王繼真,姜 展
(青島大學,山東 青島 266071)
紫草又名紫丹、紫草根,是一種常用的中藥材,具有涼血、活血、抗菌消炎等功效。紫草中含有萘醌類、苯酚苯酮類、酚酸類、生物堿類、三帖酸類、黃酮類以及紫草多糖類等多種化學成分[1],萘醌類化合物是紫草色素的主要來源,其不溶于水,溶于乙醇等有機溶劑。紫草具有抗癌、抗生育、保肝以及治療皮膚病等功效。紫草除了其具有醫(yī)療保健功能外,紫草色素在紡織品的應用上也取得了很多進展。
炎癥是日常中十分常見的疾病,也會導致并發(fā)多種疾病,因此消炎方法和消炎藥物的研究和提取成為醫(yī)學研究的熱點。近年來,對紫草的抗炎作用的研究在多方面都有所進展。劉斌焰[2]等對紫草浸泡、水煎、制成藥液,以大鼠為研究對象,觀察其重癥胰腺炎肺組織病理變化。研究表明,紫草減輕了大鼠重癥急性胰腺炎所致的肺損傷,降低了重癥急性胰腺炎大鼠死亡率。
由于不良的生活習慣和環(huán)境等因素,癌癥的發(fā)病率越來越高,正愈來愈嚴重地威脅著人們的身體健康。因此,研發(fā)高效、低毒性的抗癌藥物,是醫(yī)學工作者一項艱巨的任務。張小方[3]等通過培養(yǎng)細胞、細胞侵襲和遷移能力檢測、數(shù)據(jù)分析,研究紫草素對非小細胞肺癌A549運動能力的影響。結果表明,紫草素降低了細胞的活力,減弱了非小細胞肺癌A549的運動能力,對非小細胞肺癌A549侵襲和遷移能力具有一定的抑制作用。
紫草素(Shikonin)分子式為C16H16O5,異名紫根素、紫草醌、紫草寧, 它是從紫草的根部提取的一類天然萘醌類物質(zhì)[4],在皮膚病的治療方面具有很多的研究。王道明[5]等將60例淺二度燒傷小兒分為治療組和對照組兩組,觀察創(chuàng)面加深、局部過敏、刺激性疼痛等不良反應,研究復方紫草油對淺二度燒傷的治療效果。研究表明,復方紫草油創(chuàng)面用藥是止痛效果好,具有較好的愈合效果,且用藥安全、刺激小。
隨著中醫(yī)藥學的進一步研究,紫草對婦科疾病的治療也取得了相應的進展。買爾旦·馬合木提[6]等用正己烷對軟紫草進行脫脂及色素提取,采用MTT染色法進行染色,計算細胞抑制率,研究紫草素對HIV-1體外活性的抵抗作用。結果表明,紫草水溶性提取物對正常的細胞有一定的毒性,可抑制HIV-1的增殖,對HIV-1感染MT-2細胞具有保護作用。
近年來,隨著醫(yī)學研究水平和對中醫(yī)藥領域的重視程度的不斷提高,不僅對紫草的抗炎、抗癌、治療皮膚病等有了很多新的進展,并且研究發(fā)現(xiàn)紫草還具有止血、保肝、抗生育等功效。趙子慕[7]等以比格犬為研究對象,將六只比格犬分為對照組和紫草組,每只比格犬拔掉四顆前磨牙,將紫草粉末填滿紫草組的拔牙創(chuàng),觀察止血情況,以此來研究紫草粉對于比格犬拔牙創(chuàng)的止血效果。研究表明,紫草粉不僅有較好的止血效果,還具有促進傷口愈合的作用。
植物染料來源于植物的根、莖、葉等部位,經(jīng)分離、純化而得。植物染料具有無毒、抗菌、可自然降解等優(yōu)點。紫草色素從紫草根中提取,在食品、化妝品、醫(yī)學等領域有較廣泛的應用,在紡織品中的研究相對較少。
2012年劉祥霞[8]等對紫草色素的提取方法和工藝進行了研究,并通過單因素實驗探討了酶處理溫度、酶處理時間及酶處理pH值對棉織物染色效果的影響。研究表明,采用100%乙醇,在浴比為1:20、提取2~4小時、溫度50℃條件下,紫草色素提取效果最好;硫酸鋁鉀作為媒染劑,用預媒染的方法可上染棉織物;在染色時,重復染色兩次,色牢度可基本達到要求。
2009年冉瑞龍[9]等加入95%乙醇到搗碎的紫草進行色素提取,研究紫草色素對亞麻織物的染色性能。通過單因素實驗,探究溫度、時間、pH值對上染率的影響。對染色方法、媒染條件及染色色牢度進行研究。結果表明,由于亞麻纖維的結晶度和取向度高,紫草染料對亞麻織物的上染率不高;前媒染法的染色效果最佳,染色最佳工藝條件為:時間60min、溫度70℃、pH=3、浴比為50:1;pH值過高會引起媒染劑金屬離子沉淀,不利于染色。
2010年呂麗華[10]等將紫草粉末溶于無水乙醇中進行恒溫提取,通過單因素實驗,觀測pH值、溫度、染液體積分數(shù)及浴比對色素提取的影響,研究紫草色素對柞絲織物的染色性能。研究發(fā)現(xiàn),紫草色素的最佳工藝條件為:浴比1:40、溫度80℃、時間60min、染液體積分數(shù)8%;媒染處理提高了織物的色差值和飽和度值。
2016年路振翔[11]等用95%乙醇對紫草色素進行提取,探討真絲織物染色后織物的耐摩擦牢度和耐水洗牢度。研究表明,不同媒染劑的使用具有不同的顏色變化,錫鹽染出織物顏色為紅色,銅鹽染出的織物顏色是紫紅色,鋁鹽染出的織物顏色是紫色;紫草素色染色后絲織物的干、濕色牢度差異不大,媒染劑的濃度對色牢度的影響較小。
2003年余志成[12]等研究了紫草色素對羊毛的染色性能,將紫草根搗碎浸漬于乙醇溶液中,通過過濾蒸餾等方式對紫草色素進行提取,研究pH值、染色溫度、分散劑、媒染劑對染色性能的影響。研究表明,紫草色素的耐熱性、耐氧化性和耐酸堿性能較好;最佳pH值為4,分散劑提高了紫草色素的染色性能;金屬媒染劑有助于染色牢度的提高。
2011年賈麗霞[13]等對紫草色素進行提取,并使用亞硫酸氫鈉、二氧化錳和硼酸對紫草色素進行磺化,對羊毛針織物進行染色,研究其染色性能。研究表明,不同的媒染劑對織物染色具有不同的效果,媒染劑Fe3+具有較好的上染效果。
2013年賈維妮[14]等對紫草染料進行提取采用直接染色、預媒染色、同媒染色、后媒染色對浸潤后的大豆蛋白織物染色,研究染色后織物的染色牢度、抗菌性能和抗紫外線性能。研究表明,紫草色素的最佳提取工藝為:pH=11、提取120min、提取溫度100℃;媒染劑的不同會對織物產(chǎn)生不同的顏色變化,KAlSO4后媒法為灰紫色 ,CuSO4后媒法為綠色,K2Cr2O7后媒法為棕色;染色后的大豆蛋白織物色牢度較好,具有抗菌抗紫外線等優(yōu)良性能。
植物染料以其無毒性、環(huán)保性及其自然的色調(diào)等優(yōu)勢,受到了越來越多的關注。植物染料較為傳統(tǒng)的染色方法、染色后顏色的重現(xiàn)性差及色牢度差等缺點也限制了其發(fā)展。
紫草色素作為一種性能優(yōu)良的植物染料,我們充分利用其抗菌、抗炎等優(yōu)良性能的同時,也要盡快研究其高效可靠的染色方法,優(yōu)化其在織物上的染色性能。