20世紀(jì)70年代起，大象被世界保護(hù)野生動(dòng)物組織列為“瀕危動(dòng)物”，為了保護(hù)大象免遭殺害，防止大象滅絕，許多國(guó)家頒布了禁止進(jìn)口和販賣象牙的法令。猛犸象生活在冰河時(shí)期，滅絕于幾千萬(wàn)年前，它主要來(lái)源于西伯利亞和阿拉斯加等地的凍土層中。猛犸象牙也用來(lái)雕刻制成手工藝品，進(jìn)行合法的貿(mào)易。所以，對(duì)環(huán)境機(jī)構(gòu)和執(zhí)法機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，鑒定象牙制品至關(guān)重要，從而進(jìn)行現(xiàn)代象牙和猛犸象牙的區(qū)分。

    不同物種的現(xiàn)代象牙的拉曼光譜從表面上看是相似的，但是我們可以通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)和其他分析方法區(qū)分象牙的物種。

 

    由于象牙樣品具有較強(qiáng)的熒光，采用布魯克傅立葉拉曼光譜儀可以有效的獲得拉曼譜圖，實(shí)驗(yàn)采用1064 nm激發(fā)波長(zhǎng)，分辨率4cm-1，掃描次數(shù)累積2000次光譜。測(cè)試的樣本是從非洲象和亞洲象的象牙上獲得的，在每根標(biāo)本上的牙骨質(zhì)、牙本質(zhì)和牙髓區(qū)域進(jìn)行了至少三次測(cè)量，每一個(gè)標(biāo)本至少獲得10個(gè)拉曼光譜。猛犸象象牙的光譜是用類似的方法在較年輕的猛犸象標(biāo)本上得到的，由于較老的猛犸象象牙并不完整，所以只獲得了個(gè)別區(qū)域的拉曼譜圖。

 

    普通象牙的拉曼光譜由蛋白質(zhì)成分(I型膠原)和羥基磷灰石組成的振動(dòng)譜帶;膠原蛋白(d)與大象象牙(a,b)和猛犸象牙(c)相比較，在大多數(shù)情況下，可以區(qū)分出由有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分組成的吸收譜帶，以及由蛋白質(zhì)成分(I型膠原蛋白)和羥基磷灰石組成的振動(dòng)譜帶。

 

    與現(xiàn)代象牙標(biāo)本相比，年輕猛犸象標(biāo)本的拉曼光譜有更明顯的特征：

1. 在3000、1650、1450和1270 cm−1附近區(qū)域，酰胺I帶強(qiáng)度和與磷酸鹽帶強(qiáng)度相關(guān)的膠原蛋白的其他特征的降低尤其顯著。

2. 與角化蛋白相關(guān)的酰胺I帶的變化表明膠原本身發(fā)生了化學(xué)變化。

 

    膠原蛋白是象牙的蛋白質(zhì)成分，在猛犸象象牙的古代標(biāo)本中，膠原蛋白的降解是很明顯的，猛犸象的象牙被埋在地下數(shù)萬(wàn)年，不像在現(xiàn)代象牙標(biāo)本中，牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的區(qū)域的光譜可以更清晰地識(shí)別，化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以可靠地用于物種古猛犸象牙的鑒定。古猛犸象牙的光譜響應(yīng)與標(biāo)本的歷史和條件有很大的關(guān)系。在某些情況下，殘留的膠原成分，約占現(xiàn)代象牙樣本的20%，這表明同時(shí)發(fā)生了生物退化。在某些情況下，很明顯，不僅僅是膠原蛋白成分在動(dòng)物埋葬時(shí)受到影響，而且羥基磷灰石也可能通過(guò)與沉積環(huán)境中的物質(zhì)或鹽的結(jié)合而受到影響。