Червоні кістки: як прадавній колір перевернув сучасну медицину

1868 рік був багатим на відкриття. У Франції геолог Луї Ларте відкриває перші ідентифіковані скелети ранньої сучасної людини, кроманьйонця, Японія буквально відкриває сама себе для світу, а два німецькі хіміки збираються перевернути хімічну промисловість. Але все по порядку.

Червоний - це перший колір, який людина підкорила собі, навчилася виготовляти, поділяти на відтінки та використовувати спочатку в живописі, а потім і в ремеслах. В багатьох мовах слово "червоний" може означати також "гарний", "багатий", "дорогий" або просто "кольоровий" в залежності від контексту.

Червона палітра за участі чорного та білого була першою, доступною людству. В епоху палеоліту за червоний відповідали оксиди заліза, які зустрічалися в природі, а також могли бути отримані при нагріванні залізовмістної вохри. Використання таких "палених" речовин антропологи вважають початком становлення поховальних ритуалів у наших далеких предків.

В епоху ранніх цивілізацій палітра червоних кольорів розширюється і вже не обмежується природніми оксидами заліза, такими, як гематит. В Давньому Єгипті почали використовувати лаки, осаджені протравою природні екстракти, для створення яких були потрібні серйозні технічні знання. Так з'явився славнозвісний "єгипетський синій". Для його виготовлення розпечену мідну тирсу змішували з поташем* та піском. Єгипетські майстри досягли не аби яких успіхів також і в роботі з червоним. Вони навчилися виготовляти пігмент з різних речовин рослинного та тваринного походження - марени, кошенільного черевця та пурпура.

Кожен з них заслуговує на окрему статтю, тож почнемо з першого - з марени.

Rubia tinctorum або Марена красильна - невелика трав'яниста рослина, родичка кави, назва якої вже натякає нам на червону історію. Ruber/rubrum з латини перекладається, як "червоний", а tinctorum - "пофарбований". Це не випадковість, свою загальну назву вона отримала завдяки використанню в якості фарбника ще з прадавніх часів.

Марену культивували як джерело барвника з давнини в Центральній та Південній Азії, Єгипті, де її вирощували ще в 1500-му році до нашої ери. Тканина, пофарбована мареною, була знайдена в гробниці фараона Тутанхамона та на розписі єгипетської гробниці греко-римського періоду, розбавлена гіпсом для отримання рожевого кольору. Сліди використання маренових барвників також знайшли в Стародавній Греції, в Коринфі, на руїнах Помпеї та в Термах Тіта в Італії. Rubia tinctorum давала людям надзвичайно красивий, але зовсім нестійкий колір. Виробництво лакового пігменту з марени, здається, вперше було винайдено стародавніми єгиптянами. Кілька технік і рецептів збереглися до наших днів. Але це все ще були досить слабкі фарбники. Ситуація докорінно змінилася, коли у 1804 році британський хімік Джордж Філд, який у 1809-му році робив фарбу з мумії на замовлення королівського портретиста Віляма Бічі, використав нову технологію отримання лаку з марени.

Філд придумав обробити рослинний барвник солями алюмінію та лугом. Краплак, який утворився, був більш стабільним, а відтінок передбачуванішим. Такий фарбник міг використовуватися ефективніше, наприклад, шляхом змішування його з основою для фарби. Протягом наступних років було виявлено, що інші солі металів, у тому числі ті, що містять хром, залізо та олово, можна використовувати замість алюмінію для отримання пігментів різних кольорів з маренової сировини.

Червоні мундири Британської Армії фарбували мареною ще з часів Тюдорів, коли в 1485 році було сформовано перший підрозділ йоменів, особистої охорони монарха, які традиційно вдягалися в королівські кольори - червоний та золотий. З середини XVII до XIX століття уніформа більшості британських солдатів (окрім артилерії, стрільців і легкої кінноти) включала маренове пальто або мундир. З 1873 року більш яскравий відтінок червоного кольору був прийнятий для всіх чинів, який раніше носили лише офіцери, сержанти та всі чини деяких кавалерійських полків.

В 1827-му році французькі хіміки П’єр-Жан Робіке та Колен почали виготовляти гаранцин - більш концентровану версію натуральної марени. Далі вони виявили, що лак марени, краплак, містить кислоту - рубертирин. При ферментації, висушуванні чи під впливом інших кислот ця речовина перетворюється на червоний алізарін та теплий жовто-червоний пурпурін. Пурпурін міститься лише у натуральній марені і дає об’ємний теплий тон, тому мареновий лак тепліший за синтетичний алізарін, який через рожевий схиляється до фіолетового.

Натуральна рослинна сировина з марени красильної забезпечувала половину світу червоним кольором до 1868 року, коли його алізариновий компонент став першим природним барвником, синтетично відтвореним німецькими хіміками Карлом Грабе та Карлом Ліберманом.

Вільям Генрі Перкін (той, що замість ліків від малярії відкрив мовеїн, перший хімічний фарбник, у 1856 році) робить паралельне з хіміками BASF дослідження, і його робота з лабораторного синтезу алізаріну також сягає мети. Патенти Перкіна та Грабе-Лібермана були подані з різницею в день на користь останніх, але вдоволені були обидва, розділивши ринки. Таким чином Перкін отримував ринок Британії, а BASF – континентальну Європу та Сполучені Штати.

Якщо ви думаєте, що головна заслуга алізарину в тому, що модники по обидва боки Атлантики змогли урізноманітнити свій гардероб, то це, звісно, теж правда, і текстильна промисловість відізвалася різким піднесенням, але найцінніше залишилося в лабораторіях.

Алізарін реагує з кальцієм. Цю його особливість вперше задокументували у 1567 році. Звісно, без використання слова алізарин, його тоді ще просто не знали. Люди помітили, що згодовування худобі марени фарбує їхні зуби та кістки в червоний колір. Якщо ви бачили анатомічних музеях препарати, підфарбовані рожевим, то це знову алізарин. Він фарбує вільний кальцій та деякі його спулуки, тому його використовують для виділення кісткової та хрящової тканини, коли її неможна або непотрібно сепарувати. Ця технологія отримала назву діафонізація. Зразки тварин спочатку вимочують в трипсині, після чого вони стають прозорими, а потім кістки та хрящі фарбуються різними барвниками, зазвичай алізариновим червоним і альціановим синім. Така технологія зробила можливим дослідження надто тендітних зразків, які під час препарування були б зруйновані. Із розвитком хімії вчені навчилися керувати цією властивістю в дослідницьких та аналітичних цілях для виявлення вад розвитку кісткової тканини ще на ембріональному рівні.

У 2022-му році група китайських вчених виявила в алізарину активність в бік ракових клітин. Наразі тривають його дослідження для подальшого використання в протиракових протоколах.

Так алізарін став рятувати життя.

Панування алізарину серед червоних фарбників протривало рівно 90 років аж доки американська хімічна компанія DuPont не презентувала у 1958 році набагато більш стійкі хінакрідонові пігменти.

В акварельних фарбах алізарін має маркуванні PR83 і, незважаючи на невтішні тести на світлостійкість, досі використовується багатьма класичними брендами на кшталт Schmincke HORADAM та Winsor&Newton. Оригінальний натуральний пігмент з кореню марени (NR9) зараз повертають деякі виробники. Його можна знайти у серії HORADAM Naturals від Schmincke або в професійній лінійці Winsor&Newton.

Дякую за цікавість, ваша Катя

*поташ - карбонат калію, міститься ва тому числі в попелу рослин.