ANALÝZA ORGANICKÝCH BARVIV A PIGMENTŮ POUŽÍVANÝCH V UMĚLECKÝCH DÍLECH POMOCÍ LASEROVÉ DESORPČNÍ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Význam tématu

Organická barviva a pigmenty v uměleckých dílech představují důležitý zdroj informací pro historickou, materiálovou a autentizační analýzu. Jejich charakterizace napomáhá obnově a ochraně kulturního dědictví.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit efektivitu laserové desorpční hmotnostní spektrometrie LDMS pro identifikaci běžných organických barviv a pigmentů v modelových vzorcích láků a v reálném vzorku z obrazu od Josefa Čapka. Studie zahrnovala přípravu vzorků v různých pojivech a srovnání s referenčními standardy.

Použitá metodika

Vzorky byly aplikovány na ocelovou desku, kde mikrodávka roztoku analyzátu vyschla. Analýza probíhala na MALDI-TOF spektrometru v reflektorovém módu v pozitivním i negativním režimu s kalibrací peptidy. Spektra byla zpracována softwarem mMass.

Použitá instrumentace

• MALDI-TOF hmotnostní spektrometr Bruker Daltonics Biflex IV
• Dusíkový laser 337 nm
• Software Bruker Flex III, Bruker Xtof, mMass verze 2.4
• Referenční směsi peptidů M-Pep a Pepmix8

Hlavní výsledky a diskuse

• Antrachinonová barviva (alizarin, emodin, purpurin, kyselina karmínová) byla spolehlivě detekována podle molekulových iontů a Na+/K+ aduktů.
• Pyranová barviva (flavonoidy) vykazovala charakteristické molekulové píky, sodné a draselné adukty a u vybraných složek dimery.
• Ve vzorku z obrazu Procházka nebylo zjištěno očekávané indigo, ale syntetický modrý ftalocyanin měďnatý, což naznačuje pozdější zásah nebo falzum.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda LDMS umožňuje rychlou, vysoce citlivou a téměř nedestruktivní analýzu povrchových vzorků o velikosti desetin mikrogramu bez nutnosti rozpouštění, což je vhodné pro autentizaci a restaurátorské zásahy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Kombinace LDMS s kapalinovou chromatografií a optickou mikroskopií pro komplexnější charakterizaci.
• Rozšíření databází hmotnostních spekter organických barviv.
• Vývoj přístupů pro vyšší molekulové hmotnosti a vícevzorkové vrstvy.

Závěr

Laserová desorpční hmotnostní spektrometrie se ukázala jako účinná technika pro identifikaci nízkomolekulárních organických barviv v uměleckých materiálech. Pro komplexní analýzu doporučujeme kombinaci s dalšími metodami.

Reference

1. Pike AWG et al Science 336, 1409 (2012)
2. Holečková M Bakalářská práce Univerzita Karlova v Praze 2010
3. Webové zdroje Canov M Barva a barviva 2012
4. Zahradník M Barviva používaná v technické praxi SNTL Praha 1986
5. Kučková Š et al Anal Bioanal Chem 382, 275 (2005)
6. Wyplosz N Disertační práce FOM Institute Amsterdam 2003
7. Slánský B Technika malby I SNKLHU Praha 1953
8. Khadem S Marles RJ Molecules 17, 191 (2012)
9. Strohalm M et al Anal Chem 82, 4648 (2010)
10. Lech K Jarosz M Anal Bioanal Chem 399, 3241 (2011)
11. Šimůnková E Bayerová T Pigmenty STOP Praha 1999