白質膠結材料Py-GC/MS分析

用所建立Py-GC/MS方法分別分析豬血、動物膠、蛋清、蛋黃參比樣品，以確定各類材料的特征裂解產物。對比參比樣品分析結果，發現蛋黃裂解產物與動物膠、豬血、蛋清差異很大，因此首先總結并比較豬血、動物膠、蛋清的Py-GC/MS特征識別信息，再單獨總結蛋黃的特征識別信息。

3.2.1 豬血、動物膠和蛋清Py-GC/MS分析及辨別 圖2為豬血、動物膠和蛋清的Py-GC/MS分析譜圖。綜合考慮色譜峰強度及NIST數據庫識別結果，三類材料裂解產物中與數據庫比對結果匹配度高，以及色譜峰強度高的裂解產物均列于電子版文后支持信息表S1。由于采取了在線甲基化技術，含羧基、羥基的裂解組分，質譜所識別到的是其甲基化產物。

根據電子版文后支持信息表S1，可將參比樣品熱裂解產物分為3類，即含氮組分、不含氮組分以及保留時間在53～63 min的膽固醇類組分。膽固醇類組分在豬血及動物膠中檢出，在蛋清中未檢出。為了對比各類裂解產物在3類蛋白質中的分布情況，將各類裂解產物（除膽固醇類組分）在豬血、動物膠、蛋清中的色譜峰面積進行歸一化處理，其在參比樣品中的相對含量見電子版文后支持信息表S1。

分析各類裂解產物的相對含量，發現包括甲苯（No.2）、苯乙烯（No.8）、十六酸（No.56）、十八酸（No.59）等在內的15種不含氮組分（在表S1中為粗斜體且加下劃線標注），在豬血、動物膠、蛋清中的總含量差異較大。圖3為參比樣品裂解產物中不含氮組分與含氮組分的含量分布，可見豬血中不含氮組分的含量最高（42.4%），而動物膠、蛋清中含量較低（34%和27.2%）。

雖然不含氮組分在3種參比樣品中的含量均不低，且與含氮組分的含量比可作為判別不同蛋白質的參考數據之一，但此類組分不建議作為蛋白質類材料的特征識別產物，因為文物中常出現各種有機材料混合使用的情況，如清代古建油灰地仗中同時用到豬血、桐油和面粉[21]，而本研究所檢測到的甲苯等不含氮組分在其它天然有機材料（如大漆中）可檢測到[11]，十六酸、十八酸則幾乎在各類天然材料（如油脂、多糖、樹脂、蜂蠟）中均存在[18]，因而此類組分只能作為蛋白質類材料識別的參考組分。但需要指出的是，豬血裂解產物中的5-甲基-2-（1-甲基乙基）-環己醇（No.25）、動物膠裂解產物中的環十二烷（No.48），雖然不是含氮組分，但這兩類物質僅在特定蛋白質中被檢出，且含量很高，因此可作為豬血與動物膠Py-GC/MS分析的特征識別組分。

蛋白質主要構成組分是氨基酸，與文物中常用的油脂、多糖、樹脂、蠟等天然材料不同的是，其組成元素除碳、氫、氧外，還含有氮元素，因此電子版文后支持信息表S1中所列豬血、動物膠、蛋清參比樣品裂解產物中的含氮組分，均可作為相應蛋白質材料的特征識別組分。其中，吡咯（No.1）、1-甲基-2，5-吡咯烷二酮（No.20）、2-吡咯甲酸甲酯（No.21）、3，5，5-三甲基-2，4-咪唑烷二酮（No.27）、1-甲基-1H-吲哚（No.31）、2-甲基-5-氧代-L-脯氨酸甲酯（No.46）、吡哌咯生（No.47）、六氫-3-（2-甲基丙基）-吡咯并[1，2-a＼]吡嗪-1，5-二酮（No.58）在三類材料中均檢出，且相對含量較高，實際文物分析過程中，這些組分的檢出可初步判定樣品中存在蛋白質類材料。

為進一步實現豬血、動物膠、蛋清的辨別，對電子版文后支持信息表S1所列含氮裂解組分進行了分析計算，發現吡咯類（Nos.1、3、5、9，、10、20、21、38、54、57、58、60、61）、腈類（Nos.4、11、17、24、29、36、42）、脯氨類（Nos.28、40、43、46、49、50）及吲哚類（Nos.31、33、39、41）等裂解產物的含量，在豬血、動物膠、蛋清含氮裂解組分總量中的占比高達72.9%、67.6%及65.3%，因此，可通過這四類組分在不同蛋白質中的識別情況辨別不同種類蛋白質材料。

豬血、動物膠、蛋清中吡咯類、腈類、脯氨類及吲哚類等4類裂解產物在含氮裂解產物中的含量分布如圖4所示，不同蛋白質材料中，這4類組分的分布差異明顯。其中，豬血含氮裂解產物中吡咯類、腈類、吲哚類組分的含量均約為20%，吲哚類含量最高（26.2%），而脯氨類組分的含量<5%; 動物膠中吡咯類組分的含量高達52.1%，脯氨類組分的含量為10.2%，而腈類、吲哚類組分的含量<4%; 相較于豬血和動物膠，蛋清中4類組分的含量分布差異最小，其中，吡咯類組分的含量最高（23.1%），而其它3類組分的含量均在13%～15%之間。

3.2.2 蛋黃Py-GC/MS分析 蛋黃參比樣品Py-GC/MS分析譜圖見圖5，主要裂解產物識別結果及其相對含量見表S2。經計算，蛋黃裂解產物主要包括2.3%甘油、0.6%磷酸、47%不飽和脂肪酸、0.9%含氮組分、45.4%飽和脂肪酸、1%脂肪酸甘油酯，以及2.8%膽固醇及其衍生物類組分，其中甘油、磷酸、不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸以及脂肪酸甘油酯來自蛋黃中的油脂、磷脂等，而含氮組分來自蛋黃中的蛋白質[22]。

與動物膠、豬血、蛋清等材料中檢測到大量含氮組分不同，蛋黃裂解產物中超過90%為脂肪酸，且以不飽和脂肪酸居多，在蛋黃裂解產物中含氮組分的含量<1%。此外，蛋黃中檢測到的膽固醇及其衍生物類組分與動物膠、豬血中檢測到的此類材料一致。因此，動物膠、豬血、雞蛋中均含有膽固醇類組分，但雞蛋中的膽固醇類組分僅存在于蛋黃中。

3.3 文物樣品分析

將所建立的蛋白質類膠結材料Py-GC/MS分析方法，及所總結的裂解產物信息用于故宮舊藏填漆夔龍紋長方桌表層灰胎、故宮養心殿西圍房外檐瀝粉貼金彩畫瀝粉樣品的分析，以評價方法的可行性。

由于文物樣品中礦物顏料等無機材料，以及其它有機材料可能會干擾蛋白質裂解產物的識別，對于文物樣品Py-GC/MS實驗結果，仔細分析了其譜圖中所有色譜峰的質譜圖，而不僅限于強度高的峰。為確保分析結果的準確性，只有當色譜峰的保留時間與質譜數據均能與參比樣品相對應，才認定此物質屬于蛋白質裂解產物。兩個文物樣品Py-GC/MS分析結果見圖6和圖7，經質譜解析，在兩個樣品中均識別出部分蛋白質裂解產物，具體結果見電子版文后支持信息表S1，圖6和圖7中色譜峰編號與表S1中編號相對應。

除電子版文后支持信息表S1所列裂解產物外，在兩個文物樣品中還檢測到其它含氮組分。在長方桌表層灰胎樣品中檢測到1，3-二甲基-3，4，5，6-四氫-2（1H）-嘧啶酮（No.A，相對含量6.0%）、5-甲氧基-2-甲基-1H-吲哚（No.B，相對含量1.9%）、3-哌啶基-1，2-丙二醇（No.C，相對含量16.1%），在瀝粉樣品中檢測到1-甲基-吡咯烷-2-酸（No.D，相對含量4.6%）、1-甲基-氫尿嘧啶（No.E，相對含量2.2%）、1，3，5-三甲基l-2，4（1H，3H）-嘧啶二酮（No.F，相對含量0.9%），以及N-甲酯基-d-脯氨酸甲酯（No.G，相對含量0.4%），這些組分的檢出應該與蛋白質材料的老化以及樣品中其它無機、有機組分的影響有關。

文物樣品中吡咯類、腈類、脯氨類及吲哚類裂解產物在含氮裂解產物中的含量分布見圖8。長方桌灰胎樣品中吡咯等四類裂解產物的分布情況與蛋清最接近（見圖4），但考慮到樣品中吲哚類裂解產物相對含量（10.7%）高于腈類（5.8%）及脯氨類（5.7%），與豬血情況類似，而且在樣品中檢測到蛋清所不含的膽固醇類組分，因此，推測填漆夔龍紋長方桌表層灰胎所用膠結材料含有豬血。據報道，豬血料不但具有粘接力，而且還有耐水、耐油、耐酸堿等特點，因此在傳統古建地仗或者器物灰胎制作中被廣泛使用[21]。

養心殿西圍房外檐瀝粉貼金彩畫所用瀝粉中吡咯等4類裂解產物的分布情況與動物膠（圖4）基本一致，而且在此樣品中檢測到大量環十二烷（No.48），是動物膠的特征不含氮裂解產物（見電子版文后支持信息表S1），因此推斷燕喜堂彩畫瀝粉貼金彩畫所用瀝粉中的膠結材料為動物膠。瀝粉貼金是用裝有瀝粉，即膠和土粉混合成的膏狀物的尖端有孔的管子，按彩畫圖案描出隆起的花紋，上面涂膠后再貼金箔，以求圖案有立體感。瀝粉貼金工藝最早出現在唐代，是我國傳統壁畫繪制和建筑裝飾中特有的、裝飾效果顯著的制作工藝[23]。目前已發表研究成果中鮮見對瀝粉所用膠料的研究，但有關瀝粉工具與材料的記載中，提到瀝粉多用動物膠，如骨膠、牛皮膠等作為膠料[24，25]。

4 結 論

Py-GC/MS技術越來越廣泛應用于文物中有機材料的定性分析。基于所建立的Py-GC/MS分析方法，本研究系統分析了中國古代彩繪、建筑、家具等文化遺產中常用的豬血、動物膠、雞蛋等蛋白質類膠結材料，并總結其特征Py-GC/MS識別信息。研究所建立Py-GC/MS實驗方法易于推廣，研究成果對于不同測試條件下蛋白質材料Py-GC/MS分析結果的解析具有重要參考價值。

故宮舊藏填漆夔龍紋長方桌表層灰胎所用豬血、養心殿西圍房外檐瀝粉貼金彩畫瀝粉所用動物膠的識別，驗證了所建立方法的可行性，但由于文物樣品經過長時間的自然風化，且樣品本身物質構成復雜，都會影響蛋白質材料的檢測。因此， 蛋白質材料的老化，以及文物中其它無機、有機材料對蛋白質檢測的影響均有待進一步研究。

References

1 Monnier G F. J. Archaeol. Sci. Rep.， 2018， 18： 806-823

2 Colombini M P， Andreotti A， Bonaduce I， Modugno F， Ribechini E. Acc. Chem. Res.，? 2010，? 43（6）： 715-727

3 Levy I K， Tauil R N， Valacco M P， Moreno S， Siracusano G， Maier M S. Microchem. J.，? 2018，? 143： 457-466

4 Sjberg B， Foley S， Cardey B， Enescu M. Spectrochim. Acta A，? 2014，? 128： 300-311

5 Hu W J， Zhang K， Zhang H， Zhang B J， Rong B. J. Cult. Her.，? 2015，? 16（2）： 244-248

6 Doménech-Carbó M T. Anal. Chim. Acta，? 2008，? 621（2）： 109-139

7 Wei S Y， Song G D， He Y L. J. Archaeol. Sci.，? 2015，? 59： 211-218

8 Hao X Y， Schilling M R， Wang X， Khanjian H， Heginbotham A， Han J， Auffret S， Wu X J， Fang B S， Tong H. J. Anal. Appl. Pyrol.，? 2019，? 140： 339-348

9 Soichiro I， Takayuki H， Rong L， Tetsuo M. J. Archaeol. Sci. Rep.，? 2018，? 20： 1-5

10 Serefidou M， Bracci S， Tapete D， Andreotti A， Biondi L， Colombini M P， Giannini C， Parenti D. Microchem. J.，? 2016，? 127： 187-198

11 Schilling M R， Heginbotham A， Keulen H， Szelewski M. Stud. Conserv.，? 2016，? 61（s3）： 3-27

12 Fabbri D， Adamiano A， Falini G， Marco R D， Mancini I. J. Anal. Appl. Pyrol.，? 2012，? 95： 145-155

13 Wei S Y， Ma Q L， Schreiner M. J. Archaeol Sci.，? 2012，? 39（5）： 1628-1633

14 Orsini S， Parlanti F， Bonaduce I. J. Anal. Appl. Pyrol.，? 2017，? 124： 643-657

15 WANG Shi-Xiang. Regulations of Regular Practice in Crafts of the Qing Dynasty. Beijing： Chinese Bookstore Press，? 2008

王世襄. 清代匠作則例匯編. 北京： 中國書店出版社， 2008

16 YANG Lu， HUANG Jian-Hua， SHEN Mao-Sheng， WANG Li-Qin， WEI Yin-Mao. Chinese J. Anal. Chem.，? 2019，? 47（5）： 695-701

楊 璐， 黃建華， 申茂盛， 王麗琴， 衛引茂. 分析化學， 2019，? 47（5）： 695-701

17 YANG Lu， WANG Li-Qin， HUANG Jian-Hua， MA Tao， LI Xiao-Xi.? Chinese J.? Anal.? Chem.，? 2010，? 38（7）： 1044-1047

楊 璐， 王麗琴， 黃建華， 馬 濤， 李曉溪. 分析化學， 2010，? 38（7）： 1044-1047

18 Reeves T， Popelka-Filcoff R S， Lenehan C E. Anal. Chim. Acta，? 2013，? 803： 194-203

19 Sobeih K L， Baron M， Gonzalez-Rodriguez J. J. Chromatogr. A，? 2008，? 1186（1-2）： 51-66

20 Colombini M P， Modugno F. Organic Mass Spectrometry in Art and Archaeology. John Wiley and Sons， Ltd.，? 2009：? 303-326

21 HU Dao-Dao， LI Yu-Hu， LI Juan， LI Hui-Yun， HU Xiao-Qin， MA Tao. Relics and Museology，? 2009，? 6： 435-450

胡道道， 李玉虎， 李 娟， 李會云， 胡曉琴， 馬 濤. 文博， 2009， 6： 435-450

22 Campos A M， Ricardo F， Alves E， Reis A， Couto D， Domingues P， Domingues M R M. Food Res. Int.，? 2016，? 89： 177-185

23 ZHANG Ya-Jie， ZHANG Kang-Ning. Shanxi Archives，? 2012，? 6： 19-21

張亞潔， 張康寧. 山西檔案， 2012，? 6： 19-21

24 ZHANG Chi. Packag. Eng.，? 2010，? 31（14）： 135-138

張 馳. 包裝工程， 2010，? 31（14）： 135-138

25 WU Da-Wei. West Leather，? 2017，? 12： 13

吳大韡. 西部皮革， 2017，? 12： 13

Abstract Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry （Py-GC/MS） has been more and more used in the qualitative investigation of organic materials in cultural relics， owing to its high sensitivity and wide range of application. However， there are few systematical studies on identifying species of different protein materials by Py-GC/MS. Therefore， porcine blood， animal glue and egg， which are all commonly used as binding media in ancient Chinese artworks and objects， such as polychrome， architecture and furniture， have been investigated in the present work by Py-GC/MS， and the characteristic components of each protein have been summarized. Based on the established Py-GC/MS procedure， it's found that some nitrogen-free pyrolysis products can be served as characteristic components for distinguishing porcine blood， animal glue and egg white. Nitrogen-contained pyrolysis products of porcine blood， animal glue and egg white can be mainly divided into pyrroles， nitriles， prolines and indoles， and the relative content of the four classes of products in different protein is distinctly different， so it can also be served as feature information for distinguishing porcine blood， animal glue and egg white. In addition， pyrolysis products of egg yolk are mainly fatty acids. The established Py-GC/MS procedure and summarized data were successfully applied to the identification of protein binding medium in two historical samples of Qin Dynasty， which were collected from the mortar of Polychrome Lacquered Table with “Kui Long” Pattern and the ground layer of gilding painting on the eaves of West Wei-Fang of Hall of Mental Cultivation respectively. Research results of the present work are easy to spread， and its not only suitable for the rapid and accurate identification of different proteins in cultural relics， but also has reference significance in the research of other organic materials used in cultural relics.

Keywords Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry; Binding medium in cultural relics; Protein; Porcine blood; Animal glue; Egg