Наука о краске
115 лет назад немецкий химик Пауль Фридляндер вывел химическую формулу пурпура
Один из древнейших натуральных красителей — финикийский пурпур, или, как его еще называют, тирский, императорский, королевский пурпур, оказался твердым орешком для современной науки химии. По легенде, его открыл Геракл 3,5 тыс. лет назад.
Фото: De Agostini via Getty Images
По данным археологов, древнейшие красильни пурпуром датируются XIII веком до н. э. В XV веке уже новой эры технология получения пурпура из морских моллюсков и окрашивания им тканей была утрачена. Химическую формулу пурпура удалось установить только в начале прошлого века, схема его искусственного синтеза окончательно прояснилась в 1980-е годы, а покрасить ткань в пурпурный цвет по древним финикийским технологиям удалось 20 лет назад.
Двое на пляже, не считая собаки
С легкой руки древнеримского историка Марка Теренция Варрона в трудах пурпуроведов прижилась легенда о некоем жителе финикийского города Тира, который прогуливался по берегу моря с собакой. Собака разгрызла раковину моллюска, и пасть у нее окрасилась в пурпурный цвет. Корни этой легенды легко проследить. В «Ономастиконе» египетского грека Юлия Поллукса, жившего на век раньше Марка Теренция, по берегу гуляла тирская нимфа (тогда это слово обозначало «девушка на выданье») с женихом Гераклом, под ногами у влюбленных путалась собака (окончание см. выше). Третий, более ранний вариант: по берегу гуляла нимфа с местным пастухом, у пастуха была собака…
Словом, вариантов открытия финикийского пурпура может быть много. Например, Рубенс на своей картине «Собака Геркулеса, открывающая пурпур» нимфу исключил, даже ее следов на песке не нарисовал — в открытии пурпура участвовали только Геракл и его собака. Обычно легенду с собакой критикуют по принципу «такого не может быть, потому что не может быть никогда». Но такое или нечто подобное, как показали современные химические исследования пурпура, как раз может быть и на протяжении тысячелетий наверняка происходило много раз в самых разных точках земного шара.
По берегу неважно где гулял неважно кто (собака, нимфа, пастух, потомок богов). Он был постоянно и люто голоден, его глаза так и рыскали в поисках съестного. Увидев раковину, некто схватил ее, расколотил о камень и, урча от жадности, стал поедать скользкого моллюска. Рот его и, может быть, руки окрасились в пурпурный цвет. В версии с собакой мог быть нюанс: пес, даже сильно голодный, не станет ломать зубы о прочную раковину моллюска, но если моллюск давно мертв и его мягкие ткани подгнили, то это вполне доступная для животного пища: раковина у такого «забродившего» моллюска становится рыхлой и крошится.
Но общим для всех случаев нечаянного окрашивания пурпуром было то, что оно было непрочным и быстро сходило. Для стойкого окрашивания требовалась специальная технология, на создание которой у человека ушли тысячелетия.
Секрет моллюсков
В мифах открытия пурпура фигурирует его природный источник — моллюски. Еще в древности стало ясно, что носителями пурпура являются только брюхоногие моллюски семейства Muricidae —мурексы, или багрянки. На сегодня их описано более тысячи видов, они живут во всех морях Мирового океана — от тропических до умеренно теплых. Их витые с выростами и шипами раковины пользуются популярностью как сувениры на память об отдыхе на теплом море, к ним же, кстати, относится черноморская рапана, раковинами которой торгуют на набережных Крыма и Кавказа.
Все мурексы либо хищники, либо падальщики, и у всех них есть так называемая гипобранхиальная железа, которая продуцирует слизистый секрет белого цвета. У хищников он ядовитый и обездвиживает жертву — обычно двустворчатого моллюска, другая физиологическая функция этого секрета — склеивать мелкие частички детрита, попадающие в пищеварительную систему моллюска с морской водой, в более крупные, которые выводятся наружу через анус. На ярком свету слизистый секрет гипобранхиальной железы мурицид приобретает пурпурный цвет.
Трудно поэтому говорить об истинном месте и истиной далее открытия пурпура, а также о первых опытах его использования для окраски тканей. Для окраски ткани простейшим способом — путем втирания в нее содержимого гипобранхиальной железы моллюска-багрянки — красильня не нужна, не говоря уже о раскраске собственного тела для красоты и в ритуальных целях. Именно так поступали индейцы в доколумбовой Америке: втирали секрет железы моллюска в ткань и раскладывали ее на солнце. Но такая окраска была недолговечной. Пурпур, как и все остальные красители, нерастворим, иначе мы ходили бы в разноцветной одежде до первого дождя.
Секрет железы моллюска — густая клейкая жидкость, она плохо пропитывает волокна окрашиваемой ткани, окраска получается непрочной, как если бы мы красили пурпуром забор, а не гигроскопичный материал. Пришлось изобретать технологию кубового окрашивания. Самая древняя из известных на сегодня археологам кубовых красилен находилась в XIII веке до н. э. в Сарепте, в 20 км севернее по берегу моря от места прогулки нимфы с Гераклом и собакой. С тех пор и еще очень долго пурпур назвали не иначе как финикийским.
Технология окраски
Суть кубовой окраски заключается в том, что нерастворимые красители, к которым относится и пурпур, восстанавливают в слабощелочной среде без доступа воздуха до бесцветного растворимого основания (лейкооснования) либо химическим, либо ферментативным путем. В наше время химики нашли способ делать индигоиды — предшественники пурпура — растворимыми, но об этом чуть позже. Древние же красильщики шли по ферментативному пути: мясо моллюсков томили много часов в закрытом сосуде при температуре примерно +50 градусов по Цельсию.
Секрет в их железах под действием бродильных процессов восстанавливался до растворимого лейкооснования. В таком состоянии его легко впитывали волокна ткани. Оставалось вынуть ее на свет Божий, и краситель снова приобретал свой пурпурный цвет, становясь снова нерастворимым, то есть прочно окрашивая ткань по всей ее глубине. Кроме того, пурпур имел редкое свойство не выцветать на солнце и после стирки даже с применением поверхностно-активных веществ, то есть древнего мыла (и современного стирального порошка, кстати, тоже).
В I веке н. э. в своей книге «Естественная история» Плиний Старший довольно детально описал такую ферментативную технологию окраски пурпуром, заметив, что «пурпур лучшего качества делают в Азии — в Тире, Африке — на Менинксе и на гетульском берегу Океана, а также в Европе – в Лаконии» (в терминах современной географии — в Ливане, Тунисе, на атлантическом побережье Марокко и в Греции на побережье Эгейского моря соответственно). По Плинию, основными источниками пурпура служат моллюски багрянки и букцинумы, то есть виды Murexbrandaris и Purpurahaemostoma соответственно.
«Чтобы окрасить шерсть в тирский пурпур, ее сначала вымачивают в сыром и неподогретом пурпуре багрянок, а затем переносят в пурпур букцинума. Больше всего тирский пурпур ценится, когда удается достигнуть цвета запекшейся крови, темного в отраженном свете и сверкающего в проходящем»,— пишет Плиний. Впрочем, во времена Плиния вариаций технологий окраски и, соответственно, оттенков пурпура было уже множество и менялись они вместе с модой.
Непозволительная роскошь
Корнелий Непот, умерший при Августе (то есть живший в I веке до н. э.), писал: «Лиловый пурпур, стоивший сотню денариев за фунт, был в моде в пору моей юности, а несколько позже он уступил место тарентскому красному пурпуру». «Затем наступило время тирского пурпура dibapha, который стоил больше тысячи денариев за фунт,— пишет Плиний.— Название dibapha в те времена давали “дважды маканным” материям, стоившим тогда огромные деньги. А метод повторной двойной окраски используется и поныне для изготовления лучших пурпурных тканей».
Первым в Риме нарядился в «дважды маканную» тогу-претексту (белую с пурпурной каймой по краю) Публий Лентул Спинтер, когда в 63 году до н. э. был избран курульным эдилом, чем, по словам Плиния, «навлек на себя всеобщее неодобрение». Один денарий в Риме во времена Публия Лентула и позже, во времена Плиния, примерно соответствовал нынешней тысяче рублей, то есть крашенная пурпуром одежда действительно была дорогой — от сотен тысяч до миллионов на наши деньги. При этом обычную одежду можно было купить за несколько денариев, точно так же, как в наше время можно прилично одеться и за несколько тысяч рублей.
Курульный эдил в Риме времен Республики был не последним чиновником, аналогом заместителя мэра в современной Москве, но его тогу с каймой из тирского пурпура двойной окраски сочли непозволительной демонстрацией богатства, что, впрочем, не помешало ему со временем стать консулом (то есть одним из двух «президентов» Римской республики), а по истечении консульского срока — проконсулом (губернатором) в заморских провинциях.
Модный пурпур
Существует не вполне верный стереотип представлений о пурпурных одеждах в Древнем Риме: мол, они были прерогативой исключительно представителей власти. Возможно, так оно и было во времена первых царей Рима, но только потому, что точно такую же одежду носили цари этрусков, которых они победили, и пурпурная тога-претекста автоматически стала символом царской, потом консульской, а затем императорской власти. Но во времена Республики и в императорский период одежду с пурпурными полосами по краю носили все римские тинейджеры в возрасте от 14 до 17 лет, если, конечно, они были гражданами Рима. Ну а те, кто в силу происхождения — например, вольноотпущенники — не имел такого права, или те, кто не хотел в силу разных причин афишировать свое богатство на улице, мог, например, застилать пурпурными покрывалами триклиний (ложе за обеденным столом), демонстрируя гостям свой достаток и не покушаясь при этом на традиции.
Иными словами, объем рынка пурпура в Риме был немалый, а сам рынок имел признаки ценового пузыря и во многом держался на потребительском снобизме, как, впрочем, любой рынок, подвластный моде. Плиний пишет: «Сейчас одежды окрашивают в светло-пурпурный цвет, но краситель букцинума не добавляют, а пурпур багрянок разбавляют одновременно водой и человеческой мочой. При этом расход красителя сокращается вдвое. Лишая шерсть положенной доли пурпура, вы получаете тот бледный оттенок, что нынче в моде, и чем больше заставляете голодать шерсть, тем бледнее ее цвет».
Проще говоря, когда денег маловато, а пурпурные одежды очень хочется носить, то в моду входит очень-очень бледный пурпур. Доходы красильного бизнеса от этого не сильно страдали, во-первых, потому, что относительно дешевый пурпур пользовался массовым спросом, а во-вторых, как писал Плиний: «Цена пурпура зависит от улова моллюсков. Но я могу заверить тех, кто готов выложить за пурпур сумасшедшие деньги, что цена 100 фунтов красителя багрянок никогда не превышает 50 сестерциев, а пурпура букцинума — 100 сестерциев». То есть 12,5 и 25 денариев соответственно за 33 кг красителя, или на наши деньги — от 400 до 800 руб. за 1 кг.
Вот только экономические выкладки Плиния никого в Риме не интересовали. В IV веке в указе императора Диоклетиана о ценах были перечислены 12 видов пурпурных тканей, цены на которые варьировались от 10 тыс. (для красного меха) до 150 тыс. денариев (для пурпурного шелка).
Закат пурпура
С падением Западной Римской империи рынок пурпура схлопнулся, точнее, съежился до византийского, а география добычи и торговли пурпуром ограничивалась Восточным Средиземноморьем и пелопоннесским побережьем. Со времен византийского императора Юстиниана (VI век н. э.) на экспорт из Восточной Римской империи могли идти только низкосортный материал и имитации пурпура, в которые с радостью наряжались короли западных монархий, возникших на обломках Западной Римской империи. Пурпурный шелк предназначался исключительно для византийских императоров и высших чиновников империи (тогда, кстати, в Византии начали производить собственный шелк).
Век спустя производство пурпура осталось только в Константинополе, все региональные производства закрылись, так как попали в границы Арабского халифата, стремительно расширявшегося на запад вдоль южного побережья Средиземного моря. Возможно, некоторое время они и продолжали свою работу, но рано или поздно должны были закрыться. В исламе пурпур не нашел себе столь же сакрального места, как в античном мире и христианстве.
III Вселенский собор в Эфесе в 431 году постановил изображать Деву Марию в пурпурных одеждах, а сам пурпурный цвет в ранней христианской символике объединял вечное, небесное (синее и голубое) с земным (красное).Епископ Павии Эннодий в 507 году в своем панегирике королю Теодориху Великому, христианину арианского толка, в приступе верноподданничества среди прочего пишет: «Не в последнюю, однако, очередь следует сказать о красоте твоего облика, ибо великолепие царственного лика придает дополнительное сияние пурпуру твоего достоинства».
В 1248 году киевский князь Даниил Галицкий явился на дипломатический прием при дворе венгерского короля в оловире, то есть кафтане («кожухе», как он сам его называл), из императорского пурпурного шелка, шитого золотом. Отечественные историки до сих пор спорят, что означал этот демарш князя, хотя предельно ясно: императорским облачением князь подчеркивал, что, несмотря на разрушительное нашествие Батыя, подвластная ему Киевская Русь точно такая же монархия, как любое другое цивилизованное европейское государство. Намек был понят: в 1254 году Даниил Галицкий получил королевский титул от папы Иннокентия IV.
Современная химия пурпура
Считается, что с падением Константинополя в XV веке секрет производства пурпура был утрачен. Возможно, где-то в Тунисе или Марокко умельцы продолжали его производить старинным способом, но это для науки Нового времени было за пределами ее научной ойкумены. В 1685 году англичанин Коул показал в опытах, что жидкость гипобранхиальной железы мурецид на свету краснеет, то есть повторил достижение собаки Геракла. О своем открытии Коул сообщил в «Философских записках Лондонского королевского общества».
Только в начале ХХ века немецкий химик Пауль Фридляндер расшифровал химическую формулу пурпура из железы средиземноморской багрянки Murexbrandaris — 6,6’диброминдиго (ДБИ). Появились все предпосылки синтезировать аналог природного пурпура, но это мало кого интересовало, синтетических красителей была масса, никому не хотелось тратить время и деньги на создание еще одного. Далее пурпуроведением занимались только химики-энтузиасты из любопытства. В 1950-е годы из секрета желез моллюска были выделены предшественники ДБИ. Это были сульфатные эфиры индоксил-6-броминдоксила и их производные, замещенные во втором положении либо метилтио-, либо метилсульфонильными группами.
К этому времени химики уже знали о реакции гидролиза сульфатных эфиров ферментом пурпуразой. А в конце 1960-х выяснили, что некое довольно стойкое и очень неприятно пахнущее серосодержащее вещество получалось при окислении замещенных сульфатных эфиров и оно на свету превращалось в королевский пурпур. Еще через десять лет расшифровали структуру этого зловонного зеленоватого вещества — 2,2’-двузамещенный 2,2’-дииндоксил. Дибромпроизводное этого вещества носит название «тиривердин». А дальше все пошло как по маслу: выяснилось, что незамещенные индоксилы сразу образуют на воздухе димеры ДБИ, сиречь пурпур, тот самый — финикийский, тирский, императорский, королевский…
Оставалось запастись реактивами и синтезировать его сколько душе угодно. Только на дворе стояли 1980-е годы, за такой синтез Нобелевской премии едва ли дождешься, а на рынке текстильных красителей в лучшем случае изобразили бы вежливое любопытство: «Королевский пурпур? Тот самый, что, как вы говорите, Юлий Цезарь носил. Как мило!» И пурпуроведы ударились в другую крайность: они попробовали сварить пурпур по древней тирской технологии. И ведь сварили!
В 1999 году это сделали микробиологи из британского Редингского университета, а англичанин Джон Эдмондс прославил их в своей книге «The Mystery Of Imperial Purple Dye» («Тайна королевского пурпура»), изданной в 2000 году. В 2005 году похожую операцию проделал Цви Корен из Колледжа текстильных технологий, моды и дизайна имени Шенкара в Рамат-Гане (городе-спутнике Тель-Авива). При этом Цви Корен сварил по финикийской технологии не только королевский пурпур, но еще и разновидность пурпура цвета тхелет, секрет производства которого считается утраченным. Синим тхелетом красили одежды первосвященника и пучки нитей цицит, которые обязаны носить иудеи с возраста бар-мицвы (13 лет и одного дня). Теперь есть основания считать, что эту разновидность пурпура получали в древности тоже из багрянок, вероятнее всего — из желез Murex trunculus. По времени это последнее серьезное открытие в науке о пурпуре.