天然植物抗菌成分提取及其在真丝织物上的应用

摘要

随着生态环境的日益恶化，人们更加期待环保型功能纺织品的问世。天然植物无毒无害，资源丰富，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的可降解性和环境相容性。若将天然药用植物的提取物处理到纺织品上，可达到抗菌、消臭、吸湿、抗过敏等功效，既符合当今纺织品生态发展要求，也为纺织品染整加工开辟更广阔的领域。
　　 本课题通过对蚕沙、虎杖、黄芩等12种抗菌植物的筛选，确定黄芩和地锦草为主要研究对象，并对该两种植物的乙醇回流提取和超声波辅助提取进行工艺参数优化；通过对各提取液的吸光度及最低抑菌浓度测试，比较不同方法(乙醇回流提取、超声波辅助提取、水提取和碱提取)的提取效果；通过化学显色、紫外光谱、红外光谱对提取物有效成分进行分析；采用紫外分光光度法测定提取物各有效成分的含量。同时本文还研究提取物在染色过程中各工艺参数、金属离子对真丝织物抗菌性能的影响，以及抗菌耐久性；探讨染色后真丝织物的抗紫外线性能，金属离子对染色真丝织物抗紫外线的影响，以及抗紫外线耐洗性。
　　 研究结果表明：
　　 通过提取工艺参数分析，黄芩的乙醇回流提取优化工艺为：乙醇浓度60％，固料比1：30，提取温度80℃，提取时间1 h，提取次数1次；超声波辅助提取的优化条件为：乙醇浓度70％，固料比1：50，超声时间3.min，浸泡时间1h。地锦草乙醇回流提取优化工艺为：乙醇浓度60％，固料比1：50，回流时间1.5h，温度70℃，提取次数1次；超声波辅助提取优化工艺为：乙醇浓度50％，浸泡时间3h，固料比1：50，超声时间4.min。
　　 通过吸光度及最低抑菌浓度试验可判断，乙醇回流提取效果最佳。黄芩乙醇提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的最低抑菌浓度分别为0.2.ml/ml、0.2.ml/ml；地锦草乙醇提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的最低抑菌浓度分别为.ml/ml、.ml/ml。
　　 黄芩提取液和地锦草提取液均受pH值和温度的影响。黄芩提取液和地锦草提取液在酸性或弱酸性条件下比较稳定，而在碱性条件下稳定性较差；且两者在80℃条件下较稳定。
　　 通过化学定性分析可知，黄芩提取物中含有黄酮类化合物：地锦草提取物中含有黄酮类及鞣质物质。由紫外光谱分析可知，黄芩提取物在27.nm处有最大吸收峰；地锦草提取液在21.nm处有最大吸收峰。通过分光光度法测定，经乙醇提取后，黄芩总黄酮含量为12.42％；地锦草总黄酮含量为2.35％，总鞣质含量为18.21％。
　　 真丝织物在黄芩提取液浓度40％，pH值4，温度90℃，浴比1：50，时间6.min的条件下染色，可获得优异的抗菌性能，即对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率分别为100％、91.92％。进一步用金属离子处理后，真丝织物对金黄色葡萄球菌的抑菌效果无明显变化，而对大肠杆菌的抑菌率均稍有下降。黄芩染色织物在30次洗涤后，对金黄色葡萄球菌仍有极强的抑菌效果，抑菌率保持在99％以上：对大肠杆菌的抑菌率随着水洗次数的增加而下降，即由90.59％下降到84.51％。经稀土处理的黄芩染色真丝织物在30次洗涤后，对金黄色葡萄球菌的抑菌率由100％下降到99.20％；对大肠杆菌的抑菌率由89.87％下降到87.81％。
　　 真丝织物在地锦草提取液浓度60％，pH值4，温度80℃，浴比1：50，时间6.min条件下染色，获得了良好的抗菌能力，即对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率分别为99.67％、89.31％。。进一步用金属离子处理后，织物对金黄色葡萄球菌的抑菌效果无明显影响，而对大肠杆菌的抑菌率有所下降。地锦草染色织物对金黄色葡萄球菌的抑菌率随着水洗次数的增加而下降，经30次水洗后，由100％下降到61.80％；对大肠杆菌的抑菌率也随着水洗次数的增加而下降，经30次水洗后，由89.31％下降到67.86％。而经稀土处理的地锦草染色真丝织物在30次水洗后，对金黄色葡萄球菌的抑菌率由100％下降到89.42％，对大肠杆菌的抑菌率由87.96％下降到73.25％。
　　 通过正交实验，真丝织物在黄芩提取液浓度30％，温度80℃，p.4，时间4.min条件下染色，UPF值得到明显改善，从1.96增加到26.7；再经金属离子处理后，真丝织物的UPF值进一步获得提高，其中以硫酸亚铁效果最佳。经水洗30次以后，黄芩染色织物的UPF值下降，由26.7下降到18.1；而经亚铁离子处理后的织物，30次水洗后，UPF值仍比直接染色的高，且平均透过率低于5％。
　　 真丝织物在地锦草提取液浓度30％，温度80℃，p.4，时间4.min条件下染色，抗紫外线性能得到明显改善，UPF值从1.96增加到23.1；再经金属离子处理后，真丝织物的UPF值进一步得到了提高，其中以明矾效果最佳。经水洗30次以后，地锦草染色织物的UPF值下降，由23.1下降到20.9；而经铝离子处理后的织物，30次水洗后，UPF值仍比直接染色的高，且平均透过率低于5％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1 天然抗菌性植物

1.1 概述

1.2 抗菌性植物研究现状

1.3 抗菌性植物主要成分及抗菌机理

2 抗菌性植物有效成分提取

2.1 溶剂提取法

2.2 超临界流体萃取法

2.3 超声波辅助提取法

2.4 微波辅助提取法

2.5 酶提取法

3 抗菌性植物有效成分含量测定

3.1 高效液相色谱法

3.2 紫外分光光度法

3.3 毛细管电泳法

3.4 薄层色谱扫描法

4 植物抗菌剂与纺织品固着

4.1 染色

4.2 纤维改性

4.3 微胶囊技术

5 抗菌性能评价及测试

5.1 抗菌剂性能评价

5.2 抗菌测试方法

6 本课题立题意义及主要研究内容

6.1 立题意义

6.2 主要研究内容

参考文献

第二章 抗菌植物有效成分提取及表征

1 引言

1.1 黄芩

1.2 地锦草

2 实验材料与仪器

2.1 材料与药品

2.2 仪器

3 实验方法

3.1 抗菌植物筛选

3.2 提取单因素分析

3.3 提取方法比较

3.4 提取液稳定性分析

3.5 提取物有效成分分析

4 实验结果与讨论

4.1 抗菌植物筛选

4.2 黄芩有效成分提取

4.3 地锦草有效成分提取

5 小结

参考文献

第三章 抗菌植物在功能纺织品中的应用

1 引言

2 实验材料与仪器

2.1 材料与药品

2.2 仪器

3 实验方法

3.1 织物抗菌性能研究

3.2 织物抗紫外线辐射性能研究

4 实验结果与讨论

4.1 织物抗菌性能研究

4.2 织物抗紫外线辐射性能研究

5 小结

参考文献

第四章 结论

1 抗菌植物有效成分提取及表征

1.1 抗菌植物筛选

1.2 抗菌植物有效成分提取

1.3 提取液稳定性分析

1.4 提取液有效成分分析

2 抗菌植物在功能纺织品上的应用

2.1 抗菌应用

2.2 抗紫外线应用

致谢

附录