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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA GENERAL DE MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE PIEZAS ARQUEOLÓGICAS PARA SU ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO. APLICACIÓN AL ESTUDIO DE RESINAS TRITERPÉNICAS. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICA PRESENTA BRENDA ALFONSINA VÁZQUEZ MOLOTLA CDMX AÑO 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: Profesor: Lauro Bucio Galindo VOCAL: Profesor: Emely Baché Ortega SECRETARIO: Profesor: Paola Lucero Gómez 1er. SUPLENTE: Profesor: Aldo Arellano Hernández 2° SUPLENTE: Profesor: Elizabeth Reyes López SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA APLICADA AL PATRIMONIO, INSTITUTO DE QUÍMICA. LABORATORIO NACIONAL DE CIENCIAS PARA LA INVESTIGACIÓN Y CONSERVACIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL (LANCIC). ___________________________ DRA. PAOLA LUCERO GÓMEZ ASESOR DEL TEMA __________________________ BRENDA ALFONSINA VÁZQUEZ MOLOTLA SUSTENTA AGRADECIMIENTOS Al Programa UNAM-DGAPA-PAPIIT (Proyecto IA203417), por la beca de titulación otorgada, así como al Laboratorio Nacional de Ciencias para la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural (LANCIC), bajo el auspicio de CONACYT (Proyectos LN 232619, LN 260779, LN 27161 y LN279740). Avant propos Presentaciones en póster Vázquez, A. & Lucero, P. (2016) A GC-MS preliminar study of the botanical origin of commercial resins “copals” from Mexico. Simposio anual del Instituto de Química. Vázquez, A., Zetina, S. & Lucero, P. (2016) Caracterización de muestras de pintura contemporánea por Py-GC-MS. Aplicación al estudio de una obra de Rafael Coronel. Laboratorio Nacional de Ciencias para la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural. Reunión anual. Ponencias Lucero, P., Piña, C., Vázquez, A., & Nieto, S. (24 de octubre de 2016). Análisis Químico de residuos arqueológicos de cacao: Desarrollo de una metodología de manejo, pretratamiento y análisis de muestras usando HPLC-QTOF. Reunión Temática sobre Residuos Químicos en Objetos y Contextos Patrimoniales. Mérida, Yucatán. Lucero, P., Piña, C., Vázquez, A., & Domínguez, M. (6 de septiembre de 2017). Estudio GC-MS de los residuos orgánicos extraídos de un incensario Maya en Champotón. RED de Ciencias Aplicadas a la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural. Tercera Reunión General. Ciudad de México. Artículo aceptado (Anexo 3) Lucero-Gómez P., Piña-Torres, C., Nieto, S., Vázquez, A., Bucio, L., Belio, I., Vega, R., Mathe, C., Vieillescazes C., Analytical strategy based on Fourier transformed infrared spectroscopy, principal component analysis and linear discriminant analysis to suggest the botanical origin of resins from Bursera. Application to archaeological Aztec Samples. Journal of Cultural Heritage. Contenido ABREVIATURAS I LISTA DE FIGURAS II LISTA DE TABLAS VI 1. INTRODUCCIÓN 1 2. ANTECEDENTES 4 2.1 Resinas 5 2.1.1 ¿Qué es una resina? 5 2.1.2 Botánica y distribución geográfica en México 5 2.1.3 Química y biomarcadores 9 2.1.4 Triterpenos 11 2.1.5 Actividad biológica de los triterpenos 12 2.1.6 Trabajos previos en composición química de copales mexicanos 13 2.1.7 Características físicas y obtención de copales 14 2.1.8 Usos históricos y contemporáneos del copal en México 15 2.2 Selección de Resinas para el estudio 22 2.2.1 Resinas de origen botánico certificado 22 2.2.2 Resinas de sitios arqueológicos 24 2.2.3 Resinas de origen comercial 25 2.2.4 Piezas arqueológicas y su lugar de procedencia 27 2.3 Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CGEM) 33 2.3.1 ¿Qué es la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas? 33 2.3.2 Derivatización 39 2.3.3 La CGEM y la conservación del patrimonio 40 3. JUSTIFICACIÓN 42 4. OBJETIVOS 45 4.1 Objetivo general 46 4.2 Objetivos Particulares 47 5. MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 48 5.1 Método de colecta, manejo y almacenamiento de resinas modernas 49 5.2 Método de colecta, manejo y almacenamiento de resinas arqueológicas 50 5.3 Descripción de Muestras 52 5.3.1 Resinas de origen certificado 52 5.3.2 Resinas provenientes de sitios arqueológicos 53 5.3.3 Resinas comerciales 54 5.3.4 Piezas Arqueológicas 63 5.4 Equipo, Reactivos y Materiales 65 5.5 Estrategia analítica 66 5.6 Procedimiento de pretratamiento de Muestra 67 5.7 Análisis Cromatográfico 67 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 70 6.1 Resinas certificadas 73 6.1.1 B. bipinnata 73 6.1.2 B. stenophylla 74 6.1.3 B. simaruba 75 6.2 Resinas de sitios arqueológicos 76 6.2.1 Resinas de Tulum 76 6.2.2 Resinas de Edzná 79 6.2.3 Resinas de El Meco 81 6.3 Resinas comerciales 85 6.3.1 Grupo 1 85 6.3.2 Grupo 2 93 6.3.3 Grupo 3 98 6.4 Estudio de Piezas Arqueológicas 101 6.4.1 Colección Frissell: Bulto ceremonial (265-15) 101 6.4.2 Muestra M1 del Templo Mayor 102 7. CONCLUSIONES 103 8. BIBLIOGRAFÍA 109 9. ANEXOS 115 9.1 ANEXO 1. Formatos de piezas arqueológicas 116 9.2 ANEXO 2. Estándares 118 9.3 ANEXO 3. Artículo Aceptado 120 I ABREVIATURAS CGEM Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas d.C. Después de Cristo uma Unidad de masa atómica IE Ionización por Impacto Electrónico EM Espectrometría de masas m/z Relación masa/carga TMS Trimetilsilados Py Piridina HMDS Hexametildisilano TMSCl Tetrametilclorosilano mL mililitros mm milimetros m micrómetros mg miligramos °C Grados centígrados L microlitros eV Electrón-volt min minutos II LISTA DE FIGURAS Figura 1. Arriba árbol de Bursera bipinnata y abajo de Bursera sp. del sitio de Edzná, Campeche. 7 Figura 2. Mapa de la diversidad conocida de Bursera registrado por Estados de la República Mexicana (Rzedowski, 2005). 8 Figura 3. Esqueletos de los principales triterpenos identificados en resinas de Bursera. 11 Figura 4. Fotografías de diversos copales mexicanos: a) blanco, b) rojo, c) mirra, d) lágrima, e) piedra, f) amarillo. 14 Figura 5. Máscara de Malinaltepec (Clásico temprano, 200-650 d.C.). Museo Nacional de Antropología e Historia. 16 Figura 6. Mural representando una guerra; Bonampak, Chiapas. 17 Figura 7. Mural de "La Creación" (1922) de Diego Rivera, ubicado en el Antiguo Colegio de San Ildefonso, Ciudad de México (CDMX). 18 Figura 8. a) Representación de Quetzalcóatl portando un bulto ceremonial con copal. b) Imagen de un bulto ceremonial con copal de la Matrícula de tributos (1522-1530). 19 Figura 9. Fotografía de mujer con copal durante "alumbrada" en San Andrés Mixquic, Día de Muertos. Autor: Jordi Cueto-Felgueroso Arocha. 21 Figura 10. Ofrenda 102 del Templo Mayor. Entre los objetos encontrados estaban dos figurillas de copal (Gallardo, 2011). 23 Figura 11. Sitios arqueológicos de: a) Tulum (QR), b) Edzná (Camp), c) El Meco (QR). 24 Figura 12. Venta de copal en el Mercado de Sonora, CDMX. 26 Figura 13. Mapa de la República Mexicana indicando todos los estados de donde provienen las muestras de resinas comerciales. 26 Figura 14. Vitrinade la colección en el Museo Frissell de Arte Zapoteco. Fotografía de John Paddock. 27 Figura 15. Zona arqueológica de Mitla, Oaxaca. 28 Figura 16. Maqueta Tenochtitlán, Museo Nacional de Antropología e Historia. 29 Figura 17. Maqueta de etapas constructivas del Templo Mayor. Museo del Templo Mayor. 30 III Figura 18. Monolito de Tlatecuhtli (Diosa de la Tierra; dimensiones aproximadas 4m x 3.5m). Descubierta en 2006. 32 Figura 19. Diagrama de bloques de un cromatógrafo de gases típico. Principios de Análisis Instrumental. (Skoog, Holler, & Crouch, 2008). 34 Figura 20. Ejemplo de fragmentaciones para IE negativo y positivo de una molécula neutra (Dettmer & Engewald, 2014). 35 Figura 21. Esquemas de un cuadrupolo en un EM. a)Arreglo de electrodos, b)Arreglo dentro de EM (March & Todd, 2005). 36 Figura 22. Espectro de masas por IE para 3-clorbifenilo. Nos deja observar características específicas de moléculas que permiten facilitar su identificación (Dettmer & Engewald, 2014). 37 Figura 23. Derivatización. 39 Figura 24. Fotografía de Bulto Ceremonial, Colección del Museo Frissell de Arte Zapoteco en Mitla, Oaxaca. 63 Figura 25. Fotografía de M1 de la Ofrenda 140. 64 Figura 26. Cromatogramas completos de una muestra de copal del mercado de Sonora. a) Gradiente 1. b) Gradiente 2. La duración del tiempo de análisis es diferente en ambos casos. El primer gradiente permite detectar compuestos con punto de ebullición menor al de los triterpenos, el segundo gradiente mejora la resolución de compuestos en zona triterpénica. 69 Figura 27. Cromatograma parcial de B. bipinnata. Asignación de compuestos: BS1, BS2, BS3 y BS4 son marcadores moleculares específicos para la especie; (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) - amirona, (VII) -amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol. 73 Figura 28. Cromatograma parcial de B. stenophylla. Asignación de compuestos: BS1, BS2, BS3 y BS4 son marcadores moleculares específicos para la especie. (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (VII) -amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol. 74 Figura 29. Cromatograma parcial de B. simaruba. Asignación de compuestos: GS1, GS2, S1 y S3 son marcadores característicos para la especie, (I) 3- epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (V) -amirina, (VI) -amirona, (VII) -amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol. 75 Figura 30. Cromatogramas parciales para muestras de Tulum: a) TULB1, b) TULB2, c) TULB3. Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3- epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VII) -amirina y (VIII) lupenona. BS1 y BS3 son marcadores para especies B. bipinnata y B. stenophylla. 77 IV Figura 31. Cromatograma parcial para TULB4. Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VII) -amirina y (VIII) lupenona 78 Figura 32. Cromatogramas parciales para Edzna: a) EDZNA1, b) EDZNA2. Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VII) -amirina y (IX) lupeol. 80 Figura 33. Cromatogramas parciales para muestras de El Meco. a) MECO2, b) MECO4. Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi-- amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VII) -amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol. S2 y GS2 son marcadores característicos de las especies B. simaruba y B. grandifolia. 82 Figura 34. Cromatogramas parciales para muestras de El Meco. a) MECO1, b) MECO3, c) MECO5. Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3- epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VI) -amirona, (VII) - amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol. 83 Figura 35. Mapa de los estados de la República de donde provienen copales del Grupo 1 (Colima, CDMX, Puebla, Oaxaca, Guerrero, Campeche, Yucatán, Quintana Roo). 86 Figura 36. Cromatogramas parciales de Grupo 1: a) copal amarillo (AZCA2), b) copal blanco (CHOB1), c) mirra (AZCM1). 88 Figura 37. Cromatogramas parciales de Grupo 1: a) copal piedra (IZUP1), b) copal rojo (SONR1). Asignación de compuestos para figuras 24 y 25: BS1, BS2, BS3 y BS4: marcadores moleculares característicos para bipinnata y stenophylla; (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (VI) -amirona, (VII) -amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol (Lucero-Gómez, et al., 2014). 89 Figura 38. Mapa de los estados de la República de donde provienen copales del Grupo 2 (Edo. de México, CDMX, Campeche, Oaxaca). 93 Figura 39. Cromatograma parcial sobre zona de triterpenos de MIXA3. Señales c, d, f: esqueleto de ursano. Señal b: esqueleto de oleanano. Señal e: compuesto no identificado. 94 Figura 40. Cromatogramas parciales: a) MIXA3, b) viena5, c) Gummi olibanum (KREMER). 96 Figura 41. a) Glifo representando copalli dibujado en la Matrícula de Tributos (1522-1530). b) Fotografía de copal del Grupo 3, adquirido en el mercado de Xilitla, San Luis Potosí. 98 V Figura 42. Cromatogramas de Xilitla. a) Cromatograma completo. b) Cromatograma parcial con zoom en zona de triterpenos. Asignación de los compuestos: (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (V) -amirina, (VII) - amirina, (U) esqueleto de ursano, (O) esqueleto de oleanano y (L) esqueleto de lupano 99 Figura 43. Cromatograma parcial de Bulto Ceremonial (Colección Frissell). Asignación de los compuestos: (L): compuestos con esqueleto de lupano. (O): compuestos con esqueleto de oleanano. (U): compuestos con esqueleto de ursano. (VII): -amirina. 101 Figura 44. Cromatograma parcial de M1 (Proyecto Templo Mayor). Asignación de compuestos: (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi- lupeol, (IV) -amirona, (VII) -amirina y (VIII) lupenona. BS1 y BS2 son marcadores para las especies bipinnata y stenophylla (Lucero-Gómez, 2014). 102 Figura 45. Estructura de -amirina. 118 Figura 46. Espectro de masas para -amirina. 118 Figura 47. Estructura de lupeol. 119 Figura 48. Espectro de masas para lupeol. 119 VI LISTA DE TABLAS Tabla 1. Clasificación de terpenos. 9 Tabla 2. Ventajas y desventajas de la técnica analítica de CGEM. 38 Tabla 3. Descripción de muestras de resinas certificadas botánicamente. 52 Tabla 4. Descripción de muestras de zonas arqueológicas. 53 Tabla 5. Descripción de copales comerciales. (A): Mercado anual, (P): Mercado permanente 54 Tabla 6. Cantidad de muestra utilizada para análisis en CGEM. 66 Tabla 7. Gradiente 1: Estudio Global. 68 Tabla 8. Gradiente 2: Zoom en zona de triterpenos. 68 Tabla 9. Fragmentación de moléculas triterpénicas presentes en diversas especies de Bursera. 71 Tabla 10. Tiempos de retención para moléculas en gradientes desarrollados. 72 Tabla 11. Composición molecular triterpénica de copales pertenecientes al Grupo 1. BS1, BS2, BS3 Y BS4 son marcadores para la especie B. bipinnata y B. stenophylla; (I) 3-epi--amirina, (II) 3-epi--amirina, (III) 3-epi-lupeol, (IV) -amirona, (V) -amirina, (VI) -amirona, (VII) - amirina, (VIII) lupenona y (IX) lupeol 91 Tabla 12. Composición molecular triterpénica de copales pertenecientes a Grupo 2. 97 Tabla 13. Tabla de resinas de sitios arqueológicos, resinas comerciales y piezas arqueológicas con su origen botánico. 107 1. INTRODUCCIÓN CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 2 Desde la prehistoria el hombre ha utilizado diversos materiales naturales orgánicos para elaborar objetos funcionales u obras de arte. Las excavaciones arqueológicas descubren siempre una amplia variedad de materiales y objetos de patrimonio. En estos objetos se observan compuestos orgánicos empleados como adhesivos, como residuos adheridos a vasijas o como material carbonizado. También de manera imperceptibleal ojo humano se pueden encontrar residuos orgánicos atrapados en matrices cerámicas. En pinturas, los materiales orgánicos se han utilizado como ligantes de pigmentos, ingredientes de barnices o como consolidantes. El objeto de estudio del presente proyecto lo constituyen las resinas triterpénicas naturales. Estas resinas son mezclas liposolubles de compuestos terpenoides que pueden ser volátiles o no volátiles; los terpenoides de interés para el área del patrimonio cultural son los di- y triterpenos, estos últimos son marcadores moleculares caracterizados por tener esqueletos estructurales típicos tales como oleananos, ursanos y lupanos. El estudio de las resinas triterpénicas naturales o “copales” vendidos en mercados tradicionales permanentes o anuales ha sido poco abordado hasta nuestros días en México, y nada se sabe de las fuentes botánicas de los mismos ni de su composición molecular. Esta información es fundamental para los conservadores que utilizan estos copales como materia prima en intervenciones en obras de arte y piezas arqueológicas, y también para conservadores e historiadores de arte, pues artistas de la talla de Diego Rivera, David A. Siqueiros y el Dr. Atl usaron estos materiales en sus trabajos. Conocer a detalle la composición molecular de las obras de arte y de las piezas arqueológicas permite a los especialistas crear planes de conservación adecuados e individuales para cada objeto. CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 3 En el presente trabajo se propuso, además, la creación de un repositorio de resinas que sirvan como referencia para investigaciones futuras. Estos materiales fueron comprados en mercados anuales y en mercados permanentes provenientes de 11 estados de la República Mexicana, para abarcar tanto como fuera posible la región de Mesoamérica. Se propuso también la creación de protocolos adecuados de muestreo, manejo y almacenamiento de muestras provenientes de piezas arqueológicas y obras de arte que se deseen analizar por cromatografía de gases acoplada a masas (CGEM). Luego se desarrollaron protocolos de análisis por medio de CGEM, incluyendo una estrategia de pretratamiento de muestra que implica el uso de agentes derivatizantes cuya función es convertir las moléculas triterpénicas en moléculas más volátiles y menos polares para posibilitar su análisis de resinas por la técnica mencionada arriba. Finalmente, con base en un estudio previo sobre el perfil molecular de resinas de Bursera mexicana de tres especies, se discriminó el origen botánico de las resinas comerciales arriba mencionadas. Una vez desarrollada una metodología eficiente para el análisis de estos materiales, se aplicó al estudio de algunas muestras provenientes de objetos arqueológicos. 2. ANTECEDENTES CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 5 2.1 RESINAS 2.1.1 ¿Qué es una resina? La palabra en español “copal” se deriva del náhuatl copalli, que significa resina (Montúfar, 2007). Se ha definido a una resina como una mezcla liposoluble de compuestos terpenoides volátiles y no volátiles, así como compuestos fenólicos que usualmente son secretados en estructuras especializadas internas o externas de una planta, siendo de potencial importancia en las interacciones ecológicas que ésta tiene. Durante mucho tiempo diversas sustancias, tales como gomas, aceites, ceras entre otros, has sido confundidos con resinas. Mientras todas ellas están compuestas por polisacáridos, ácidos grasos, etc., una resina se compone de una mezcla de aceite esencial, fracción gomosa y una fracción di o triterpénica (Langenheim, 2003). Los componentes de las resinas se derivan de carbohidratos producidos durante la fotosíntesis; estos carbohidratos se simplifican en compuestos que son productos de piruvato que se transforman, mediante diversas rutas metabólicas, en compuestos fenólicos y terpenoides. 2.1.2 Botánica y distribución geográfica en México La República Mexicana cuenta con una vegetación variada, gracias a los distintos climas presentes que favorecen al florecimiento de diversas especies a lo largo de toda su extensión territorial. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 6 Se asume que, en el territorio mexicano, gran parte del copal proviene de especies de la familia Burseraceae. La familia Burseraceae, la cual incluye alrededor de 20 géneros y 600 especies de plantas alrededor del mundo (De la Cruz-Cañizares, 2005), se puede encontrar en las regiones tropicales y templadas de la República Mexicana. Esta familia a su vez se puede clasificar en tres grandes géneros: Bursereae, Canarieae y Protieae (Langenheim, 2003). La expansión geográfica que la familia Burseraceae alcanza es amplia. El género Canarieae se localiza principalmente en los continentes de África y Asia, mientras que el género Protieae se encuentra en la parte tropical de América con algunos ejemplares documentados en Madagascar y en Malasia. Para el género Bursera, la extensión va desde el sureste de Estados Unidos hasta el territorio peruano, pero la mayor diversidad de especies se localiza en la zona del Pacífico de México (Rzedowski, 2005). Los Bursera son un miembro prominente y característico de la vegetación en México; hay desde arbustos pequeños hasta grandes árboles, pero de manera general son árboles de bajo o mediano tamaño, con troncos cuya corteza va desde colores como el amarillo, verde, rojo o hasta el morado. Las hojas son de colores brillantes y a menudo son de tonos diferentes a los del tronco. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 7 Figura 1. Arriba árbol de Bursera bipinnata y abajo de Bursera sp. del sitio de Edzná, Campeche. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 8 En la República Mexicana se tiene registrada la existencia de poco más de 80 especies de Bursera (Rzedowski, 2005), sin embargo, se calcula que la cifra puede rebasar las 100 especies. Debido a la dificultad que han presentado los árboles para su clasificación, la completa identificación de especies no ha sido posible. Hay estados, como Tlaxcala, en donde no se tiene registro alguno del género Bursera entre su flora, mientras hay otros, como Guerrero, que registra una vasta diversidad de Burseras, contando con 48 especies presentes en su territorio. Figura 2. Mapa de la diversidad conocida de Bursera registrado por Estados de la República Mexicana (Rzedowski, 2005). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 9 2.1.3 Química y biomarcadores La composición química de una gran variedad de Burseras se encuentra dominada por la presencia de mono-, sesqui- y algunos triterpenos, todos pertenecientes a una clase de sustancias químicas llamadas terpenos; la proporción de los terpenos presentes varía dependiendo de la especie. Los compuestos terpenoides son biosintetizados a partir del acetato por una serie de reacciones para dar la unidad biológica característica de los terpenos: el isopreno (Carey, 2006). Aunque los terpenos presentan una enorme diversidad estructural y complejidad química, todos presentan un origen biosintético común que permite agruparlos en diversas categorías mediante el enlace de elementos estructurales de isopreno de cinco carbonos (Croteau R., 2000). Dependiendo de las unidades de 10 carbonos que tengan es como se clasificará al terpeno (Klein, 2012). Tabla 1. Clasificación de terpenos. CLASE No. DE ÁTOMOS DE CARBONO Monoterpeno 10 Sesquiterpeno 15 Diterpeno 20 Triterpeno 30 Tetraterpeno 40 CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 10 Por lo general, la parte más estable de la composición de las resinas colectadas a partir de árboles de Bursera es la que está compuesta por moléculas con esqueletos triterpénicos, estos compuestos son metabolitos secundarios. Los metabolitossecundarios son compuestos que no son esenciales para la supervivencia de la planta; son utilizados principalmente como mecanismos de defensa contra depredadores, parásitos o enfermedades (Schulz & Baranska, 2007). La combinación de los mismos suele ser única para cada especie, pues su producción está estrictamente regulada por los genes del organismo. Dentro de un contexto arqueológico, los metabolitos secundarios son utilizados como biomarcadores arqueológicos. El concepto de biomarcador arqueológico, también conocido como “huella química”, consiste en relacionar estructuras de compuestos actuales con compuestos y mezclas que se sabe que fueron explotados en el pasado (Evershed, 2008). Así los compuestos naturales al depositarse en un ambiente determinado sufren cambios que son resultado de la diagénesis y maduración, es decir, pierden sus grupos funcionales, algunos conservan su esqueleto de carbono, lo que permite establecer un producto precursor al momento de ser estudiados. Identificar la composición molecular, y por ende la presencia de biomarcadores en un objeto de patrimonio es esencial para poder determinar qué tipo de sustancia orgánica estaba presente originalmente, esto permite entender el proceso de alteración que modificó la composición original del material (Colombini & Modugno, 2009). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 11 Una vez que se conocen los biomarcadores presentes en las piezas arqueológicas u objetos del patrimonio, es posible relacionarlos con: • Su origen botánico. • Modificaciones antropogénicas que son modificaciones o alteraciones inducidas intencionalmente por el hombre. • La degradación natural debida a factores ambientales y al paso del tiempo. 2.1.4 Triterpenos Las resinas provenientes de la familia Burseraceae se caracterizan por tener triterpenos de esqueletos tetra o pentacíclicos. Figura 3. Esqueletos de los principales triterpenos identificados en resinas de Bursera. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 12 2.1.5 Actividad biológica de los triterpenos Las resinas provenientes de la especie Bursera se componen de moléculas con esqueletos de tipo lupano, oleanano y ursano (Lucero- Gómez, 2014). Estos compuestos triterpénicos presentan acciones terapéuticas. Los compuestos como -amirina, -amirina y 3-epi-lupeol se han encontrado en plantas medicinales de los géneros Rhizophora y Betula (Hernández- Vázquez, et al., 2010). El compuesto -amirina tiene acción analgésica, antiinflamatoria, anti- ulcerogénica, así como actividad antimicrobiana (Singh, 2002). Najaran (Nagarajan & Mohan, 2007) aisló -amirina a partir de las raíces de Decalepis hamiltonii, y le atribuyó propiedades como un estimulante del apetito, purificador de sangre y conservador de alimentos. Algunos derivados de -amirina tienen propiedades anti-hiperglucémicas y antiartríticas (Lavoie & Stevanovic, 2005). A la -amirina, se le atribuye un efecto sedante, antiespasmódico, anticolinérgico, antipirético, antiinflamatorio, analgésico y antibacterial (Lavoie & Stevanovic, 2005). Puapairoj (Puapairoj, 2005) reportó que el 3-epi-lupeol asilado de G. eriocarpium presentó un efecto inhibidor del crecimiento contra líneas celulares tumorales. Aislado a partir de flores de asteráceas, el 3-epi- lupeol presentó actividad anti-tubercular (Akihisa, 2005). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 13 2.1.6 Trabajos previos en composición química de copales mexicanos A pesar de la existencia de investigaciones previas sobre la composición química de diversas resinas mexicanas, aún se presenta una gran problemática en cuanto a una completa identificación de su origen botánico. Esto es debido a la existencia de muchas especies que aún no han sido descubiertas o discernidas adecuadamente (Rzedowski, 2005). De los estudios sobre los copales algunos se han enfocado en la composición química de copales comerciales (De la Cruz Cañizares, 2005; Hernández-Vázquez, 2010) otros en cambio se han enfocado en el estudio de resinas de origen botánico conocido y de su composición molecular (Lucero-Gómez, 2014). Stacey y Cartwirght (Stacey, Cartwright, & McEwan, 2006) llevaron a cabo análisis sobre piezas arqueológicas pertenecientes a la colección de arte Mexica y Mixteca del British Museum, en estas piezas se observó una mezcla de resinas di- y triterpénicas provenientes de al menos dos fuentes botánicas distintas, probablemente una de ellas no era parte del material original. Existen también estudios que abordan el tema del copal y que buscan dar respuestas al análisis de piezas históricas. Lucero-Gómez (2012) llevó a cabo estudios sobre el copal proveniente de piezas arqueológicas de diversas ofrendas recuperadas en el Templo Mayor y su origen botánico. Un estudio realizado sobre pequeñas vasijas que contenían pigmentos, localizadas en un entierro en Teotihuacán, detectó la presencia de resina de Pinaceae mezclada con el pigmento (Doménech-Carbó, 2012). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 14 Finalmente, un estudio químico (Correa-Ascencio, 2014) estableció el uso de resinas con compuestos diterpénicos como agentes sellantes en cerámica asociada al consumo de pulque (cerámica con resinas de pino). 2.1.7 Características físicas y obtención de copales La variedad de copales que se obtienen del género Bursera es extensa. Por lo general, al momento de recolectar la muestra, la apariencia del copal es líquida y traslúcida, después de un tiempo, su color puede tornarse amarillo, blanco o de un color ámbar (García-Hernández, 2000). Figura 4. Fotografías de diversos copales mexicanos: a) blanco, b) rojo, c) mirra, d) lágrima, e) piedra, f) amarillo. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 15 Existen diversos modos de recolección, lo que influye en la apariencia que la resina tiene (Orta-Amaro, 2007). La recolección de copal blanco se efectúa sobre el árbol a través de pequeñas incisiones realizadas sobre su tronco. El copal piedra se acumula en forma de pequeñas bolas sobre el tronco del árbol debido al ataque de un insecto llamado Chyptodes dejeani (Montúfar, 2007). El copal piedra o teocopal es producido por abejas de ciertas especies que mezclan copal con los granos de arena con que edifican sus nidos. Para algunos grupos étnicos este tiene una connotación simbólica muy importante (Linares E. & Bye R., 2008). 2.1.8 Usos históricos y contemporáneos del copal en México Para las civilizaciones prehispánicas asentadas en la región de Mesoamérica, el copal (“sangre” de árbol) era altamente valorado por sus diversos usos e importancia en rituales (Victoria-Lona, 2004). Esta importancia y usos quedaron registrados tempranamente en la obra de Fray Bernardino de Sahagún (1500-1590), en su Historia general de las cosas de la Nueva España donde da testimonio del uso del copal por los pobladores de la antigua México-Tenochtitilán; además del uso frecuente en ceremonias rituales y en formulaciones medicinales, también se utilizaba como material de moldeado de esculturas que representaban a sus Dioses (Vandenabeele, 2003). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 16 Otro de los usos que también se le dio en la época prehispánica fue la de adhesivo. Estudios previos sugieren que los artesanos lapidarios empleaban un pegamento con base de copal para la elaboración de obras de mosaico, como es el caso de la Máscara de Malinaltepec (Martínez-Cortes, 1970), también se ha sugerido su uso como adhesivo para incrustaciones en piezas dentales (Bucio, 2006). Figura 5. Máscara de Malinaltepec (Clásico temprano, 200-650 d.C.). Museo Nacional de Antropología e Historia. Hoy en día en diversas regiones de la República Mexicana en donde todavía se practica la medicina tradicional, el uso de copal como desinfectante, antiinflamatorio o comoanalgésico es muy común (Gigliarelli, 2015). En una región de Oaxaca se preparan infusiones de copal de B. fagaroides para el tratamiento de problemas estomacales o inflamatorios (Morales-Serna, 2013). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 17 La resina de B. bipinnata se usa para el tratamiento de heridas mientras que la de B. stenophylla ha sido utilizada para el tratamiento de fiebre y varicela (Case, 2003). Los Nahuas utilizan el copal como antiinflamatorio y como tratamiento para malestares como la diarrea (Orta-Amaro, 2007). El copal de B. microphylla se ha utilizado para tratar dolores de cabeza, malestar de garganta y para la curación de heridas (Felger & Moser, 1973). Por otro lado, un documento anónimo datado de 1548 y que lleva por título “Del modo como hacían sus pinturas los indígenas de la zona maya y otras noticias”, menciona la elaboración de una sustancia adhesiva que, entre otras cosas, estaba compuesta por una resina cuya descripción podría ser asociada a un árbol de la región, conocido comúnmente como Chac’a (Magaloni, 1996) y se supone que es una Bursera. Figura 6. Mural representando una guerra; Bonampak, Chiapas. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 18 En el plano artístico en México, es muy común encontrar copal en los estudios de pintores, el uso que se le da, de manera análoga al que se les da a las resinas en el Viejo Mundo, es como aglutinante o barniz en obras pictóricas. Se ha reportado que artistas como Gerardo Murillo (1873-1964) y Diego Rivera (1886-1957) David A. Siqueiros y el Dr. Atl utilizaban copal en sus obras (De la Cruz-Cañizares, 2005). “La Creación”, mural de Diego Rivera, es una de las obras donde se ha documentado el uso copal como aglutinante (López, 2002). Figura 7. Mural de "La Creación" (1922) de Diego Rivera, ubicado en el Antiguo Colegio de San Ildefonso, Ciudad de México (CDMX). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 19 En el plano arqueológico el descubrimiento de diversos objetos de copal en ofrendas del Templo Mayor desde figurillas antropomorfas, barras y cilindros (López-Luján, 1993) hasta la mención por parte de cronistas como Sahagún, Durán y Alvarado del uso de incienso de manera recurrente por sacerdotes en las ceremonias para honrar a sus Dioses, muestra la importancia de este material para los habitantes del México prehispánico. Por todos los usos anteriormente mencionados, no es de sorprenderse que, desde la antigüedad, el copal haya tenido una importancia económica y que se solicitara como tributo. Así esta manifestado en la Matrícula de tributos, documento que data del periodo inmediatamente posterior a la conquista (1522-1530) (INAH, 2017), donde hay un registro pictográfico de los tributos que los pueblos debían entregar de manera periódica a la gran México-Tenochtitlán (Peterson & Townsed- Peterson, 1992). De acuerdo con este documento, el estado de Guerrero era ya un gran productor de copal desde la época prehispánica y periódicamente enviaba tributos de este material a la gran Tenochtitlán (López-Luján, 1993). Figura 8. a) Representación de Quetzalcóatl portando un bulto ceremonial con copal. b) Imagen de un bulto ceremonial con copal de la Matrícula de tributos (1522-1530). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 20 En Mesoamérica se encontraba extendida la creencia de que existía una relación cercana entre el maíz, que era el alimento de los hombres y el copal, o pom en Maya, que era el alimento para los dioses, nutriéndolos simbólicamente en sus ceremonias. En la actualidad en comunidades de esta misma etnia de la península de Yucatán y de Guatemala se utiliza la resina del árbol Protium copal como incienso en sus rituales religiosos (Castillo-Acal, 2016). Esta especie, al igual que B. bipinnata, B. stenophylla y B. simaruba, pertenecen a la familia Burseraceae; estudios previos realizados sobre resinas provenientes a esta especie (Stacey, Cartwright, & McEwan, 2006) detallaron su composición triterpénica, considerando los antecedentes de uso etnográfico es importante no descartar esta especie como posible origen botánico de las muestras comerciales o arqueológicas. De acuerdo con Case, otra de las especies que también se explota para la obtención de copal es el árbol Protium (Case, 2003), árbol que crece en bosques tropicales. Por otro lado, la fiesta popular mexicana donde se hace notar el uso ritual del copal es el “Día de Muertos”, festejo que tiene sus raíces en la época prehispánica como lo describió Sahagún: “También a las imágenes de los muertos les ponían sobre aquellas roscas de zacate, y luego amaneciendo ponían esas imágenes en sus oratorios, (…) luego les ofrecían comida, tamales y mazamorra, o cazuela hecha de gallina o de carne de perro, y luego los incensaban echando incienso en una mano de barro cocido (…)”. Historia General de las Cosas de la Nueva España. Libro II, Cap. XXXII CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 21 La celebración que conocemos actualmente tuvo su origen durante la Colonia, época en la que se llevó a cabo el mestizaje de las culturas permitiendo la mezcla de tradiciones prehispánicas, como el culto a la muerte, con las tradiciones religiosas europeas conocidas como “Día de Todos los Santos” y “Día de los fieles difuntos” (1 y 2 de noviembre), dando pie al nacimiento de una de las celebraciones más emblemáticas de la cultura mexicana. La misión del copal en el altar de muertos es formar un puente que conecte el cielo con la tierra creando así un camino para el difunto, además de limpiar el lugar de malos espíritus evitando peligro alguno para aquellos que regresan a casa. Figura 9. Fotografía de mujer con copal durante "alumbrada" en San Andrés Mixquic, Día de Muertos. Autor: Jordi Cueto-Felgueroso Arocha. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 22 Por todos los usos que el copal ha tenido y tiene en México y Centroamérica mencionados en esta sección, su estudio y caracterización reviste de importancia en los ámbitos artístico, arqueológico, médico, etnográfico e histórico, en esta región. 2.2 SELECCIÓN DE RESINAS PARA EL ESTUDIO 2.2.1 Resinas de origen botánico certificado Para esta investigación se analizaron muestras de resinas provenientes de árboles cuya identificación botánica fue certificada por el Dr. Rito Vega, experto en Burseras. La selección de especies estudiadas fue orientada por la relevancia histórica de las mismas. La selección de B. bipinnata se debió a los resultados obtenidos por la investigación realizada por Lucero-Gómez (2014), en ese trabajo restos de resinas recuperados en ofrendas del Templo Mayor fueron analizadas por CGEM, en ellas se identificaron compuestos triterpénicos, así como marcadores específicos para las especies B. bipinnata y B. stenophylla. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 23 Figura 10. Ofrenda 102 del Templo Mayor. Entre los objetos encontrados estaban dos figurillas de copal (Gallardo, 2011). Esto pone en contexto la importancia histórica de estas especies y muestra la relevancia de las mismas para los antiguos mexicas. Debido a que a nivel botánico la distinción entre B. bipinnata y B. stenophylla es aún incierta (Rzedowski, 2005) se incluyeron en el presente estudio muestras de esta segunda especie para una comparación molecular. Finalmente se estudió una muestra proveniente de B. simaruba debido a que Magaloni asimila esta especie al árbol Chac’a, y también porque se supone que esta resina era usada en la ejecución de murales. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 24 2.2.2 Resinas de sitios arqueológicos Esta investigación incluyó también el estudio de muestras de resinas provenientes de árboles de Bursera, que se encontraron en los sitios arqueológicos de Edzná en Campeche, Camp. y El Meco y Tulum en Quintana Roo. Los tres sitios arqueológicosreferidos fueron ocupados por habitantes mayas. Edzná es la más antigua de las tres ciudades y fue una poderosa capital regional entre los años 400 y 1000 d.C., periodo que correspondería al Clásico Tardío Maya. El Meco y Tulum por su parte tuvieron su auge en el periodo Posclásico (950-1539 d.C.). En el caso de Tulum, sin embargo, la fecha más temprana de ocupación documentada remonta al año de 564 d.C. Figura 11. Sitios arqueológicos de: a) Tulum (QR), b) Edzná (Camp), c) El Meco (QR). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 25 Cabe destacar que en el sitio El Meco, el guardián del sitio, se refirió a los árboles cuya resina se estudió en el presente trabajo como Chac’a, estos árboles mostraban cortes de machete en sus troncos, y el mismo guardián confirmó su uso por los habitantes locales como un antídoto para la irritación de piel producida por la resina del árbol Chechén. El análisis de este tipo de resinas reviste entonces de interés etnográfico e histórico pues dichos árboles pueden pertenecer a las especies explotadas por los habitantes de estas zonas desde la antigüedad. 2.2.3 Resinas de origen comercial Para la obtención de estas muestras se acudió a diversos mercados en el centro, sur y sureste de la República Mexicana, concentrándose la colecta principalmente en la zona que comprendía el antiguo territorio Mesoamericano. Los mercados donde se compraron los copales fueron de dos tipos: mercados anuales y mercados permanentes. Los mercados anuales son aquellos relacionados con festividades religiosas que se establecen entre uno y tres días en un lugar determinado y en el que los pequeños productores venden directamente sus mercancías; los mercados permanentes son mercados establecidos que funcionan durante todo el año, y se localizan generalmente en aglomeraciones importantes. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 26 Figura 12. Venta de copal en el Mercado de Sonora, CDMX. Un ejemplo de copales adquiridos en un mercado anual son los copales de San Andrés Mixquic; obtenidos durante la celebración de Día de Muertos, donde el uso de copal como incienso es común. Los copales blancos de Huitzuco, en el estado de Guerrero y El Sidral, en Jolalpan, Puebla, fueron adquiridos directamente de los productores copaleros. La muestra proveniente de la Farmacia Paris (CDMX) se incluyó en este trabajo ya que este lugar provee copal para artistas. Figura 13. Mapa de la República Mexicana indicando todos los estados de donde provienen las muestras de resinas comerciales. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 27 2.2.4 Piezas arqueológicas y su lugar de procedencia 2.2.4.1 Colección del Museo Frissell de Arte Zapoteco Esta colección, que proviene del Valle de Oaxaca, es una extensa muestra del arte Zapoteco y Mixteco de la zona. Fue reunida por Ervin Frissell y Howard Leigh, habitantes de la zona de Mitla. A la muerte de Frissell, ambas colecciones se fusionaron en una sola quedando al resguardo de la Universidad de las Américas (Robles-García, 2016). Lamentablemente gran parte de la colección fue producto de saqueos, lo que dificulta una apropiada identificación y clasificación de las piezas, aunque se especula que la mayoría de ellas proviene del sitio arqueológico de Mitla y de sus alrededores. Figura 14. Vitrina de la colección en el Museo Frissell de Arte Zapoteco. Fotografía de John Paddock. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 28 Mitla era llamada así por los Mexicas. La palabra Mitla tiene su origen en el náhuatl Mictlán, que significa “Lugar de los muertos”. En zapoteco su nombre era Liobaa (Casa de tumbas). Con la caída de Monte Albán cerca del año 750 d.C., Mitla se convirtió en la ciudad donde se concentró el poder político y religioso de la cultura Zapoteca, teniendo su auge entre los años 1000-1521 d.C. Su arquitectura se caracteriza por la ornamentación con grecas presentes en las fachadas de sus edificios. Figura 15. Zona arqueológica de Mitla, Oaxaca. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 29 2.2.4.2 Templo Mayor Según el Códice Boturini conocido como “Tira de la peregrinación” los Mexicas (900-1521 d.C.) eran una tribu proveniente de Aztlán que peregrinó buscando una señal divina enviada por su Dios Huitzilopochtli indicándoles donde fundarían su ciudad. Así llegaron a las orillas del Lago de Texcoco y en el año de 1325 fundaron la Gran México- Tenochtitlán, y el corazón de esta ciudad era el Templo Mayor. Edificado en el centro de la ciudad, el Templo Mayor fue el monumento religioso más importante de la capital Mexica (Aveni, Calnek, & Hartung, 1988). En 1521, a la llegada de los españoles, el Templo Mayor había alcanzado una altura de 60m. Los dos templos que se encontraban en la parte superior fueron dedicados a sus dos deidades principales: la parte norte a Tláloc (Dios de la lluvia) y la parte sur a Huitzilopochtli (Dios de la Guerra). Figura 16. Maqueta Tenochtitlán, Museo Nacional de Antropología e Historia. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 30 En 1978, durante las excavaciones realizadas por la compañía de luz, el monolito de la Diosa Coyolxhauqui (Diosa Lunar) fue descubierto. La importancia del descubrimiento de la Diosa Lunar se debe a que las crónicas indicaban que dicho monolito se encontraba a los pies de las escaleras del altar a Huitzilopochtli (Lopéz-Austin, 2001). A partir del descubrimiento de Coyolxhauqui se creó un programa dedicado a la excavación y preservación del sitio arqueológico, Proyecto Templo Mayor (Matos-Moctezuma, 2010). Etapas constructivas del Templo Mayor Las excavaciones arqueológicas realizadas hasta ahora en el sitio mostraron que la construcción de este centro ceremonial constó de 7 etapas (Matos-Moctezuma, 1984). Cada etapa del Templo Mayor consistió en sobreponer una pirámide nueva sobre la ya existente, entre cada etapa había un relleno constructivo en el cual se depositaban ofrendas. Figura 17. Maqueta de etapas constructivas del Templo Mayor. Museo del Templo Mayor. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 31 • Primera etapa: fue hecha probablemente con madera, no se tiene registro de que se conserven restos de esta etapa dentro de la pirámide, que existe en nuestros días. • Segunda etapa: (antes de 1428 d.C.) es la etapa visible hoy en día. De esta etapa aún se preservan algunas pinturas en el adoratorio a Tláloc, el Chac-Mool y dos glifos, uno de ellos representando el año 1390 d.C. • Tercera etapa: (1431 d.C.) De ella solo se conservan algunas escaleras y paredes de su pirámide. • Cuarta etapa: con dos periodos constructivos; el primero, cerca de 1454 d.C., bajo el reinado de Moctezuma I. A esta etapa corresponde una plataforma decorada, así como braseros dedicados a las deidades principales; debajo de los braseros se descubrieron ofrendas en cestos o cajas de piedra. De la segunda etapa, presumiblemente realizada bajo el reinado de Axayácatl, se recuperó una plataforma decorada con serpientes y un altar con ranas. El monolito de Coyolxhauqui corresponde a esta etapa, y se recuperaron diversas ofrendas que fueron posicionadas alrededor de la Diosa, al igual que otras alineadas con los templos principales. • Quinta etapa: (1470 d.C.) de ella se recuperaron pocos elementos, entre ellos parte del piso ceremonial. • Sexta etapa: (1500 d.C.) se recobraron de esta etapa fragmentos de la fachada principal ornamentada con esculturas de cabezas de serpientes. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 32 • Séptima etapa: última etapa de construcción antes de la conquista española, de esta etapa se conserva el piso y escaleras que daban acceso al Templo Mayor, así como el monolito de Tlaltecuhtli y ofrendas asociadas al mismo. Con la llegada de los españoles y la posterior conquista del imperio Mexica, la mayoría de los monumentos y edificacionesmexicas fueron parcial o totalmente destruidos, y sus materiales empleados para la construcción de edificios coloniales. Una de las piezas arqueológicas estudiada en este trabajo perteneció a la Ofrenda 140, relacionada con el monolito de Tlaltecuhtli (Diosa de la Tierra). La Tlaltecuhtli fue descubierta en el año 2006 por arqueólogos integrantes del Programa Arqueología Urbana en el predio que ocupó la Casa de las Ajaracas (hoy Museo Archivo de la Fotografía), justo enfrente del sitio del Templo Mayor. Figura 18. Monolito de Tlatecuhtli (Diosa de la Tierra; dimensiones aproximadas 4m x 3.5m). Descubierta en 2006. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 33 El monolito fue encontrado cerca del lugar donde alguna vez estuvo el Cuauhxicalco, lugar donde se inhumaron las cenizas de los tlatoanis mexicas. En los códices Borgia y Borbónico se ilustra a la Diosa Tlaltecuhtli ingeriendo a la representación del “Sol que está cerca de la Tierra”; para los mexicas, el Tlatoani era la representación del Sol en la tierra. Existe la hipótesis de que el monolito de Tlaltecuhtli es una lápida sepulcral, que en algún momento ingirió el bulto mortuorio de un tlatoani (restos mortales de un emperador mexica). Esculpido en una de las garras del monolito, la fecha calendárica corresponde al periodo del reino del tlatoani Ahuítzol. (Matos-Moctezuma & López-Luján, 2007). 2.3 CROMATOGRAFÍA DE GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA DE MASAS (CGEM) 2.3.1 ¿Qué es la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas? Introducida por A.T. James y A.J.P. Martin en 1952, la cromatografía de gases (CG) es una técnica en donde los componentes de una muestra vaporizada se separan en una columna como consecuencia de la repartición entre una fase gaseosa y una fase estacionaria contenida en la columna, para posteriormente ser detectados en el flujo de gas que emerge de la columna y que arrastra con ella los compuestos separados (Bartle & Myers, 2002). Cabe mencionar que la fase móvil (gas acarreador) no interactúa con las moléculas del analito (compuesto que se desea analizar), ya que su única función es la de transportar la muestra a través de la columna del cromatógrafo (Skoog, Holler, & Crouch, 2008). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 34 En la figura 19 se muestra un esquema con las partes de un cromatógrafo. Para el presente trabajo, el detector que se utilizó fue un espectrómetro de masas de cuadrupolo sencillo. Figura 19. Diagrama de bloques de un cromatógrafo de gases típico. Principios de Análisis Instrumental. (Skoog, Holler, & Crouch, 2008). La técnica de Espectrometría de Masas es una de las metodologías más poderosas utilizadas para la identificación, cuantificación y caracterización estructural de compuestos que puede abarcar un amplio intervalo de moléculas, desde moléculas muy pequeñas hasta moléculas con un peso molecular medio en un intervalo de 1.6-800 uma (Agilent Technologies, 2004). Esta técnica juega un papel muy importante en la investigación de objetos de patrimonio debido a su alta selectividad y sensitividad, la posibilidad de analizar mezclas complejas y de proporcionar el peso molecular de las moléculas de interés (Colombini & Modugno, 2009). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 35 Esta técnica se basa en la producción de iones en fase gaseosa a partir de los componentes de una muestra, que se mueven rápidamente en presencia de un campo magnético para posteriormente separarse de acuerdo con su relación masa/carga (m/z). En el estudio del patrimonio cultural, la técnica de ionización utilizada por excelencia es el impacto electrónico (IE) (Colombini & Modugno, 2009). En la técnica de ionización por impacto electrónico las moléculas en estado gaseoso colisionan con electrones emitidos por un filamento, mientras ocurre este proceso, un electrón es removido de la molécula neutra formando así un ion cargado, posteriormente estos iones se concentran y aceleran para después ser transmitidos a través del campo magnético del analizador. La eficacia de la ionización depende del potencial de ionización del analito y la energía de impacto de los electrones (Dettmer & Engewald, 2014). Figura 20. Ejemplo de fragmentaciones para IE negativo y positivo de una molécula neutra (Dettmer & Engewald, 2014). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 36 Un cuadrupolo simple consiste en un arreglo de cuatro electrodos. El acomodo de los electrodos se lleva a cabo acoplando pares de cilindros opuestos a manera que se pueda aplicar radio frecuencia y corriente entre los pares, creando así el campo que actuará dentro del cuadrupolo (March & Todd, 2005). Figura 21. Esquemas de un cuadrupolo en un EM. a)Arreglo de electrodos, b)Arreglo dentro de EM (March & Todd, 2005). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 37 Figura 22. Espectro de masas por IE para 3-clorbifenilo. Nos deja observar características específicas de moléculas que permiten facilitar su identificación (Dettmer & Engewald, 2014). El espectro de masas resultante representa patrones de fragmentación repetibles para una molécula dada. La fragmentación es producto de la disociación de una molécula ionizada y derivada de su estructura, arreglo espacial, potencial de ionización, así como de la energía interna adquirida debido a la colisión con un electrón, esto en función de la abundancia relativa de distintos iones de acuerdo con su relación m/z. Este espectro proporciona información acerca de la masa molecular, la composición elemental, grupos funcionales presentes en la molécula, así como de su estructura espacial. Cada molécula presenta un patrón de fragmentación único, incluyendo a los isómeros (Stashenko & Martínes, 2014). CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 38 Como toda técnica analítica, la CGEM presenta ventajas y desventajas, algunas de ellas se enlistan a continuación: Tabla 2. Ventajas y desventajas de la técnica analítica de CGEM. VENTAJAS DESVENTAJAS Alta sensibilidad No permite por sí misma el análisis de fracciones poliméricas. El espectrómetro de masas permite una medición precisa de la masa molecular Es una técnica destructiva. La muestra no es recuperable. Es reproducible Solo permite el análisis de compuestos termoestables y volátiles. La cantidad de muestra requerida para el análisis es mínima. Requiere de un pretratamiento de muestra antes del análisis Como medio de apoyo para en la identificación de compuestos a partir de espectros de masas existen librerías electrónicas como el caso de la conformada por NIST (National Institute of Standars and Technology). Esta biblioteca cuenta entre otras cosas con una colección de espectros de masas de diversos compuestos, útil para llevar a cabo una primera identificación del compuesto de interés. Esta primera identificación puede ser corroborada llevando a cabo un análisis detallado del espectro de masas de la molécula que se estudia. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 39 2.3.2 Derivatización La derivatización es un proceso de pretratamiento de muestras, que se lleva a cabo sobre una molécula polar, no volátil y/o termolábil, transformándola en una molécula adecuada para su análisis a través de CGEM (Colombini & Modugno, 2009). Una vez derivatizados los compuestos, se vuelven más volátiles, su polaridad disminuye, y por lo tanto el fenómeno de absorción de los compuestos en la columna, contribuyendo así a una mejor separación de los mismos (Hovaneissian, 2006). Existen varios métodos de derivatización siendo los más comunes la metilación y la sililación. Para el caso de materiales resinosos, los reactivos que trimetilsililan (TMS) son los de uso más común, debido a que son capaces de derivatizar grupos con un protón polar activo (OH, NH y SH) convirtiéndolos en éteres o ésteres TMS. Figura23. Derivatización. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 40 2.3.3 La CGEM y la conservación del patrimonio Conocer la composición química de un objeto de patrimonio permite trabajar en la elaboración de una estrategia adecuada para la conservación de la pieza (Colombini & Modugno, 2009). Como se mencionó anteriormente, el uso de materiales orgánicos es muy común en el plano artístico y arqueológico. Sin embrago, uno de los retos que se presenta al llevar a cabo el análisis de muestras de patrimonio consiste en poder discernir los materiales de origen, ya que debido al paso del tiempo su composición pudo ser parcial o completamente alterada, cabe recordar que los materiales orgánicos son más sujetos a procesos de degradación que los inorgánicos. La cromatografía de gases acoplada a masas es una de las técnicas analíticas más utilizada en el estudio de materiales orgánicos naturales, debido a su capacidad para separar los componentes individuales de mezclas en matrices complejas, además, esta técnica permite revelar la presencia de compuestos específicos que puede ser utilizados como marcadores moleculares, información valiosa para llevar a cabo la identificación del tipo de material orgánico que originalmente estuvo presente en la pieza, para determinar el grado de alteración antropomórfica del material así como para evaluar su estado de conservación. CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES 41 Un ejemplo que demuestra el alcance de esta técnica para el estudio del patrimonio es la aplicación de la CGEM a la caracterización de un bálsamo utilizado en el proceso de momificación del antiguo Egipto. Durante los procesos de momificación egipcios, diversos materiales orgánicos eran utilizados tales como resinas naturales, gomas, ceras, aceites. Así, un grupo de investigadores italianos desarrolló una metodología que les permitió la identificación de compuestos mono, sesqui y triterpénicos, además de otros compuestos como ceras y aceites (Colombini, 2000). Otros ejemplos de la aplicación de esta técnica al patrimonio es el estudio de banices en obras pictóricas (Colombini, 2000), en instrumentos musicales (Echard, 2007) y la identificación de material resinoso en obras pintadas con la técnica pintura de vidrio inversa del siglo XVI y XVII (Baumer, 2009). 3. JUSTIFICACIÓN CAPÍTULO 3 JUSTIFICACIÓN 43 Hoy en día existen pocos estudios sobre la composición y/o el origen botánico de las resinas comercializadas en el territorio mexicano. Aún en nuestros días, a nivel mundial, la designación de resinas de origen natural es inconsistente. En algunos casos materiales de diversos orígenes botánicos son designados con un mismo nombre mientras que en otros, el mismo material recibe diferentes apelaciones. Además, difícilmente se puede relacionar una apelación con un origen botánico. En México este problema se constata en los mercados tradicionales de diferentes maneras: es posible encontrar copal blanco y copal limón en forma de barras de características idénticas, la resina de pino se vende bajo designaciones tales como liquidámbar, incienso o copal amarillo (Piña Torres, 2017) y se vende “mirra” cuyo origen botánico no corresponde al árbol Commiphora myrrha, que crece exclusivamente en medio oriente. Se suma a la problemática sobre la designación de las resinas el problema sobre la identificación botánica precisa de las especies de árboles existentes, como ya se mencionó debido a la sistemática complicada que presentan y al gran número de especies que no han sido descubiertas o discernidas correctamente (Rzedowski, 2005). Mediante la caracterización a nivel molecular de la composición de las resinas se puede sugerir un origen botánico para las mismas, lo que puede permitir clasificarlas adecuadamente. Existen trabajos previos que se han ocupado del estudio de resinas naturales mexicanas (De la Cruz-Cañizares, 2005; Hernández-Vázquez & al., 2010; Lucero-Gómez, 2014). El presente trabajo se propone estudiar por medio de CGEM un número importante de resinas naturales de tres tipos: B. bipinnata, B. stenophylla y B. simaruba. CAPÍTULO 3 JUSTIFICACIÓN 44 Concretamente: El de resinas de origen certificado para caracterizar su perfil molecular utilizando CGEM y para comparar los resultados obtenidos con resultados previos sobre resinas de tres especies de origen conocido (Bursera bipinnata, Bursera stenophylla, Bursera simaruba). El estudio de resinas comerciales procedentes de diferentes mercados permanentes o anuales, para sugerir un origen botánico que pueda correlacionar diferentes apelaciones con un mismo origen botánico y discernir los orígenes que claramente no corresponden con la apelación dada (mirra, liquidámbar). También el análisis de resinas procedentes de los siguientes sitios arqueológicos: Edzná, Tulum y El Meco. Estas últimas fueron colectadas sobre árboles denominados Chac’a y utilizados por grupos de Mayas contemporáneos como desinflamatorios y como antídoto para la reacción producida por la resina del árbol Chechén. Finalmente, el estudio de resinas arqueológicas para obtener un mejor entendimiento de los materiales constitutivos de los objetos del patrimonio mexicano. Los resultados de este estudio aportarán datos valiosos para conservadores, restauradores e historiadores. Se espera que estos datos permitan esclarecer a futuro diversos aspectos sobre las culturas que utilizaron y utilizan estas resinas de diferentes maneras, sobre la fabricación de los objetos que las contienen, sobre sus estrategias de administración y explotación de recursos naturales, las rutas de comercio e intercambio vigentes y algunos aspectos sobre los rituales que llevaban a cabo, permitiendo así entender más a profundidad estas culturas. 4. OBJETIVOS CAPÍTULO 4 OBJETIVOS 46 4.1 OBJETIVO GENERAL Desarrollar protocolos de manejo y almacenamiento de muestras de resinas naturales que permitan su análisis posterior por CGEM para caracterizar su perfil molecular, con énfasis en las moléculas triterpénicas para establecer correlaciones que permitan identificar su origen botánico. CAPÍTULO 4 OBJETIVOS 47 4.2 OBJETIVOS PARTICULARES 1. Crear protocolos adecuados de recolección, almacenamiento y manejo de muestras de resinas de piezas arqueológicas y obras de arte para su análisis por cromatografía de gases acoplada a masas (CGEM). 2. Colectar resinas comerciales de mercados permanentes y anuales del centro, sur y sur oriente de la República Mexicana, abarcando tanto como sea posible la zona de Mesoamérica. 3. Colectar resinas de Bursera de origen certificado para poder estudiar su perfil molecular y usarlo como referencia para la identificación de las resinas comerciales, arqueológicas y de árboles modernos de sitios arqueológicos. 4. Colectar resinas de árboles de Bursera presentes en sitios arqueológicos por su potencial importancia histórica y etnográfica, concretamente del árbol denominado Chac’a. 5. Colectar muestras de resinas procedentes de piezas del patrimonio para la identificación de su origen botánico. 6. Desarrollar un protocolo de pretratamiento de resinas para su análisis por CGEM. 7. Desarrollar y aplicar un protocolo de análisis de resinas por CGEM a todas las resinas comerciales, de origen botánico conocido y de sitios arqueológicos. 8. Comparar los perfiles moleculares de las muestras de interés obtenidos por CGEM, con los perfiles de resinas de Bursera certificados tanto de la base de datos existente en el laboratorio como con los recientemente analizados y sugerir un origen botánico cuando sea posible.9. Aplicar los protocolos adaptados en el estudio de resinas modernas a resinas arqueológicas para sugerir su origen botánico. 5. MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 49 5.1 MÉTODO DE COLECTA, MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE RESINAS MODERNAS Las resinas de origen botánico certificado se recolectaron directamente del árbol productor que fue identificado previamente por el Dr. Rito Vega, un botanista experto en Burseras. Para ello se realizó una pequeña incisión sobre el tronco del árbol y con ayuda de una navaja de acero inoxidable de un solo uso (una navaja para cada árbol) se desprendieron los trozos de resina exudados por el tronco y se colocaron en frascos de vidrio, que fueron cerrados inmediatamente. Para la recolección de resinas provenientes de árboles de sitios arqueológicos se siguió el mismo procedimiento que para la recolección de resinas certificadas. Los copales comerciales se adquirieron en mercados tradicionales mexicanos y la cantidad que se obtuvo de los mismos es mayor que la que se pudo colectar sobre los árboles de origen conocido. En este caso se almacenó una muestra de cada copal comercial en frascos de vidrio para limitar el contacto de la misma con el aire y con ello los procesos de degradación inherentes al paso del tiempo en las muestras, así como para evitar la contaminación de la misma. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 50 5.2 MÉTODO DE COLECTA, MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE RESINAS ARQUEOLÓGICAS A lo largo del proceso de muestreo el conservador a cargo de la pieza y sus asistentes estuvieron presentes. Para el muestreo de piezas arqueológicas se realizó primeramente un registro minucioso de la pieza arqueológica, que fue fotografiada. Para ello, se utilizaron guantes de látex nuevos y una navaja de acero inoxidable esterilizado de un solo uso para cada pieza. Las muestras recolectadas se colocaron con ayuda de pinzas de acero inoxidable o espátulas en viales de vidrio de 2ml, esterilizados, que se cerraron y se etiquetaron con un código y nombre. Los viales se conservaron protegidos de la luz, para proteger la muestra de los procesos de degradación inducidos por la misma y a temperatura ambiente. Para el registro de las piezas de patrimonio a analizar, nuestro grupo de investigación desarrolló un formato con los datos que permiten identificar el origen de la muestra y que establece la finalidad del estudio que se llevará a cabo. El formato se muestra a continuación. Los formatos que se elaboraron para las piezas arqueológicas analizadas en el presente trabajo se presentan en el Anexo 1. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 51 Laboratorio 2-5 de Química Aplicada al Arte y el Patrimonio Registro de Muestras de Patrimonio Cultural Código de la muestra Objetivo del Muestreo Identificación de la propiedad cultural Número de Inventario Nombre Autor/ origen Fecha/ periodo Museo Ciudad, localidad Propietario (nombre, dirección) Otros Identificación de la Muestra Fecha de obtención de la muestra Persona a cargo Lugar Descripción Método de muestreo Comentarios Investigación y análisis CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 52 5.3 DESCRIPCIÓN DE MUESTRAS 5.3.1 Resinas de origen certificado Como se mencionó anteriormente, estas fueron colectadas con ayuda del Dr. Rito Vega, quién certificó su origen botánico. A continuación, se presenta las referencias botánicas para cada especie: B. bipinnata (DC.) Engl. Descripción en Rzedowski y Calderón de Rzedowski (1996b); Rzedowski et al. (2004); con ilustraciones. B. simaruba (L.) Sarg. Descripción en Rzedowski y Calderón de Rzedowski (1996b); Rzedowski et al. (2004); éste último con ilustraciones. B. stenophylla Sprague & Riley. Descripción en Johnson (1992), éste último con ilustraciones. Tabla 3. Descripción de muestras de resinas certificadas botánicamente. Número de muestras ESPECIE DESCRPCIÓN 5 Bursera bipinnata Resina de color blanco, sólido. Aquella expuesta a la luz se tornó de color amarillento. 1 Bursera simaruba Apariencia inicial de goma, con consistencia líquida 5 Bursera stenophylla Resina traslúcida, sólida. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 53 5.3.2 Resinas provenientes de sitios arqueológicos Estas resinas fueron colectadas de árboles presentes en sitios arqueológicos Mayas. Tabla 4. Descripción de muestras de zonas arqueológicas. FUENTE AÑO de colecta DESCRIPCIÓN Zona arqueológica Edzná, Campeche 2016 Resina color amarillo Zona arqueológica Edzná, Campeche 2016 Apariencia inicial de goma color café. Con el paso del tiempo se transformó en un líquido color café Zona arqueológica El Meco, Quintana Roo 2016 Resina traslúcida, color trozos pequeños. Árbol Chac’a Zona arqueológica El Meco, Quintana Roo 2016 Resina color amarillo-café, líquido Árbol Chac’a Zona arqueológica El Meco, Quintana Roo 2016 Resina amarilla Árbol Chac’a Zona arqueológica El Meco, Quintana Roo 2016 Resina blanca, con pequeños trozos de madera adheridos. Árbol Chac’a Zona arqueológica El Meco, Quintana Roo 2016 Resina traslúcida, pequeños trozos de madera adheridos Árbol Chac’a Zona arqueológica de Tulum, Quintana Roo 2015 Traslúcida Zona arqueológica de Tulum, Quintana Roo 2015 Traslúcida, pequeños trozos de madera adheridos a ella Zona arqueológica de Tulum, Quintana Roo 2015 Traslúcida Zona arqueológica de Tulum, Quintana Roo 2016 Traslúcida CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 54 5.3.3 Resinas comerciales A continuación, se presenta una tabla con una breve descripción de cada muestra comercial estudiada, acompañada de una fotografía, el año de su adquisición y la localidad donde se obtuvo la muestra. Tabla 5. Descripción de copales comerciales. (A): Mercado anual, (P): Mercado permanente CLAVE FUENTE AÑO DESCRIPCIÓN FOTOGRAFÍA Copal Amarillo 1 AZCA2 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2009 Amarillo transparente. Fotografía no disponible. 2 M6 Texcoco, Edo. De México. (P) 2008 Polvo opaco, amarillo. 3 M6Q Texcoco, Edo. De México. (P) 2008 Polvo opaco, amarillo. Copal Blanco 4 AZCB1 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2008 Blanco opaco. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 55 5 AZCB2 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2015 Blanco opaco. 6 AZCB3 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2016 Blanco opaco. (Adherido a madera) 7 CAMB1 Mercado Pedro Sainz de Baranda, Campeche; Camp. (P) 2016 Blanco opaco. 8 CARB1 Playa del Carmen, Quintana Roo. (P) 2015 Copal blanco. 9 CHOB1 Cholula, Puebla. (A) 2008 En 2008, copal blanco. Ahora, amarillo. (2016) CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 56 10 CHOB2 Cholula, Puebla. (A) 2008 En 2008, copal blanco. Ahora, amarillo. (2016) 11 CHOB3 Cholula, Puebla. (A) 2008 En 2008, copal blanco. Ahora, amarillo. (2016) 12 CHOB4 Cholula, Puebla. (A) 2008 En 2008, copal blanco. Ahora, amarillo. (2016) 13 COLB1 Colima, Colima. (P) 2008 En 2008, copal blanco. Ahora, amarillo. (2016) 14 COYB1 Coyoacán, CDMX. (P) 2015 Copal blanco- amarillento. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 57 15 HUIB1 Huitzuco, Guerrero. (A) 2008 En 2008, copal blanco (transparente). Ahora, amarillo. (2016) 16 IZUB1 Izúcar de Matamoros, Puebla. (A) 2008 Blanco. 17 IZUB2 Izúcar de Matamoros, Puebla. (A) 2008 En 2008, blanco. Ahora, amarillo. (2016) 18 MEXB1 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2008 En2008, blanco. Ahora, amarillo. (2016) 19 MILB1 Mercado Benito Juárez, Milpa Alta, CDMX. (P) 2016 Blanco, casi traslúcido. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 58 20 PARB1 Farmacia Paris, CDMX. (P) 2015 Blanquizco 21 SIDRAL El Sidral, Jolalpan, Puebla. (A) 2008 En 2008, traslúcido. Ahora, amarillo. (2008) 22 SONB1 Mercado de Sonora, CDMX. (P) 2008 En 2008, blanco. Ahora, amarillo. (2008) 23 SONB2 Mercado de Sonora, CDMX. (P) 2008 En 2008, blanco. Ahora, amarillo. (2016) Copal Piedra 24 IZUP1 Izúcar de Matamoros, Puebla. (A) 2008 Copal con apariencia de piedra, color café. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 59 Copal Rojo 25 AZCR1 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2015 Copal rojo 26 CHOR1 Cholula, Puebla. (A) 2008 Rojizo con café 27 IZUR1 Izúcar de Matamoros, Puebla. (A) 2008 Copal rojizo 28 MERR1 Mérida, Yucatán. (P) 2016 Copal rojizo 29 MILR1 Funeraria Torres, Milpa Alta; CDMX. (P) 2016 Copal rojizo 30 SONR1 Mercado de Sonora, CDMX. (P) 2008 Copal rojizo CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 60 Mirra 31 AZCM1 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2008 Resina amarillo opaco adherido a madera 32 AZCM2 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2016 Resina blanca adherida a madera 33 CHOM1 Cholula, Puebla. (A) 2008 Resina blanca adherida a madera. (2016) 34 IZUM1 Izúcar de Maramoros, Puebla. (A) 2008 Resina amarilla adherida a madera. (2016) 35 MILM1 Mercado Benito Juárez, Milpa Alta, CDMX. (P) 2016 Resina blanca, casi traslúcida, adherida a madera. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 61 Copal Lágrima 36 AZCA1 Azcapotzalco, CDMX. (P) 2009 Resina amarilla, opaca. Fotografía no disponible. 37 CAMA1 Campeche, Campeche. (P) 2016 Resina amarillo opaco en trozos pequeños. 38 COYA1 Coyoacán, CDMX. (P) 2015 Copal lágrima de color amarillo. 39 INCIENSO Azcapotzalco, CDMX. (P) 2008 Copal lágrima; mezcla de amarillo y rojo. 40 MILA3 Funeraria Torres, Milpa Alta; CDMX. (P) 2016 Mezcla de copal amarillo, amarillo opaco, rojo y negro. Olor dulce. 41 MILA4 Mercado Benito Juárez, Milpa Alta; CDMX. (P) 2016 Mezcla de resina amarilla y resina amarillo- opaco. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 62 42 MIXA2 Mixquic, CDMX. (A) 2015 Copal lágrima, predomina color café sobre amarillo. 43 MIXA3 Mixquic, CDMX. (A) 2015 Mezcla de copal blanco y café; opaco. 44 MIXA4 Mixquic, CDMX. (A) 2015 Amarillo opaco. 45 OAXA1 Oaxaca, Oaxaca. (P) 2008 Copal lágrima, amarillo 46 TENA1 Tenango del Valle, Edo. México (P) 2017 Copal lágrima de color amarillo. Copal envuelto 47 XILITLA Mercado de Xilitla, SLP. (P) 2016 Copal envuelto a la manera de un tamal en hoja de plátano color café brilloso CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 63 5.3.4 Piezas Arqueológicas 5.3.4.1 Objeto de la pieza 265-15 de la Colección del Museo Frissell: Bulto ceremonial. La pieza arqueológica analizada para este proyecto fue un bulto ceremonial. El bulto es un textil de algodón tejido, teñido de azul, en cuyo interior se encuentra adherida una resina color café-rojizo. Figura 24. Fotografía de Bulto Ceremonial, Colección del Museo Frissell de Arte Zapoteco en Mitla, Oaxaca. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 64 5.3.4.2 Muestra M1: Proyecto Templo Mayor. La muestra M1 formó parte del material de moldeado de una figurilla encontrada en la Ofrenda 140 del Templo Mayor y relacionada con el monolito de Tlaltecutli. La muestra de resina de una masa de 2.7 mg tiene un color heterogéneo que va del blanco al negro, pasando por amarillo (Figura 25). Para su análisis por CGEM se muestreó la zona más clara con una navaja de acero inoxidable estéril y de un solo uso. Figura 25. Fotografía de M1 de la Ofrenda 140. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 65 5.4 EQUIPO, REACTIVOS Y MATERIALES Reactivos • Piridina(Py), ≥99.0% (Aldrich) • Éter di-etílico, ≥99.8% GC (Fluka) • Hexametildisilano para derivatización GC (HMDS), ≥99% (Aldrich) • Clorotrimetilsilano (TMSCl), ≥99% (Aldrich) • Estándar -amirina (Extrasynthèse, Genay-France) • Estándar -amirina (Extrasynthèse, Genay-France) • Estándar lupeol (Extrasynthèse, Genay-France) Materiales • Viales con tapa 2mL CG N9 (Tecrom) • Filtros 13 mm, membrana de nylon, 0.45 µm • Jeringa 3mL • Pipetas Pasteur • Viales de taparrosca 2mL para CG (Agilent Technologies) CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 66 5.5 ESTRATEGIA ANALÍTICA La estrategia analítica aplicada para el análisis de las resinas consistió en: 1) La creación de un protocolo de pretratamiento y análisis de resinas triterpénicas. 2) La prueba y ajuste de los protocolos (desarrollo de método) hasta obtener resultados óptimos. Para esta etapa se analizaron resinas comerciales debido a que se disponía de una cantidad de muestra suficiente de las mismas. 3) La aplicación de protocolos desarrollados con anterioridad al análisis de resinas certificadas, a resinas de sitios arqueológicos y finalmente a micro muestras provenientes de piezas arqueológicas. Tabla 6. Cantidad de muestra utilizada para análisis en CGEM. Tipo de resina Cantidad de muestra utilizada para análisis en GCMS (mg) B. bipinnata 2 B. stenophylla 2 B. simaruba 70 Resina de árboles de sitios arqueológicos 2-6 Resina comercial 2-30 Estos análisis demostraron que la cantidad de resina requerida para superar el límite de detección en el equipo CGEM es variable de acuerdo con su origen botánico y a su tipo. La tabla 5 indica la cantidad de material necesario para el análisis de cada una. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 67 5.6 PROCEDIMIENTO DE PRETRATAMIENTO DE MUESTRA El pretratamiento de las muestras consistió en una derivatización por sililación (Lucero-Gómez, 2014). Para ello se disolvió la resina en 0.5mL de Py. Posteriormente se adicionaron los agentes derivatizantes, HMDS y TMSCl; la reacción se llevó a cabo en un intervalo de 30 a 40 min a 60°C. El extracto se filtró, para el análisis cromatográfico se inyectó 1µL de muestra. 5.7 ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO Cromatógrafo de gases acoplado a Espectrómetro de Masas Se utilizó un Cromatógrafo de gases modelo 6890N acoplado a un Espectrómetro de Masas con cuadrupolo sencillo modelo 5973 ambos de Agilent Technologies (Palo Alto, CA, USA). La temperatura del inyector fue de 250°C, la temperatura de la línea de transferencia del EM fue de 310°C, la fuente de iones se mantuvo a 230°C y la temperatura del cuadrupolo a 150°C. El EM operó en el modo positivo (70 eV) y el rango de masas fue de 50 a 800 m/z. Se utilizó una columna capilar de sílice fundida HP-5MS (5% difenil-95% dimetilpolisiloxano, 30m x 0.25 mm, 0.25 µm de espesor de la película, J&W Scientific/Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA). Se inyectó 1 µL de las muestras en modo split 1:5. CAPÍTULO 5 MATERIALES Y METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 68 Para el análisis de las resinas se desarrollaron dos gradientes, los cuales se muestran a continuación: Tabla 7. Gradiente 1: Estudio Global. Temp. (ºC) Aumento Temp. (ºC/min) Tiempo de espera 45 - 1 100 10 0 250 6 3 295 3 5 Tabla 8. Gradiente 2: Zoom en zona de triterpenos. Temp (ºC) Aumento Temp. (ºC/min) Tiempo de espera 225 - 2 270 5 3 295 7 3 A continuación, se presenta el análisis de una muestra comercial utilizando ambos
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