Исследователи из США разработали простую и чувствительную методику для анализа красителей, использовавшихся для изготовления текстильных артефактов. Новый способ анализа не только поможет музеям подбирать составы для лучшего сохранения предметов старины, но и сможет подсказать историкам, какими технологиями пользовались наши предки.

Кэти Селвиус ДеРу (Cathy Selvius DeRoo) из Института Искусств Детройта и Рут Энн Армитаж (Ruth Ann Armitage) из Университета Восточного Мичигана для анализа четырех наиболее распространенных волокон – хлопка, шерсти, льна и шелка – использовали методику масс-спектрометрии непосредственного анализа в режиме реального времени пролета осколков [direct analysis in real time-time-of-flight mass spectrometry (DART-MS)].

Целью исследователей была разработка методики, позволяющей идентифицировать красители, содержащиеся в текстильных материалах исторического значения. Однако, для окраски тканей требуются крайне незначительные количества красителя, поэтому при наличии крошечных образцов такой ткани (или даже отдельных волокон) для анализа идентификация красящего вещества представляет собой непростую задачу.

Масс-спектрометрия DART-MS представляет собой методику мягкой ионизации, которая ранее применялась для использования в криминалистике, а также анализа пищевых и лекарственных продуктов. Исследователи тестировали DART-MS на растворах трех наиболее распространенных красителей, обнаруженных в артефактах, хранящихся в Институте Искусств Детройта – квертецина, индиготина и ализарина, а также на модельных волокнах, окрашенных этими соединениями. Для окончательного подтверждения результатов экспериментов исследователи использовали контрольные эксперименты с окраской ткани с помощью луковой шелухи и корня марены красильной.

Рис. 1. Идентификация красителей в
артефактах их текстиля позволит определить
их возраст. (Рисунок из Anal. Chem., 2011,
DOI: 10.1021/ac201747s).

Разработанный подход позволил исследователям быстро и точно проводить определения красителей в небольших образцах окрашенных тканей.

Возможность безошибочно идентифицировать флавоноидные, индигоидные и антрахиноновые красители позволяет говорить о том, что новый аналитический метод окажется полезным орудием для определения органических красителей в древних предметах культурного наследия – исторической одежде, мягкой мебели, куклах и даже рукописях.

В некоторых случаях знание о том, какие красители были использованы при изготовлении определенного артефакта, могут рассказать об особенностях древнего ремесла или уточнить возраст артефакта. Также, определение типа красителя позволит понять, какие меры надо принять для более эффективного хранения артефакта.

Исследователи подчеркивают, что в будущем их подход может найти более широкое применение. Они уверены, что методику можно использовать и для анализа текстиля из синтетических и искусственных волокон, однако эксперименты с такими тканями пока не проводились.

Армитаж заявляет, что поскольку пигменты органического происхождения могут применяться и в красителях, не предназначенных для окраски ткани, исследователи продолжают работать над адаптацией своей методики для анализа других предметов искусства, например, керамики. В настоящее время возможности метода ограничены размером образца, который может быть помещен в камеру системы DART, что означает – для анализа необходимо брать фрагмент артефакта, разрушая его, поэтому перспективным является создание метода анализа, позволяющего изучить весь артефакт в целом.

Мациеж Ярош (Maciej Jarosz) из Технологического Университета Варшавы предполагает, что новая методика может уже оказаться полезной в анализе небольших объектов, анализ которых не требует фрагментации, добавляя, однако, что из-за инструментальных ограничений с помощью нового метода будет весьма сложно различить гликозиды флавоноидов.