SE414895B - Forfarande for avlegsnande av organiskt material vid restaurering av oljemalningar - Google Patents

Description

=_vs119s1-s, 10 15 20 25 30 35 Även icke vattenhaltiga bindemedel, såsom vaxer och hartser, har använts.

I en oljemålning ingår sålunda ofta upp till ca 80% eller mera organiska ämnen, vilka i närvaro av vatten kan utgöra substrat för svampar och bakterier. Svampar och bakterier utvecklar under tillväxt ofta enzymer, vilka bryter ner olika organiska material.

Vid tidigare restaureringar har ofta oljemålningar försetts med ett skikt av fernissa, vilket med tiden gulnat och för- stör målningens utseende.

Det är vid restaureringar av målningar nödvändigt att av- lägsna tidigare gjorda dubbleringar och övermålningar, vil- 'ket arbete ofta är utomordentligt besvärligt, beroende på att de kvarvarande ursprungliga delarna av målningen är mycket sköra och lätt skadas ytterligare av lösningsmedel och mekaniska krafter vid avlägsnandet speciellt av påklist- rade dubbleringar.

Vanligen skyddas färgskiktet genom att ett vaxskikt och ett sammanhållande papper påföres målningens bildsida vid arbe- te med baksidan. Därefter löser man i görligaste mån upp klister och avlägsnar dubbleringen. Vid detta tidskrävande arbete skadas ofta målningarna ytterligare.

Det finns således behov för nya förfaranden för att förbätt- ra tekniken vid avlägsnande av organiskt material från olje- 0 - malningar.

Enligt uppfinningen har det visat sig möjligt att avlägsna organiskt material på enzymatisk väg genom att man först bestämmer i det organiska materialet förekommande ospecifik enzymaktivitet kvantitativt och hämmar denna genom inhibi- tíon, lämpligen en kompetitiv inhibition.

En kompetitiv innibition erhålles när enzymet tillföras en 10 15 20 30 35 7811951-'8 inhibitorsubstans som blockerar enzymet genom att konkurrera ut det normala substratet. Inhibitionsgraden kan bestämmas genom observation av förändringar av Michaelis konstant, Km, efter tillsats av inhibitor. Míchaelis konstant uppmätes genom observation av mängden reagerat material per tidsenhet och substratkoncentration och införande av dessa värden i ett Lineweaver-ßurk-diagram. Värden insättes genom att V1 mängden reagerat material per tidsenhet, avsättes som å på y-axeln och substratkoncentration, Esj, som -3>- på x-axe1n. nen därvid bildade räta linjen skär [S] x-axeln på ett avstånd från värdet x=o som motsvarar värdet åfi, varur således Michaelis konstant, Km, kan bestämmas.

Konstanten Km representerar den substratkoncentration som leder till en reaktionshastighet som är hälften så stor som reaktionshastigheten vid oändlig substratkoncentration.

Den kompetitiva inhibitionen i det material som skall avlägs- nas sker genom att Km-värdet ändras så att det stiger till ett högt värde. Det enklaste sättet att bestämma ändringar i Km-värdet är en polarografisk undersökning av lämpligt ut-A löst material, såsom bly(II)joner eller någon ingående amino- syra eller liknande. Ett högt Km-värde visas därvid genom att någon utlösning av nämnda ämne ej erhålls. Inhibitionen kan ske med exempelvis cystein eller annat ämne som hämmar snzymvdrkan. VllkeL ämne som väues beror på vilket enzym som ingår 1 skiktet.

En fackman kan lätt utvälja en lämplig inhibitorsubstans. Även andra typer av inhibifor kan användas. Som exempel kan nämnas en icke-kompetitív inhibitor med tungmetaller som bly, kadmium eller kvicksilver. Vid polarografisk undersök- ning kan man ej skilja på vilken inhibitionsmetod som an- vänts. Detta kan ske genom uppsättande av ett Lineweaver- -Burk-diagram. vid icke kompetitiv inhibition ändras som bekant ej Km-värdet, endast värdet för % vid x=o.

Det bör förstås att med inhibition av enzymatísk aktivitet avses enbart sådana enzymer som kan störa den eiterföljande _7a119s1-s 10 15 20 25 30 35 enzymatiska behandlingen.

Efter inhibitionen tillsättes en vatten uppslamning av ett för det organiska materialet selektivt verkande enzym, vil- ket immobiliseratn genom adsorption till en bärare eller inneslutning i en gel, på sådant sätt att den avsedda enzym- lysen kan genomföras under en tidsrymd av 10 min till 3 timmar. Bäraren kan utgöras av fasta material såsom silika- gel, glaskulor, aktivt kol, membranfilter eller jonbytar- substanser. Bäraren kan även utgöras av gel, såsom en poly- akrylamídgel, karboximetylcellulosa eller liknande. Enzymet immobiliseras då med en i vatten olöslig förening, såsom karboximetylcellulosa, en sampolymer av eten och maleinsyra- -anhydrid, poröst glas, poly-p-aminstyren,Sephqr0s (efter aktivering av BrCN), p-aminobenzoecellulosa. Fackmannen kan efter konsultation av tillgänglig facklitteratur bestämma vilka enzymer, som är lämpliga för det speciella organiska material som skall avlägsnas, och vilka bärare som är lämp- liga genom enkla försök. Bland de enzymer som kan användas kan nämnas lyaser och hydrolaser, såsom karboxylesterhydro- laser, fosfomonoesteraser, fosfodiesteraser, glykosaidaser, N-glykosidaser, aminoacylpeptidaser, peptidylaminosyrahydro- laser och proteinaser. Bland dessa saluföres kommersiellt en rad enzympreparat, såsom u-amylas, B-amylas, karboanhydras, karboxipeptidas, chymotryfosinas, B-glucosidas, katalas, lipas, papain, pepsin, proteinas, trypsin, pronas och ureas.

Sedan ett enzym utvalts med hänsyn till sammansättningen av det organiska material som skall avlägsnas adderas detta _ till en lämplig bärare för immobilisering. ' Det är härvid väsentligt att enzym och bärare väljes så att ' det organiska material som skall avlägsnas upplöses och får reagera inom en tidsrymd av 10 minuter till 3 timmar. Van- ligen föredrages vid restaureringsarbete en verkningstid av ca 1 timme. 10 15 20 25 30 35 7811951-8 Genom att enzymet är bundet till en bärare kan en lämplig differens mellan vätskediffusion i det organiska materialet och enzymdiffusion erhållas. Koncentrationen av enzym kan vara högre och reaktionsförloppet kan lättare kontrolleras.

I vissa fall kan man även arbeta i andra vätskor än vatten varvid tillses att enzympreparatet har större affinitet till bäraren än till vätskan. Vid höga substratkoncentrationer erhålles substrathämning vilket visar sig i ett icke linjärt förlopp av värdena i ett Lineweaver~Burk-diagram.

Det torde för fackmannen vara klart att sådana variabler, som temperatur, vätejonaktivitet, måste inregleras med hän- syn till det valda enzym-bärare-systemet. Hur dessa variabler skall varieras framgår av handböcker och läroböcker i enzym- kemi.

Sedan enzym~bär4r-systemet fått inverka under beräknad tid avlägsnas det organiska materialet som undergått enzymatisk behandling från det kvarvarande materialet i oljemålningen.

Detta sker lämpligen genom avtvättning eller avrivning av textila material sedan lim och klister enzymatiskt sönder- delats. Det kvarvarande materialet utsättes slutligen för behandling i avsikt att irreversibelt ínhibera eventuella kvarvarande enzymrester. Härvid användes sublimat, cyanider och andra cellgifter och kända inhibitorer.

I många fall har tavlor vid tidigare restaurationsarbeten försetts med ett flertal skikt, ofta av helt olika ursprung.

Det kan därför vara nödvändigt att välja olika enzymer för nâgra av skíkten och till och med att lösa och avlägsna ett skikt i taget med särskilda behandlingsvätskor för varje skikt, var och en utvald efter en analys av ovan antydd art.

Det har i ovanstående beskrivning hänvisats till polarogra- fisk analys, men det är uppenbart att det finnes ett flertal olika analystekniker som tillåter analys av genom enzymatisk lys frigjorda ämnen. Fotospektrografi, kromatografi och A7e119s1-s (Il 10 15 20 25 30 35 elektrofores kan sålunda användas.

EXEMPEL En oljemålning från 1600-talet, vilken restaurerats ett flertal gånger och för ca 50 år sedan försetts med ett på- klistrat textilskíkt restaurerades på följande sätt.

Restaureringen började genom att en övermålning och ett där- under liggande fernissa-skikt avlägsnades genom enzymbehand- ling. I skiktet förekommande enzym inaktiverades genom kom- petitiv inhibition, varvid man vid polarografisk analys bestämt att ytan kräver en överstrykning med en lösning in- nehållande 3 g cystein per liter för total inhibition av i skiktet förekommande enzymaktivitet. Övermålningen bestod av en fernissa på grundval av äggvita, kasein med pigment av gul ultramarin, parisblâ samt ett mera pigmenthaltigt skikt innehållande äggvita, kasein, olja och som pigment blyvitt, zinkvitt, krita, ockra, kadmiumgult, kadmiumrött, koboltblått samt kolhaltigt svart pigment.

Efter inhibitionen togs prover på målningen som blandades med kaseín i en fosfatbuffert vid ett pH-värde på 7,4 och vid en temperatur av 40%. Ingen enzymatisk aktivitet kunde iakttagas efter 10, 20 respektive 30 minuter.

För att hindra att enzympreparatet trängde genom färgskíktet och in i duken skapades ett isoleringsskikt genom att duken från baksidan vättes med ett icke-lösningsmedel för enzym- lösningen. Som isolerskikt användes en blandning av lacknaf- ta, toluen och eter. Mängden isolervätska följdes polarogra- fiskt under enzymbehandlingens förlopp.

Därefter pâfördes en fosfatbuffertlösning innehållande 4 g/l pronas E, polyetylenglykol (molvikt 1000) med pH-värde 7,4 och en temperatur av 25%. Bnzymet i lösningen adderas ome- delbart till polyetylenglykolen som bildar en gel i buffert- lösningen. Ett lämpligt område (ca 0,25 m2) på tavlan ut- 10 15 20 30 35 7811951-8 ströks med en pensel med nämnda lösning.

Den lämpliga tiden för den enzymatiska behandlingen bestäm- des likaledes med polarografiska metoder, i detta fall genom bestämning av utlöst albumin. Halvstegspotential för utlös- ning av albumin är -1,5 V.

Den nämnda lösningen fick inverka på övermålningen och fer- nisskiktet under ca 50 minuter varefter lysprodukterna kunde avlägsnas genom avtvättning av ytan med terpentin varvid också vidare enzymatisk reaktion avbröts.

Det kvarvarande färgskiktet påfördes ett tunt vaxskíkt (vax löst i terpentin) och ett pappersskikt så att papperet fäste mot vaxskiktet varefter tavlan vändes och dubbleringen be- handlades på analogt sätt som övermålningen.

Först bestämdes den kemiska sammansättningen av det använda klistret. Detta visade sig huvudsakligen bestå av benlim innehållande honung och som textilskikt användes en grov linneväv. På grund av att tavlan förvarats i en miljö med tidvis mycket hög fuktighet (f~100%) hade kraftiga skador genom mikrobiell tillväxt skett i tavlan. Den av mikrobiell tillväxt skapade enzymaktiviteten bestämdes på polarografísk väg och typen av klister analyserades likaledes genom pola- rogrnfisk ausorptlonsanalys, för bestämning av nataljstruk- turen i peptidkvdjorna. Därefter bestämdes att ett enzym- preparat bestående av trypsin adsorberat på silikagel i en fosfatbuffert med ett pH-värde på 7,4. Sedan preparatet fått inverka på dubbleringen under 20 minuter kunde denna avlägs- nas utan ytterligare skador pâ original~materialet. Behand- lingen upprepades 3 gånger varvid alla rester av klister~ skiktet kunde avlägsnas.

Efter avlägsnandet av allt senare tillfört material inhibe- rades eventuella kvarvarande enzymrester irreversibelt.

Därefter restaurerades tavlan i enlighet med fackmannamässi- ga metoder genom påföring av lämpliga stödjande material och , 7811951-s lagning av skador í färgskiktet samt påförande av nytt skyd- dande lack över färgskiktet.

Förfarandet kan givetvis även användas vid restaurering av målningar på träpanel, målade möbler och vid sådana till- fällen man önskar avlägsna enzymatískt upplösbara organiska skikt från ett underlag i allmänhet, även om det här beskri- vits med hänvisning till oljemålningar företrädesvis på duk.

Claims (8)

10 15 20 25 30 '7811951-8 PATENTKRAV

1. Förfarande för avlägsnande av organiska material vid restaurering av oljemålningar, k ä n n e t e c k n a t av att i det organiska materialet förekommande ospecifik enzymaktivitet kvantitativt bestämmes och hämmas genom inhibítion, varefter ett enzympreparat, som med förmåga att upplösa det nämnda organiska materialet anbringas och får verka och vilket enzympreparat bundits vid en bärare på sådant sätt att den för lys av det organiska materialet åtgäende tiden är mellan 10 min och 3 tim- mar, varefter lysprodukter avlägsnas och det kvarvarande materialet i oljemålningen utsättes för en irreversibel ínhibition av eventuella kvarvarande enzymrester.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a t av att den före enzymbehandlingen gjorda inhibítionen sker genom kompetitiv ínhíbition av ospecifik enzymaktivitet.

3. Färfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den före enzymbehandlingen gjorda inhibítionen sker genom icke-kompetitív inhi- bítion av ospecifik enzymaktivitet.

4. Förfarande enligt krav 1, k ü n n e t e c k n a t av att flerskik- tiga organiska material avlägsnas genom användning av o1ika,fär varje skikt lämpade enzumpreparat, varefter lysprodukterna borttages mellan varje behandling med olika enzympreparat.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man hejdar vidare enzymatisk förstöring av oljemålningarna genom en irreversibel inhibitíon av all kvarvarande enzymaktivitet sedan allt önskat organiskt material avlägsnats.

6. Föffarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att polyetylen- glykol användes som bärare för enzympreparatet.

7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att silikagel användes som bärare för enzympreparatet. ®

8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a t av att Sepharos användes som bärare fär enzympreparatet. '7811951-8 SAMMANDRAG Ett förfarande för avlägsnande av organiska material vid restaurering av oljemålningar. Vid förfarandet bestämmes först eventuellt förekommande ospecifik enzymaktivitet kvantitativt, varefter denna aktivitet hämmas. Därefter upplöses det organiska materialet på enzymatisk väg med ett enzympreparat, lämpat för det speciella organiska material som skall avlägsnas. Bnzympreparatet är uppburet på en bärare genom adsorption eller inneslutning i en gel. Därefter 'avlägsnas upplöst material och eventuell kvarvarande enzym- aktivitet inhiberas irreversibelt. Förfarandet är lämpat för att avlägsna skikt av fernissa och övermålningar samt klis- terskikt vid dubblering av textilbakgrunder vid oljemålning- al".