Etude chimique des matériaux résineux (oliban, dammar et mastic)

Ce travail porte principalement sur l étude de la partie triterpénique de trois résines végétales naturelles et commercialement disponibles, l oliban, la dammar et la mastic, par diverses techniques analytiques (IRTF, CLHP/UV, CLHP/UV/Fluorimétrie etCPG-SM). Une étude fluorimétrique a été réalisée sur ces trois résines via réaction de greffage d un marqueur de fluorescence(chlorure de dansyle), ce qui a permis de détecter les molécules triterpéniques par fluorimétrie, de diminuer leur seuil de détection et d obtenir une empreinte digitale fluorimétrique spécifique pour chaque résine étudiée. Ce protocole a été appliqué avec succès sur un échantillon archéologique (G14) et le matériel résineux a été identifié (résine oliban, espèce B. frereana). La partie triterpénique a été extraite par divers procédés d extraction (le reflux, le Soxhlet et les ultrasons) en utilisant trois différents solvants (le méthanol, le n-hexane et le d-limonène) dans le but de déterminer les conditions optimales pour l extraction et l identification des molécules triterpéniques par CLHP/UV. Deux colonnes de phase inverse ont été testés dans ce travail : une colonne classique RP-18 (Merck) et une colonne core-shell Kinetex (Phenomenex) pour essayer d optimiser les conditions d analyse. La colonne Kinetex a permis une diminution de temps d analyse de 73% pour l oliban et de 70% pour la dammar et la mastic, ce qui représente un résultat très encourageant. Le protocole optimisé a été appliqué avec succès sur l échantillon archéologique G12 supposé contenir de la mastic, ce qui a été confirmé par les analyses CLHP/UV et CPG-SM. Une étude quantitative de rendement et d aire relative du pic a été également réalisée. Les extraits ont été analysés par CLHP/UV etCPG-SM. Pour l analyse en CPG-SM, la préparation des échantillons a été faite à travers la formation des dérivés TMS(triméthylsilylés) dans le but de créer une base de données de dérivés TMS pour les résines dammar et mastic. L identification des composés caractérisés dans ce travail a été faite selon la littérature spécialisée, les tR et les spectres UV correspondants. Led-limonène, un solvant vert , a été utilisé pour la première fois pour l extraction de ce genre de matériaux, à notre connaissance et il permet une formation directe des dérivés TMS, en présence de solvant d extraction. Au même temps, sep téchantillons artistiques supposés contenir un vernis à base d une résine naturelle, en provenance de la Galerie Nationale de Sarajevo (Bosnie-Herzégovine) ont été analysés et seulement pour un de ces sept échantillons, il a été mis en évidence la présence d une gomme-résine naturelle. L étude scientifique des échantillons bosniens agrandira la documentation sur l Art et sur le patrimoine culturel de Bosnie-Herzégovine, qui rencontre une période difficile depuis la dernière guerre (1992-1995)This work is focused on the study of triterpene part of three natural plant resins commercially available, olibanum(frankincense), dammar and mastic, by various analytical techniques (FTIR, HPLC / UV, HPLC / UV / Fluorimetry and GC -MS). Afluorimetric study was conducted on these three resins via grafting reaction of a fluorescent marker (dansyl chloride), whichallowed to detected triterpene molecules by fluorimetry, decreasing their detection threshold and to obtain a specificfluorimetric fingerprint for each studied resin. This protocol has been successfully applied on an archaeological sample (G14)and the resinous material has been identified (the olibanum resin, the species B. frereana). A triterpenic fraction was extractedby various extraction procedure (reflux, Soxhlet and ultrasounds) using three different solvents (methanol, n-hexane, and dlimonene)in order to determine the optimal conditions for the extraction and identification of triterpenic molecules by HPLC /UV. Two reversed phase columns were tested in this work: a classical column RP-18 (Merck) and column core-shell Kinetex(Phenomenex) to try to optimize the analysis conditions. Kinetex column has allowed a reduction of analysis time to 73% foranalyses of olibanum and to 70% for analyses of dammar and mastic resin, and this is a very encouraging result. The optimizedprotocol was successfully applied on the archaeological sample G12, which was supposed to contain mastic resin and thishypothesis was confirmed by HPLC/UV and GC-MS analysis. A quantitative study of performance and the relative area of thepeaks were also performed. The extracts were analyzed by HPLC / UV and GC-MS. Concerning GC-MS analysis, samplepreparation was done through formation of TMS derivatives (trimethylsilyl) with the aim of creating a database of TMSderivatives for dammar and mastic resins. The identification of compounds characterized in this work was done according tothe literature, and corresponding tR et UV spectra. D-limonene, one of green solvents, has been used for the first time for theextraction of these materials, according to our knowledge and it allows a direct formation of TMS derivatives in the presence ofextraction solvent. At the same time, seven artistic samples supposed to contain a varnish based on a natural resin from theNational Gallery of Sarajevo (Bosnia and Herzegovina) were analyzed and for only one of these seven samples we found thepresence of a natural gum resin. The scientific study of Bosnian samples expands the scientific documentation in art andcultural heritage of Bosnia and Herzegovina, which encounters a difficult period after the last war (1992-1995)AVIGNON-Bib. numérique (840079901) / SudocSudocFranceF

Analyse de baumes issus de tête momifiée (Thèbes)

L’étude de trois baumes, prélevés sur un crâne momifié appartenant à la collection du musée des Confluences de Lyon, a pu être réalisée. Les analyses radiographiques et morphologiques ont mis en évidence une perte de substance occipito-pariétale, secondaire à un traumatisme crânien, ayant entraîné la mort du sujet. Ceci a donc permis de comparer les formulations des baumes intra- et extra-crâniens par spectrométrie Infrarouge à transformée de Fourier et chromatographie en phase gaz couplée à la spectrométrie de masse. Les baumes extra-crâniens présentent de fortes teneurs en Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques et des traces de composés hopanes et stéranes, indiquant la présence d’un bitume pyrolysé, ainsi que des pimaranes impliquant l’utilisation d’une résine non chauffée provenant d’arbres de l’embranchement des Conifères (ou Pinophyta). L’échantillon prélevé dans l’endocrâne présente une composition très différente avec la présence d’huile ou graisse et d’une résine provenant d’arbres de l’embranchement des Conifères. Nous avons donc pu mettre en évidence une spécificité de technique (chauffage ou non) et de matériaux entre différentes localisations d’un même baume.The study of three balms, sampled from mummified head belonging to the collection of the ”musée des Confluences” in Lyon, was realized. X-ray and morphologic analysis underlined the lost of occipito-parietal material, induced by cranial traumatism, that caused the death of the subject. This allowed to study the differences between intra- and extra-cranial balms formulations by Fourier transform infrared spectrometry and gas chromatography coupled with mass spectrometry. Intra-cranial balms are composed of high concentrations of different Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and traces of sterane and hopane compounds from pyrolised bitumen. We also found different pimaranes molecules from non-heating resin taken from trees of the Coniferae phylum. Sample from endocranium had a really different composition with oil or fat mixed with a coniferous resin. Thus, we brought to light the specificity in term of techniques (heating or not) and materials between two different localizations of the same skull

Identification de résines végétales datant de l'Egypte ancienne par Chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse

Trois échantillons, respectivement référencés L24, L42 et L36 provenant de la collection Victor Loret de l'Institut d'Egyptologie (Université Lyon II, Pr J.-C. Goyon), ont été analysés. Ils ont été prélevés lors de fouilles effectuées par l'archéologue J. de Morgan sur le site de Dashour dans les années 1894 et 1895. L'analyse de ces matériaux, menée par Chromatographic en Phase Gazeuse couplée à un Spectromètre de Masse (CPG/SM), a mis en évidence l'existence de véritables formulations. Le prélèvement L24 a été identifié comme étant un mélange constitué d'une résine appartenant à la famille des Ombellifères et plus précisément au genre Ferula, d'un corps gras ainsi que d'une résine de conifère.Three samples, respectively referred L24, L42 and L36 coming from the collection Victor Loret of the Egyptologic Institute (University Lyon II, Pr J.-C. Goyon), were analyzed. They were recovered from excavations at Dashour in 1894-1895 by the archaeologist J. de Morgan. The analysis of these materials carried out by Gas Chromatography coupled to a Mass Spectrometer (GC/MS) and the results show the existence of real formulations. L24 was identified as a mixture of a resin belonging to the family of Umbellifereae and more precisely to the Ferula genus, a fatty substance and a resin of conifer

Resinous materials and artistic varnishes

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Separation technics (High Performance Liquid chromatography and Gas Chromatography)

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Analyse scientifique d’un patrimoine antique: l’acropole de Paphos (Chypre)

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Les peintures murales de la maison de Fabrika: analyses chimiques

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What about chemistry and Cultural Heritage: the analytical challenge.

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Chimie et archéomatériaux : problématiques et cas d’études

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