Смыв эмульсионного слоя при участии ферментов

Способ разрушения желатины эмульсионного слоя с помощью ферментов наиболее перспективен. Ферменты — это специфичес­кие белковые вещества (с молекулярной массой от десятков ты­сяч до миллиона и более), служащие биологическими катализато­рами. Они способствуют различным превращениям белков, жиров и углеводов, расщеплению или построению их. Как всякие ката­лизаторы, ферменты снижают энергию активации, необходимую для осуществления данной химической реакции, направляя ее обходным путем — через промежуточные реакции, требующие зна­чительно меньшей энергии активации. Активность ферментов очень велика. Они способствуют превращениям такой большой массы вещества, которая во много раз превышает количество самого фермента.

В настоящее время известны более тысячи различных фермен­тов. Практическое использование в технике, медицине, сельском хозяйстве и других областях находят главным образом различные гидролазы-ферменты, катализирующие гидролиз, т.е. расщепле­ние при участии воды различных сложных органических соедине­ний на более простые. Производство ферментных препаратов со­стоит из двух главных этапов.

1. Получение ферментного сырья, т.е. выращивание микроор­ганизмов (или получение культуральной жидкости), богатых дан­ным ферментом или содержащих фермент специального качества.

Реже используют сырье растительного или животного проис­хождения.

2. Выделение из полученного ферментного сырья необходимых ферментных белков либо в виде комплекса, либо отдельных, в той или иной степени очищенных, т.е. выделение ферментов из биомассы микроорганизмов или из соответствующих культуральных жидкостей.

Первый этап является преимущественно задачей микробиоло­гов, второй — биохимиков и химиков белка.

На Шосткинском химическом заводе были начаты исследова­ния по удалению с триацетатной кинопленки фотографической эмульсии и желатины подслоя с помощью бактериальных протеолитических ферментов, содержащихся в культуральной жидко­сти Bacillus Subtilis-mesentericus. Эта жидкость была получена на полупроизводственной микробиологической установке, постро­енной на заводе. Измельченную на резательной машине пленку обрабатывали в реакторе при перемешивании раствором фермен­та при 45 °С. Этот способ обеспечивал регенерацию триацетатной пленки и был внедрен в производство. Количество регенериро­ванной пленки составляло в среднем 250-300% от неразбавлен­ной культуральной жидкости НБ-8.

Однако активность ферментного раствора была относительно невысокой, что не позволяло достаточно глубоко расщепить же­латину. Для получения серебросодержащего шлама пришлось вве­сти дополнительную операцию кислотного гидролиза эмульсион­ных смывов.

В институте биохимии АН Украины был разработан способ регенерации серебра и основы триацетатной пленки с помощью препарата Протеназа-1, представляющего собой комплекс протеолитических ферментов, продуцируемый актиномецитом Streptomyces griseus. Этот комплекс, наиболее мощный из всех из­вестиях, расщепляет желатину более глубоко, т.е. до наиболее низкомолекулярных фрагментов. Эксперименты показали, что Протеназа-1 интенсивно гидролизует желатину фотоэмульсий, осаждая одновременно с этим шлам, содержащий 45% серебра (по сравнению с 35% по старой технологии). Смыв эмульсионно­го слоя производится при 45°С. При рН=6-7,8 гидролиз проте­кает почти одинаково, что позволяет использовать водные растворы ферментного препарата. Средняя молекулярная масса желатины под действием препарата Str. griseus после 1 ч гидролиза снижалась почти в 20 раз и составляла около 3000, тогда как для молекул исходного белка она равна 60000. За это же время количество се­ребра в растворе фотоэмульсии падает до нуля. Глубокий гидролиз желатины позволяет смывать с различных видов основы не только эмульсионный слой, но и подслой.

Препарат Протеназа-1 представляет собой сухой порошок, хо­рошо сохраняющийся и транспортируемый, достаточно стабиль­ный по активности и составу. Применение такого препарата по­зволило бы легко регулировать активность и действие ферментно­го раствора, а также организовать смыв эмульсионного слоя с битой кино-, фото- и рентгеновской пленки непосредственно в местах ее накопления.

На заводе вторичных драгоценных металлов для снятия эмуль­сионного слоя с пленки предложено применять ферментный пре­парат Протосубтилин ГЗх-1, выращенный из культуральной жидкости продуцента Bac.Subtilis. Этот отечественный порошкообраз­ный препарат используется в кожевенной промышленности для мягчения кожсырья и в животноводстве — в качестве добавки к кормам и комбикормам.

Применение ферментов для смыва с пленки эмульсионного слоя практикуется и в зарубежной практике. Так, фирма «Sramec» рекомендует использовать для этой цели панкреатин (трипсин) — протеолитический фермент животного происхождения — и приводит следующий режим смыва эмульсионного слоя с пленки:

1) обработка пленки щелочным (рН=8-9) раствором, содер­жащим до 0,2% панкреатина при температуре 40°С. Расход панк­реатина - 1 г/кг рентгеновской пленки;

2) разбавление пульпы промывными водами от промывки ре­генерированной основы пленки;

3) подкисление раствора 20%-ной серной кислотой до рН=2-3, отстаивание, декантация осветленного раствора и сушка серебросодержащего шлама.