Определение происхождения природного битума в мумифицирующих смолах древнеегипетских мумий из собрания ГМИИ им. А.С. Пушкина

В работе представлены результаты исследования составов смол семи древнеегипетских мумий из коллекции Государственного музея изобразительных искусств имени А.С. Пушкина с применением комплекса аналитических методов: газовой хроматографии (ГХ), атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии (МС). Методом ГХ–МС в них идентифицированы природный битум и пчелиный воск. По результатам распределений углеводородов в профилях н-алканов в смоляных покрытиях мумий и природных битумов высказано предположение об использовании битума Мертвого моря. Дополнительные доказательства географического происхождения битума получены ГХ–МС-исследованием смол мумий в режиме мониторинга заданных ионов (m/z 217 и 191). Методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой определено содержание микроэлементов и показано, что в смолах пяти мумий присутствуют ванадий, никель и молибден. Полученные результаты свидетельствуют об удовлетворительной корреляции их с литературными данными по содержанию указанных элементов в битуме Мертвого моря и смоле Фаюмской мумии на основе этого битума. Выявлены преимущества использования метода идентификации битума в смолах мумий по относительному содержанию ванадия, никеля и молибдена.

1. Taylor J.H., Antoine D. Ancient Lives. New Discoveries: Eight Mummies, Eight Stories. London: British Museum Press, 2014. 192 p.

2. Egyptian Mummies and Modern Science. Ed. Rosalie David A. Cambridge and New York: Cambridge University Press, 2008. 304 р. https://doi.org/10.1017/CBO9780511499654

3. David A.R. Ancient Egyptian Materials and Technology. Ed. P.T. Nicholson, I. Shaw. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. 372 p. ISBN 0521-45257-0

4. Памятники и люди / Науч. ред. К.К. Искольдская. М.: Восточная литература, 2003. 454 с. ISBN 5-02-018341-5

5. Regarding the Dead: Human Remains in the British Museum. Eds. A. Fletcher, D. Antoine, J.D. Hill. London: British Museum Press, 2014. 142 p. ISBN 978-086159-197-8

6. Aufderheide A. The Scientific Study of Mummies. London: Cambridge University Press, 2003. 590 p. ISBN 978-0-521-17735-1

7. Яцишина Е.Б., Ковальчук М.В., Лошак М. Д., Васильев С.В., Васильева О.А., Дюжева О. П., Пожидаев В.М., Ушаков В.Л. Междисциплинарные исследования египетских мумий из коллекции государственного музея изобразительных искусств им. А.С. Пушкина в национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» // Кристаллография. 2018. Т. 63. № 3. С. 479–490. https://doi.org/10.1134/S1063774518030343

8. Menager M., Azémard C., Vieillescazes C. Study of Egyptian mummification balms by FT-IR spectroscopy and GC–MS. Microchemical J. 2014;114:32-41. https://doi.org/10.1016/j.microc.2013.11.018

9. Buckley S.A., Evershed R.P. Organic chemistry of embalming agents in Pharaonic and Graeco-Roman mummies. Nature. 2001;413:837-841. https://doi.org/10.1038/35101588

10. Proefke M.L., Rinehart K.L. Analysis of an Egyptian Mummy resin by mass spectrometry. J. Am. Soс. Mass Spectrom. 1992;3(5):582-589. https://doi.org/10.1016/1044-0305(92)85036-J

11. Maurer J., Mohring Th., Rullkotter J. Plant lipids and fossil hydrocarbons in embalming material of Roman period mummies from the Dakhleh Oasis, Western Desert, Egypt. J. Arch. Sci. 2002;29(7):751-762. https://doi.org/10.1006/jasc.2001.0773

12. Brettell R., Martin W., Atherton-Woolham S., Stern B., McKnight L. Organic residue analysis of Egyptian votive mummies and their research potential. Studies in Conservation. 2017;62(2):68-82. https://doi.org/10.1179/2047058415Y.0000000027

13. Colombini M. P., Modugno C., Silvano F., Onor M. Characterization of the balm of an Egyptian mummy from the seventh century B.C. Studies in Conservation. 2000; 45(1): 19-29.https://doi.org/10.1179/sic.2000.45.1.19

14. Buckley S.A., Clark K.A., Evershed R.P. Complex organic chemical balms of Pharaonic animal mummies. Nature. 2004;431:294-299. https://doi.org/10.1038/nature02849

15. Łucejko J., Connan J., Orsini S., Ribechini E., Modugno F. Chemical analyses of Egyptian mummification balms and organic residues from storage jars dated from the Old Kingdom to the Copto-Byzantine period. J. Arch. Sci. 2017;85:1-12. https://doi.org/10.1016/j.jas.2017.06.015

16. Łucejko J., Lluveras-Tenorio A., Modugno F., Ribechini E., Colombini M. An analytical approach based on X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography/mass spectrometry to characterize Egyptian embalming materials. Microchem. J. 2012;103:110-118. http://dx.doi.org/10.1016/j.microc.2012.01.014

17. Sarret M., Adam P., Schaeffer P., Ebert Q., Perthuison J., Pierrat-Bonnefois G. Organic substances from Egyptian jars of the Early Dynastic period (3100–2700 BCE): Mode of preparation, alteration processes and botanical (re)assessment of “cedrium”. J. Arch. Sci.: Reports. 2017;14:420-431. http://dx.doi.org/10.1016/j.jasrep.2017.06.021

18. Degano I., Colombini M.P. Multi-analytical techniques for the study of pre-Columbian mummies and related funerary materials. J. Arch. Sci. 2009;36(8):1783-1790. https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.04.015

19. Jones J., Higham Th.F.G., Chivall D., Bianucci R., Kay G.L., Pallen M.J., Oldfield R., Ugliano F., Buckley S.A. A prehistoric Egyptian mummy: Evidence for an ‘embalming recipe’ and the evolution of early formative funerary treatments. J. Arch. Sci. 2018;100:191-200. https://doi.org/10.1016/j.jas.2018.07.011

20. Jones J., Higham Th.F.G., Oldfield R., O’Connor T.P., Buckley S.A. Evidence for prehistoric origins of Egyptian mummification in Late Neolithic Burials. PLoS One. 2014. Aug 13;9(8):e103608. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103608

21. Benson G.G., Hemingway S.R., Leach F.N. The analysis of the wrappings of mummy 1770. In: The Manchester Museum mummy project: multidisciplinary research on ancient Egyptian mummified remains. Ed. by A.R. David. Manchester: Manchester University Press, 1979. P. 119-132. ISBN 0-7190-1293-7

22. Proefke M.L., Rinehart K.L., Raheel M., Ambrose S.H., Wisseman S.U. Probing the mysteries of ancient Egypt: chemical analysis of a Roman period Egyptian mummy. Anal. Chem. 1992;64(2):105A-111A. https://doi.org/10.1021/ac00026a002

23. Lucas A., Harris J.R. Ancient Egyptian Materials and Industries, 4th ed. London: Historiesand Mysteries of Man, 1989. P. 303-308. ISBN-10: 1854170465; ISBN-13: 978-1854170460

24. Beck C.W., Borromeo C. Ancient pine pitch: technological perspectives from a Hellenistic shipwreck. MASCA Res. Pap. Sci. Archaeol. 1990;7:51-58.

25. Rullkotter J., Nissenbaum A. Dead Sea asphalt in Egyptian mummies: molecular evidence. Naturwissenschaften. 1988;75(12):618-621. https://doi.org/10.1007/BF00366476

26. Петров А.А. Углеводороды нефти. М.: Наука, 1984. 264 с.

27. Ким Н.С., Родченко А.П. Гопановые углеводороды в битумоидах мезозойских отложений западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 4. С. 758-770. http://dx.doi.org/10.15372/GiG20160408

28. Harrell J.A., Lewan M.D. Sources of mummy bitumen in ancient Egypt and Palestine. Archaeometry. 2002;44(2):285-293. http://dx.doi.org/10.1111/1475-4754.t01-1-00060

29. Wendt C.J., Lu Shan-Tan. Sourcing archaeological bitumen in the Olmec region. J. Arch. Sci. 2006;33(1):89-97. https://doi.org/10.1016/j.jas.2005.06.012

30. Mackenzie A.S. Applications of biological markers in petroleum geochemistry. In: Advances in petroleum geochemistry. Ed. J. Brooks and D. Welte. London: Academic Press Publisher. 1984;1:115-214. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-032001-1.50008-0

31. Connan J. Biodegradation of crude oils in reservoirs. In: Advances in petroleum geochemistry. Ed. J. Brooks and D. Welte. London: Academic Press Publisher. 1984;1:299-335. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-032001-1.50011-0

32. Connan J., Dessort D. Du bitumen de la Mer Morte dans les baumes d’une momie Égyptienne: Identification par critères moléculaires. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris Série II. 1989;309:1665-1672 (in French).

33. Connan J., Nissenbaum A., Dessort D. Molecular archeology: Export of Dead Sea asphalt to Canaan and Egypt in the Chalcolithic-Early Bronze Age (4th – 3rd millennium B.C.). Geochim. Cosmochim. Acta. 1992;56(7):2743-2759. https://doi.org/10.1016/0016-7037(92)90357-O

34. Seifert W.K., Moldowan J.M., Demaison G.J. Source correlation of biodegraded oils. Organic Geochemistry. 1984;6:633-643. https://doi.org/10.1016/0146-6380(84)90085-8

35. Boehm P.D., Douglas G.S., Burns W.A., Mankiewicz P.J., Page D.S., Bence E. Application of petroleum hydrocarbon chemical fingerprinting and allocation techniques after the Exxon Valdez oil spill. Marine Pollut. Bull. 1997;34:599-613. http://dx.doi.org/10.1016/S0025-326X(97)00051-9

36. Barakat A.O., Qian Y., Kim M., Kennicutt M.C. Chemical characterization of naturally weathered oil residues in arid terrestrial environment in Al-Alamein, Egypt. Environment Int. 2001;27(4):291-310. https://doi.org/10.1016/S0160-4120(01)00060-5

37. Rullkоtter J., Spiro B., Nissenbaum A. Biological marker characteristics of oils and asphalts from carbonate source rocks in a rapidly subsiding graben, Dead Sea, Israel. Geochim. Cosmochim. Acta. 1985;49(6):1357-1370. https://doi.org/10.1016/0016-7037(85)90286-8

38. Nissenbaum A. Molecular archaeology: Organic geochemistry of Egyptian mummies. J. Arch. Sci. 1992;19(1):1-6. https://doi.org/10.1016/0305-4403(92)90002-K

39. Nissenbaum A., Aizenshtat Z., Goldberg M. The floating asphalt blocks of the Dead Sea. Physics and Chemistry of the Earth. 1980;12:157-161. https://doi.org/10.1016/0079-1946(79)90098-3

40. Barakat A.O., Mostafa A., Qian Y., Kim M., Kennicutt M.C. Organic geochemistry indicates Gebel El Zeit, Gulf of Suez, is a source of bitumen used in some Egyptian mummies. Geoarchaeology: Int. J. 2005:20(3):211-228. https://doi.org/10.1002/gea.20044

41. Harrell J.A., Lewan M.D. Sources of mummy bitumen in ancient Egypt and Palestine. Archaeometry. 2002;44:285-293. https://doi.org/10.1111/1475-4754.t01-1-00060

42. Dechaine G.P., Gray M.R. Chemistry and association of vanadium compounds in heavy oil and bitumen, and implications for their selective removal. Energy & Fuels. 2010;24(5):2795-2808. https://doi.org/10.1021/ef100173j

43. Marcano F., Flores R., Chirinos J., Ranaudo M.A. Distribution of Ni and V in A1 and A2 asphaltene fractions in stable and unstable Venezuelan crude oils. Energy&Fuels. 2011;25(5):2137-2141. https://doi.org/10.1021/ef200189m

44. Галимов Р.А., Кривоножкина Л.Б., Романов Г.В., Петрова Л.М. Закономерности распределения ванадия, никеля и их порфириновых комплексов в нефтяных компонентах // Нефтехимия. 1990. № 9. С. 12–13

45. Алешин Г.Н., Алтухова З.П., Антипенко В.Р., Марченко С.П., Камьянов В.Ф. Распределение ванадия и ванадилпорфиринов по фракциям нефтей различных химических типов // Нефтехимия. 1984. Т. 24. № 6. С.729–732.

46. Надиров Н.К., Котова А.В., Камьянов В.Ф., Титов В.И., Алешин Г.Н., Солодухин В.П., Бакирова С.Ф., Глухов Г.Г., Корябина Н.М. Новые нефти Казахстана и их использование: Металлы в нефтях. Алма-Ата: Наука, 1984. 448 c.

47. Spielman P.E.To what extent did the Ancient Egyptians employ bitumen for embalming? J. Egyptian Archaeology. 1932;18(3/4):177-180. https://doi.org/10.2307/3854980

48. Zaki A., Iskander Z. Materials and methods used for mummifying the body of Amentefnekht, Saqqara 1941. Ann. Serv. Antiquites Egypte.1943;XLII:223-250.

49. Marschner R.F., Wright H.T. Asphalts from Middle Eastern Archaeological Sites. In: Archaeological Chemistry – II, ACD Advances in Chemistry series (ed. G.H. Carter). Washington DC, 1978. (171):150-171. https://doi.org/10.1021/ba-1978-0171.ch010

50. Пожидаев В.М., Сергеева Я.Э., Камаев А.В. Хромато-масс-спектрометрическое исследование археологического артефакта // Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. № 6. С. 589–592. https://doi.org/10.7868/S0044450217060135

51. Mills J.S., White R.The Organic Chemistry of Museum Objects. 2nd ed. Oxford. Butterworth–Heinemann, Boston., 1994.206 p. eBook ISBN 9780080513355 https:// doi.org/10.4324/9780080513355

52. Serpico M., White R. Resin, pitch and bitumen. In: Ancient Egyptian Materials and Technology. Eds. P. Nicholson, I. Shaw. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. P. 430-474

53. Buckley S.A., Stot, A.W., Evershed R.P. Studies of organic residues from ancient Egyptian mummies using high temperature – gas chromatography – mass spectrometry and sequential thermal desorption – gas chromatography – mass spectrometry and pyrolysis – gas chromatography – mass spectrometry. Analyst. 1999;124:443-452. https://doi.org/10.1039/A809022J