Шелк и щелочь: как отличить подделку от древнего артефакта

Новый метод позволяет отличить настоящий древнеперсидский шелк (справа) от подделки (слева)

Химики разработали метод, позволяющий определять, является ли артефакт из шелка подделкой. Шелк, изготовленный сотни лет назад, отличается от современного, который искусственно состарили, замочив в горячем растворе щелочи, по аминокислотному составу («Analytical Chemistry», 2017, 89, 19, 10158—10161, doi: 10.1021/acs.analchem.7b02854).

В 1924 году археологи обнаружили в гробнице принцессы Биби Шархбану на территории современного Ирана небольшое количество редких шелковых артефактов Буидского периода (934—1062 гг. н. э.). Эти артефакты быстро заняли свои места в европейских и американских музеях, а также в частных коллекциях. Вскоре после этого открытия, в 1930-х годах, на рынке предметов старины появились фрагменты шелковых тканей с полусотней дополнительных вариантов орнамента, которые преподносили как шелковые артефакты того же периода. Многие музеи и коллекционеры приобрели «буидский шелк», но многие и засомневались в подлинности артефактов. Тщательное изучение ткани усилило подозрение, а появившийся спустя пару десятилетий радиоуглеродный анализ показал, что по крайней мере часть «буидских шелков», проданных после 1930-х годов, — подделка.

В запасниках Музея Вашингтонского университета и Музея текстиля в Вашингтоне находится несколько шелковых артефактов спорного происхождения, подлинность которых так и не подтвердили и не опровергли с помощью радиоуглеродного анализа. Мехди Моини, химик с кафедры криминалистики Вашингтонского университета, решил использовать метод, ранее разработанный в его лаборатории. Метод Моини отличается дешевизной, а кроме того, требует меньшего количества образца, чем радиоуглеродный анализ. Для экспертизы ученый получил 12 неидентифицированных образцов шелковой ткани и один артефакт из буидского шелка, подлинность которого радиоуглеродный анализ подтвердил.

Метод Моини основан на изучении аминокислотных остатков, входящих в состав шелка. В белках, образующих волокна натурального шелка, как и в любых других, по мере старения идет рацемизация аминокислот, они переходят из L-формы в D-форму (аналогичный молекулярный механизм объясняет развитие катаракты — хрусталик глаза со временем мутнеет). Быстрее всего трансформируется аспарагиновая кислота, поэтому в 2011 году Моини придумал, что для анализа ее D- и L-форм можно использовать капиллярный электрофорез, совмещенный с масс-спектрометрией («Analytical Chemistry», 2011, 83, 19, 7577—7581, doi: 10.1021/ac201746u). С увеличением возраста шелкового артефакта увеличивается и соотношение D- и L-форм. Так, в шелке, возраст которого 2500 лет, на D-форму приходится 45% от общего количества аспарагиновой кислоты.

В аутентичном буидском шелке содержание D-аспарагиновой кислоты составляет 29,6%, что же касается подозрительных образцов — в них содержание D-аспартата колебалось в широких пределах, от 32,5% до 51,8%. Такие результаты либо свидетельствовали о том, что возраст самого молодого изученного образца — 1200 лет, а самого старого превышает 2500 лет (более старых образцов настоящего шелка, необходимых для калибровки метода, у Моини просто не имелось) либо, что более вероятно, — подозрительные образцы были искусственно состаренными фальшивками, быстрая рацемизация кислот в которых вызвана химическими реагентами. Еще одно свидетельство в пользу второй версии: в сомнительных образцах наблюдалось высокое содержание D-фенилаланина и D-тирозина. Однако эти аминокислоты очень медленно рацемизуются, и в подлинных образцах шелка с возрастом в тысячу лет их D-изомеры обнаружить невозможно.