姜黄素类化合物的提取、精制与染色工艺研究

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姜黄是具有药理活性的天然植物,因其根茎中存在姜黄素类化合物等活性组分,广泛应用于医药、印染、食品、饲料等行业。目前在姜黄素类化合物提取及应用过程中存在产品纯度低、染色利用率不高等问题,因此需要对提取后的姜黄素类化合物进行精制再用于染色。本文以姜黄为原料,采用超声法辅助提取姜黄素类化合物,然后用树脂吸附法进行精制纯化,获得了较佳的工艺条件,最后探索了姜黄素类化合物的染色工艺,并对染色后的织物进行性能测试。  先对姜黄进行石油醚脱油、紫外射线辐射预处理,然后考察了提取溶剂、乙醇浓度、料液比、超声时间、超声功率、提取次数对超声法辅助提取姜黄素类化合物提取率的影响,获得了超声法辅助提取姜黄素类化合物的较佳工艺条件:提取溶剂为80%(v/v)乙醇溶液,料液比1∶30(m/v,g/ml),超声功率150W,提取时间60min,提取两次。在此条件下姜黄素类化合物的提取率为90.62%,质量纯度为7.24%。  由于超声法辅助提取产物中姜黄素类化合物的纯度较低,需要精制纯化。通过对比聚酰胺树脂、硅胶和AB-8树脂三种吸附剂对姜黄素类化合物的精制效果,确定聚酰胺树脂为最佳吸附剂。考察了聚酰胺用量、空速、乙醇溶液浓度、洗脱剂用量对精制效果的影响,确定了树脂吸附法精制纯化姜黄素类化合物的较佳工艺条件:聚酰胺树脂用量为1.426g/mg姜黄素类化合物,空速为1.0ml/min,洗脱溶剂为80%(体积分数)乙醇溶液,洗脱剂用量为8ml/g聚酰胺树脂,在此条件下姜黄素类化合物的质量纯度由7.24%提升至63.15%。然后对精制后的姜黄素类化合物产品进行了紫外-可见光谱、薄层色谱、红外光谱分析表征,结果表明该产品的结构与姜黄素标准品结构一样。  在树脂吸附法精制的基础上,对姜黄素类化合物产品进行染色工艺研究。考察了姜黄染料浓度、染液pH、聚乙烯吡咯烷酮K-30的浓度、浴比、染色时间、染色温度对直接染色效果的影响,综合考虑表观色深值和颜色特征值,得到了姜黄染料直接上染真丝的最佳工艺条件:染料浓度为3%(o.w.f),染液pH值为5,聚乙烯吡咯烷酮K-30用量为1.0g/L染液,染色时间45min,染色温度80℃。  为了进一步提高染色牢度,考察了硫酸铝、硫酸亚铁、海藻酸钠和柠檬酸四种媒染剂对染色效果的影响,确定海藻酸钠为最佳媒染剂。通过比较预媒染、同媒染、后媒染三种媒染方法,确定预媒染法为较佳的媒染方法,通过正交试验获得了海藻酸钠预媒染染色的较佳工艺条件:媒染剂浓度2%(o.w.f)、媒染温度60℃、媒染时间60min。与直接染色法相比,海藻酸钠预媒染法染色后的真丝织物具有较好的染色效果和较高的耐磨擦牢度、耐日晒牢度和耐水洗牢度。  上述研究结果表明:超声法辅助提取和聚酰胺树脂吸附法组合工艺可得到较高的姜黄素类化合物提取率和质量纯度,海藻酸钠预媒染法染色后的真丝织物染色效果较好、染色牢度较高,为姜黄素类化合物的高附加值应用提供了基础。
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