壁画颜料中的胶结材料——克孜尔石窟壁画颜料中胶结材料分析鉴定

　　克孜尔石窟是中国早期石窟的典型代表，在中国石窟寺中占有非常重要的地位。研究克孜尔石窟壁画的制作材料，特别是颜料和颜料中的胶结材料，对研究丝绸之路上的石窟壁画的制作材料、颜料和颜料中的胶结材料，以及壁画保护都有重要的意义。过去，已经对克孜尔石窟的壁画颜料做过全面、系统的分析，但尚没有做过胶结材料的分析。
　　本节使用高效液相色谱首次对克孜尔石窟壁画颜料中的胶结材料进行了科学分析，确定了胶的类别。
　　(一)实验试样和分析方法
　　1.样品的选择
　　此次提供分析的试样共12个，试样的选择充分考虑了克孜尔石窟不同时代、不同颜色试样的代表性，尽可能反映克孜尔石窟使用材料的全貌，选择的试样列于表4-6。
　　2.标准样品的选择
　　此次分析，我们选择牛皮胶、桃胶和鸡蛋清作为标准试样。
　　3.胶结材料的分析
　　(1)分析原理
　　对于古代胶结材料的分析方法，目前较多采用的方法是基于每种天然的胶结材料都有大量的蛋白质，各种蛋白质是由不同种类的氨基酸所组成的，不同天然胶结材料的区别就在于各种氨基酸的含量不同。根据这一区别，来区分不同种的胶结材料。正是根据这一原理，使用色谱分析技术将胶结材料中每种氨基酸不同的种类和含量分析出来，通过与已知试样比较来确定不同种类的胶结材料。
　　由于文物分析本身的要求，通常所取得的试样不能太多，再加上文物材质本身经过长时间的自然侵蚀，可能会影响到胶结材料的准确分析，这样对胶结材料的分析要求更高。
　　(2)分析方法
　　1)准确称取所选择的颜料试样5mg左右，置于小试管中，加入超纯水，在小型振荡器上振荡，使颜料中所含胶结材料溶于水中，离心分离后，用微孔筛过滤去不溶物。
　　2)蛋白质水解，将过滤后的溶液，定量分成三个等分，移至三个微型试管中。再将试管放入一大的密闭试管中，真空干燥。干燥后，在大试管中加入少量6mol／L的盐酸。抽去空气，加热至110℃，用盐酸蒸气分解21h。
　　3)衍生化反应，将试样用盐酸分解后，加入由乙醇、水、三乙胺(组成比为2：2：1)组成的洗净液，反应后真空干燥。在样品中加入由乙醇、三乙胺、水和异硫氰酸苯脂(PITC)组成的衍生剂，在常温下反应20min，真空干燥，再加入磷酸稀释液。制备后的溶液用于氨基酸组成的定量分析。
　　4)标准样品的分析，按2)和3)的步骤进行。
　　(3)分析仪器及条件
　　试验使用的是美国MILLIPORE公司的Waters-PICO-TAG氨基酸分析系统。色谱柱：氨基酸分离用逆相色谱柱。柱温：38℃分析时间为12min。流动相为日本光和纯药公司生产的PICO-TAG，用A型载液和B型载液。有M440紫外线检测器检测254nm处的吸光度。此种分析可将18种氨基酸一次性监测。氨基酸的标准样品为PIERCE公司生产的H型标准氨基酸混合液。
　　(4)数据处理
　　将分析所得的数据输入EXCEL电子表格计算待测试样与标准试样的类似率。
　　(二)分析结果讨论
　　克孜尔颜料样品所含胶结材料氨基酸组成结果和类似率S值分析所测得结果见表4-7。
　　根据表4-7的结果计算得到氨基酸数据的S值(见表4-8)。
　　分析方法是通过比较两种胶结材料的氨基酸组成比来确定胶结材料的种类的。从表4-8的结果可看出，颜料试样所含胶结材料与牛皮胶的类似率S值大多数在0.9以上，而与其他几种胶结材料的S值相对较低，可以排除使用其他几种胶结材料的可能性。12个样品中类似率S值大于0.9的有8个，S值最大为0.988。因此，可以说克孜尔石窟壁画颜料所含的胶结材料氨基组成的类似率以牛皮胶的可能性最大。但其中样品KZR-019H、KZR-029B、KZR-075R和KZR-033G的S值分别为0.799、0.813、0.851和0.885，虽然小一点，但就与其他几种胶的S值数据比较来看，与牛皮胶最为近似。
　　从对12个克孜尔壁画颜料试样的分析结果来看，克孜尔壁画在制作时，使用了牛皮胶作为颜料的胶结材料，这与敦煌壁画所使用的胶结材料一致。克孜尔石窟和莫高窟均属丝绸之路上两个重要的石窟，从颜料和胶结材料的使用来看，两地的壁画制作工艺有着密切的联系。克孜尔石窟属早期壁画，它的开凿年代早于敦煌，因此，从壁画材料的使用上，我们可以推断敦煌早期的壁画制作深受克孜尔壁画制作技术的影响，也可以说佛教石窟艺术的传播过程是从克孜尔石窟到敦煌的。
　　(三)结论
　　(1)通过分析，说明克孜尔石窟所使用的壁画胶结材料为牛皮胶。
　　(2)将高效液相色谱用于古代壁画胶结材料的分析可得到准确的结论。
　　(3)从壁画制作材料上可看出，克孜尔石窟的壁画制作技术对敦煌石窟的壁画制作有重要的影响。