THM-Py-GC/MS分析内蒙古伊和淖尔出土照明燃料

考古发掘出土的遗物中,有机残留物大部分是以附着在器物上,或者是遗址表面而存在的,由于没有固定形状,或量少而难以发现,且不易保存,因此常常被忽视。但是这类有机物作为古代人类生活生产资料,包含重要的历史信息,具有珍贵价值。通过遗址中发现的器物或者有机残留物,可以决定器物甚至是遗址的用途,古代照明燃料就属于这类有机残留物。中国古代多使用动物油、植物油、蜡等作为照明燃料,对植物油和蜡都有一定研究,但对于动物油种类的分析仅停留在区分反刍动物与非反刍动物。引入热裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS)研究有机残留物,使用600℃裂解温度经过12 s裂解时间,可以将甘油三酯与老化过程中由于失去酰基逐步形成的双酰基甘油、单酰基甘油等完全裂解成甘油与脂肪酸,通过计算脂肪酸相对含量,可以分析不同动物油具有的特征。同时用高温裂解代替了传统酸化提纯样品的预处理方法,能最大程度的保留样品中的各组分。加入过量的四甲基氢氧化铵,可将样品中脂肪酸与醇等量转化为对应的酯和醚,在气相色谱初始50℃保持5 min,然后以10℃·min^-1升至280℃保持10 min的条件下,将甲基化的样品组分分离,质谱以1∶100的分流比进行测定。对内蒙古伊和淖尔墓地出土铁灯内的残留物进行了分析,结果显示,灯内残留物样品中主要成分是C7—C22连续碳原子的脂肪酸,含量较高的饱和脂肪酸有十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸等。对比老化前与老化后猪油、牛油、羊油等动物脂肪参考样品所含主要成分与相对含量,老化后的羊油中的奇数碳饱和脂肪酸含量明显高于其他两种动物油,并且这一特征也体现在考古样品中,结合以往文献中动物油成分的研究结果,可以判断出残留物中所含动物油的确切种类属羊油。此外样品中包含的碳氢化合物与醇属于蜡的成分,根据脂肪酸及醇的相对含量可以判断为蜂蜡。热裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS),为出土有机残留物,特别是动物脂肪种类的的分析研究,提供了更加高效、便捷的方法。并且,对混合有机残留物种类的鉴别也做出了有益的尝试。