茜草素的合成与改性研究中期汇报
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基于不同方法提取茜草精油的化学组成及功能性研究茜草(Rubia cordifolia L.),系茜草科多年生攀援草本植物,茜草根具有行血止血、通经活络、止咳祛痰、祛瘀通经、改变体质效用并兼具有利尿剂属性的功效,是我国一种传统的中药。
茜草资源在我国地域上的分布较为广泛,尤其是陕西渭南地区。
系统的研究和深入对茜草资源的认识,对我国的中医药发展及促进当地经济有一定意义。
本文所用的茜草原料采集于陕西省渭南市南塬一带,对我国传统中药茜草的挥发性成分——茜草精油进行了研究,主要分析茜草精油的化学组成及其生物学功能。
1.大叶茜草素、呋喃大叶茜草素、4-叔丁基-2-苯基-苯酚、3-甲基-2-环戊烯酮、β-桉叶油醇和11-羟基大麻酚等物质成分被鉴定是水蒸气蒸馏法所得茜草精油的主要成分;呋喃大叶茜草素、大叶茜草素、β-桉叶油醇、4-叔丁基-2-苯基-苯酚、丁香酚、鲨烯和3-甲基-2-环戊烯酮被证实则为超临界CO<sub>2</sub>流体萃取所得茜草精油的主要成分。
另外,水蒸气蒸馏法及超临界C02流体萃取法得到的茜草精油在表观状态方面也有一定差异。
如:水蒸气蒸馏得率较低,呈亮黄淡绿色晶片状固体,具特征性刺激性气味;而超临界CO<sub>2</sub>流体萃取法所得精油得率稍高,呈橙红色粘稠状固体,具特征性刺激性气味。
固相微萃取茜草精油主要成分为苯乙醛、长叶薄荷酮、香叶基丙酮、3-甲基-2-环戊烯酮和芳姜黄烯。
2.采用水蒸气蒸馏法及超临界CO<sub>2</sub>流体萃取法所得的精油和七种细菌为材料进行了抑菌实验。
S.epidermidis B.cereus和S.typhimurium对于水蒸气蒸馏所得茜草精油表现更为敏感;S.aureus,S.epicdermidis,B.subtilis 和 S.typhimurium 则对于超临界CO<sub>2</sub>流体萃取的茜草精油更为敏感。
第31卷㊀第5期2023年9月现代纺织技术AdvancedTextileTechnologyVol.31ꎬNo.5Sep.2023DOI:10.19398∕j.att.202303008丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备及应用俞林双1ꎬ金万慧2ꎬ周㊀颖1ꎬ杨悦悦1ꎬ雷彩虹1ꎬ3ꎬ朱海霖1ꎬ3ꎬ陈建勇1(1.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)ꎬ杭州㊀310018ꎻ2.湖北省纤维检验局ꎬ武汉㊀430000ꎻ3.浙江省现代纺织技术创新中心ꎬ浙江绍兴㊀312000)㊀㊀摘㊀要:为提高丝素蛋白纤维膜的止血抗菌性能ꎬ以茜草素为止血抗菌剂ꎬ六氟异丙醇为溶剂ꎬ采用静电纺丝法制备丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜ꎬ对不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜形貌㊁吸水率㊁止血性能和抗菌性能进行了测试分析ꎮ结果表明:不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜呈光滑致密㊁无串珠的网状结构ꎬ并具有较高的吸水率ꎻ随着茜草素含量的增加ꎬ复合纤维膜的抗菌性呈显著增加趋势ꎬ当丝素蛋白∕茜草素质量比为10ʒ1时ꎬ丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到(92 02ʃ1.03)%和(98.03ʃ0.28)%ꎬ其止血性能明显优于市售止血纱布ꎮ关键词:丝素蛋白ꎻ纤维膜ꎻ茜草素ꎻ静电纺丝ꎻ止血ꎻ抗菌中图分类号:TS141.8㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009 ̄265X(2023)05 ̄0058 ̄08收稿日期:20230306㊀网络出版日期:20230403基金项目:浙江省基础公益研究计划项目(LGC21E030003)ꎻ浙江省教育厅一般科研项目(20200066 ̄F)ꎻ国家自然科学基金项目(51273181)ꎻ浙江理工大学科研启动项目(19202448 ̄Y)作者简介:俞林双(1997 )ꎬ女ꎬ浙江海宁人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事丝素基生物材料方面的研究ꎮ通信作者:雷彩虹ꎬE ̄mail:leilei@zstu.edu.cn㊀㊀突发性创伤出血在日常生活中不可避免ꎬ大量的失血和伤口感染可能会危及生命ꎬ因此开发具有抗菌止血的创伤愈合材料具有重要意义ꎮ丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的天然高分子蛋白ꎬ具有良好的生物相容性和可降解性ꎬ同时具有一定的止血能力和抗菌性能[1 ̄2]ꎬ在生物医用材料领域得到了很多研究与应用[3 ̄4]ꎮ但单一的丝素蛋白材料止血㊁抗菌性能不足ꎬ限制了其在创面敷料中的应用[5]ꎮ因此ꎬ构建兼具抗菌㊁止血功能的丝素基敷料成为研究热点ꎮ抗菌剂一般有无机抗菌剂㊁有机抗菌剂和天然抗菌剂三大种类ꎮ无机抗菌剂有Ag㊁Cu㊁ZnO等金属及金属化合物[6]ꎻ有机抗菌剂有季铵盐㊁卤胺类等[7]ꎮ这两类抗菌剂虽应用广泛㊁抑菌效率高[8]ꎬ但仍难以避免化学合成中造成的环境问题以及存在危害人体健康的弊端[9]ꎬ这使得天然抗菌剂在医药材料领域成为了更好的选择[10]ꎮ茜草素是采用乙醇为溶剂从茜草的根中提取得到ꎬ是天然药用植物茜草的主要有效成分ꎬ属于蒽醌类化合物ꎬ具有止血㊁抑菌抗炎等作用[11 ̄12]ꎬ并且对人体副作用小ꎬ除了在现代医疗领域中有极其广泛的应用外ꎬ还被广泛用作天然食用色素和天然染发剂[13]ꎮ静电纺丝是一种制备功能性纤维膜的高效方法[14]ꎬ制备的纤维膜具有较好的生物相容性能和可调节的孔隙率ꎬ不仅有益于细胞呼吸增殖加速创面愈合ꎬ其较大的比表面积又能增加吸水量ꎬ能够有效地提高止血效率[15]ꎮ本文以茜草素为止血抗菌剂ꎬ以六氟异丙醇为溶剂制备一定质量比的丝素蛋白∕茜草素纺丝溶液ꎬ再通过静电纺丝法制备复合纤维膜ꎮ分析不同质量比下所得丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的微观形貌㊁吸水率㊁止血性能和抗菌性能ꎬ探究茜草素含量对丝素蛋白纤维膜止血抗菌性能的影响ꎮ希望能制备出一种具有良好抗菌效果丝素基止血材料ꎬ为今后开展丝素基创面敷料的研究奠定基础ꎮ1㊀实㊀验1.1㊀实验材料和仪器实验材料:蚕茧ꎬ浙江米赛丝绸有限公司ꎻ六氟异丙醇(99.5%)ꎬ上海晶纯生化科技股份有限公司ꎻ茜草素ꎬ国药集团化学试剂有限公司ꎻ无水碳酸钙ꎬ无水氯化钙ꎬ无水乙醇ꎬ氯化钠ꎬ杭州高晶化工有限公司ꎻ磷酸盐缓冲液(pH=7.2~7.4)ꎬ上海阿拉丁生化科技股份有限公司ꎻ新西兰兔血ꎬ杭州赛洛进生物科技有限公司ꎻ营养琼脂ꎬ酵母浸粉ꎬ蛋白胨ꎬ杭州百思生物技术有限公司ꎻ金黄色葡萄球菌标准菌株(ATCC6538)ꎬ大肠杆菌标准菌株(ATCC11229)ꎬ上海鲁微科技有限公司ꎻ灭菌级医用纱布敷料ꎬ南昌市奥康医疗器械有限公司ꎻ去离子水ꎬ实验室自制ꎮ实验仪器:SHB ̄Ⅲ循环水式多用真空泵(杭州惠创仪器设备有限公司)ꎻ真空冷冻干燥机FD ̄80(北京博医康实验仪器有限公司)ꎻ凯特TG18G台式高速离心机(上海晚成医疗器械有限公司)ꎻHJ ̄4A磁力搅拌器(上海路晨科学仪器有限公司)ꎻJDF05型静电纺丝机(长沙纳仪仪器科技有限公司)ꎻGI54DWS高压灭菌锅(厦门致微仪器有限公司)ꎻDNP ̄9082电热恒温培养箱ꎬ恒温振荡器(上海精宏实验设备有限公司)ꎻSW ̄CJ ̄1D(实用型)单人单面垂直净化工作台(苏州净化设备有限公司)ꎮ1.2㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备步骤包括丝素蛋白的制备㊁纺丝液的制备和丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备ꎬ实验流程图如图1所示ꎮ图1㊀实验流程Fig.1㊀Experimentalprocedure1.2.1㊀丝素蛋白的制备蚕茧在98ħ的2%的碳酸钠溶液中脱胶ꎬ脱胶时间3hꎮ脱胶后用去离子水冲洗蚕丝至无粘腻感ꎮ将蚕丝60ħ烘干ꎬ再按质量比1ʒ50的浴比在98ħ的三元溶液CaCl2∕CH3CH2OH∕H2O(物质的量比1ʒ2ʒ8)中溶解3hꎬ室温冷却后置于离心机中以1200r∕min的速度离心ꎬ15min后取上清液抽滤后倒入透析袋中在去离子水中透析3dꎬ每隔12h更换一次去离子水ꎮ-80ħ冷冻干燥3dꎬ获得纯丝素蛋白ꎮ1.2.2㊀纺丝液的制备以六氟异丙醇为溶剂ꎬ配制成质量分数为12%的丝素蛋白溶液ꎬ再根据丝素蛋白∕茜草素的质量比(60ʒ1㊁30ʒ1㊁15ʒ1㊁10ʒ1)ꎬ加入相应质量的茜草素配制出不同质量比的丝素蛋白∕茜草素混合纺丝液ꎮ1.2.3㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备将制得的纺丝液装入10mL的一次性注射器内ꎬ安装上内径为18G规格的不锈钢点胶针头的喷射口ꎬ固定在注射泵上ꎬ采用硅油纸收集复合纤维膜ꎬ以便更好分离复合纤维膜与接收辊ꎮ实验中ꎬ注射泵推进的速度为0.5mL∕hꎬ针头到滚轴的距离为10cmꎬ电压箱设置参数15kVꎬ时间2hꎮ并对制得的纤维膜采用75%乙醇浸泡1hꎬ常温自然干燥后得到丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜ꎮ将纯丝素蛋白纤维膜样品记为SFꎬ不同质量比丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜样品(60ʒ1㊁30ʒ1㊁15ʒ1㊁10ʒ1)分别记95第5期俞林双等:丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备及应用为SF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3㊁SF ̄A4ꎮ1.3㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的性能测试1.3.1㊀表面形貌测试用JSM ̄5610LV型场发射扫描电镜(JEOLꎬ日本)对镀金处理后的复合纤维膜样品进行表面形貌的观测ꎮ通过Image ̄ProPlus6.0软件对电镜照片进行分析ꎬ随机选取100根纤维进行测量并计算平均直径及方差ꎮ1.3.2㊀化学结构测试用Nicoletis50型傅里叶变换红外光谱仪(ATR ̄FTIR)测定不同复合纤维膜样品的红外光谱ꎬ500~4000cm-1ꎮ1.3.3㊀吸水率测试用称重法测量复合纤维膜的吸水率[16]ꎮ将样品裁切成边长3cm的方形并记重ꎮ将样品置于10mL的PBS(pH=7.2~7.4)中ꎬ并室温放置24h后ꎬ移除样品表面多余的水并记重ꎮ以止血纱布为对照ꎬ测量3次取平均值ꎮ由式(1)计算吸水率ꎮA∕%=Ww-WdWdˑ100(1)式中:A为吸水率ꎬ%ꎻWd为复合纤维膜干燥时的重量ꎬgꎻWW为复合纤维膜吸水后的重量ꎬgꎮ1.3.4㊀体外凝血指数测试用体外凝血指数对复合纤维膜的止血效果进行观察测试ꎮ体外凝血指数指的是材料接触血液后对血液凝固的影响ꎬ是衡量材料止血效果的重要指标[17]ꎮ体外凝血指数越小ꎬ凝血效果越好ꎮ离心管中加入50mg的样品ꎬ于37ħ恒温培养箱中孵育5minꎬ接着再加入新鲜抗凝兔血100μLꎬ并立即加入20μL0.2mol∕L的CaCl2溶液于离心管中ꎬ孵育5min后加入25mL去离子水ꎮ在50r∕min㊁37ħ条件下振荡离心管5minꎬ取上清液在545nm下检测紫外吸收ꎮ实验中以止血纱布作为对照ꎬ不加任何样品的空白组作为阴性对照ꎬ其他实验条件一致ꎮ实验组和对照组分别进行3次重复试验并计算出平均值ꎮ由式(2)计算体外凝血指数ꎮBCI∕%=A1A0ˑ100(2)式中:BCI为体外凝血指数ꎬ%ꎻA1为各组样品测得的紫外吸光度ꎻA0为阴性对照组的紫外吸光度ꎮ1.3.5㊀抗菌性能测试用平皿扩散法[18]和平板计数法[19]测定复合纤维膜的抗菌性能ꎬ试验方法参照GB∕T20944.12007«纺织品抗菌性能的评价第1部分:琼脂平皿扩散法»和GB∕T20944.3 2008«纺织品抗菌性能的评价第三部分:振荡法»ꎬ测试菌种选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌ꎮ样品的抗菌性能以抑菌圈直径和抑菌率表征ꎮ抑菌圈:将液态无菌琼脂培养基倒入培养皿中ꎬ待其冷却固化后ꎬ取适量菌液在平板上均匀地涂板ꎬ并将复合纤维膜制成直径6mm的圆形试样ꎬ将其分别置于培养皿的中间位置ꎬ37ħ恒温密封培养ꎮ24h后ꎬ用游标卡尺测定抑菌圈直径的大小ꎬ每组进行3次测量ꎮ抑菌率:将50mg的样品置于已培养的菌悬液中ꎬ振荡菌悬液使细菌均匀分布ꎮ24h以后进行稀释ꎬ再移取10μL菌液涂平板并密封ꎮ将平板倒置于37ħ恒温箱中ꎬ24h后计数平板上的菌落数ꎮ每组进行3次测量ꎮ由式(3)计算抑菌率ꎮR∕%=N0-NmN0ˑ100(3)式中:R为抑菌率ꎬ%ꎻNm为各组样品平板上的菌落数ꎬ个ꎻN0为未放样的空白对照平板上的菌落数ꎬ个ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀表面形貌表征不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的形貌特征如图2所示ꎮ从图2中可以看出ꎬ与未浸泡乙醇的纯丝素纤维膜SF(图2(a))相比ꎬ浸泡后的纯丝素蛋白纤维膜SF(图2(b))呈致密网状结构ꎬ从图2(c) (f)可以看出ꎬ丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜中的纤维均呈光滑致密㊁无串珠网状结构ꎮ与纯丝素蛋白纤维膜SF(0.61ʃ0.22)μm相比ꎬSF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3㊁SF ̄A4的平均直径分别为(0 63ʃ0.20)㊁(0.60ʃ0.21)㊁(0.61ʃ0.19)㊁(0 63ʃ0.18)μmꎬ说明加入茜草素后复合纤维膜的纤维直径没有明显的变化ꎮ但当丝素蛋白与茜草素质量比为15ʒ1时ꎬ纤维网中出现明显的纤维断裂ꎬ复合纤维膜的机械性能降低ꎮ06 现代纺织技术第31卷图2㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的SEM照片Fig.2㊀SEMphotosofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembrane2.2㊀化学结构分析不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的红外光谱测试结果如图3所示ꎮ从图3中可以看出ꎬ复合纤维膜在1625cm-1处左右对应丝素蛋白酰胺I的吸收峰ꎬ呈现出典型的β折叠结构ꎬ这种构造使得复合纤维膜在水中不溶解[20]ꎮ与纯丝素蛋白纤维膜SF相比ꎬ复合纤维膜在1380㊁1100㊁930cm-1处出现新的特征吸收峰ꎬ对应的可能是茜草素苯环上的碳氢键的面外弯曲振动㊁C H面内弯曲振动和C H面外弯曲振动ꎮ此外ꎬ随着茜草素含量增加ꎬ复合纤维膜在3280cm-1处的O H和N H基团重叠的伸缩振动峰的强度减弱ꎮ以上峰值变化说明丝素膜中存在茜草素(1ꎬ2 ̄二羟基 ̄9ꎬ10 ̄蒽二酮)[21]ꎬ且没有新物质产生ꎮ2.3㊀吸水率分析不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的吸水率测试结果如图4所示ꎮ吸水率是评价材料体外止血性能的重要参数ꎬ具有较好吸水能力的材料在出血过程中能够吸收伤口周围的血液ꎬ提高血液中凝血因子的浓度ꎬ从而加速止血进程促进伤口愈合[1]ꎮ与止血纱布(194.0ʃ11.7)%相比ꎬSF(1157.7ʃ22.2)%的吸水率具有极大的优势ꎮ这是因为丝素分子链上存在大量亲水性的 OH㊁ NH2和 C O基团ꎬ极易形成氢键与水结合ꎬ具有极强的亲水性[22]ꎮ复合纤维膜SF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3和SF ̄A4的吸水率分别是(1134.13ʃ14 32)%㊁(1038.60ʃ18.27)%㊁(975.92ʃ12 95)%㊁(880.43ʃ10.04)%ꎬ数据差异具有统计学意义(P<0.05)ꎮ与SF相比ꎬ复合纤维膜的吸水率随着茜草素含量的增加有一定程度的下降ꎬ这可能是由于茜草素分子含有 OH等极性基团ꎬ茜草素分子链与丝素分子链之间的作用力更强ꎬ减弱了复合纤维膜与水分子间的结合ꎬ导致复合纤维膜的吸水能力略有下降[23]ꎮ但与止血纱布相比ꎬ复合纤维膜仍有更好的吸水能力ꎮ图3㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的红外谱图Fig.3㊀FTIRspectraofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembrane图4㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的吸水率Fig.4㊀Waterabsorptionofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembrane16第5期俞林双等:丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的制备及应用2.4㊀体外凝血指数分析不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的体外凝血指数(BCI)测试结果如图5所示ꎮ从图5(a)中可以看出ꎬ复合纤维膜可以吸收血液使其凝固成血凝块并沉降在离心管的底部ꎬ随着茜草素含量的增加ꎬ上清液的颜色逐渐变淡ꎬ表明复合纤维膜吸收血液使其凝固的能力增强ꎮ从图5(b)可以看出ꎬ与止血纱布对照样的BCI值(80.01ʃ1.38)%相比ꎬSF(70.95ʃ0.49)%㊁SF ̄A1(54.27ʃ0 74)%㊁SF ̄A2(42.27ʃ0.38)%㊁SF ̄A3(31.15ʃ0.60)%和SF ̄A4(22.74ʃ0.74)%的BCI值逐步减少ꎬ数据差异具有统计学意义(P<0.05)ꎬ表明制得的复合纤维膜的体外促凝血能力均优于止血纱布ꎮ其中SF ̄A4能够在很短的时间内使血液凝固ꎬ表现了极好的凝血能力ꎮ这归因于茜草素可以缩短凝血酶原转化为凝血酶的时间ꎬ使血液凝固时间缩短ꎬ有效提高止血效果[24]ꎮ同时复合纤维膜具有较高的吸水率(图4)ꎬ与血液接触时能够快速吸收水分子加速血液凝固ꎬ因此SF ̄A4复合纤维膜有较低的体外凝血指数ꎬ止血作用明显增强ꎮ图5㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的体外凝血性能Fig.5㊀Invitrocoagulationactivityofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembrane2.5㊀抗菌性能分析不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的抑菌圈测试结果如图6所示ꎮ平皿扩散法是衡量抑菌效果的定性方法[18]ꎮ从图6中可以看出ꎬ纯丝素蛋白纤维膜SF对金黄色葡萄球菌(6.81ʃ0.31)mm和大肠杆菌(6.43ʃ0.22)mm都仅具有轻微的抗菌性能ꎮSF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3和SF ̄A4对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别是(7.90ʃ0.01)㊁(9.27ʃ0.04)㊁(10.57ʃ0.01)㊁(12.23ʃ0.01)mmꎻSF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3和SF ̄A4对大肠杆菌的抑菌圈直径分别是(7.53ʃ0.01)㊁(8.73ʃ0.04)㊁(9.30ʃ0.04)㊁(11.47ʃ0.09)mmꎬ数据差异具有统计学意义(P<0.05)ꎮ由此可知ꎬ在相同的实验条件下ꎬ复合纤维膜对金黄色葡萄球菌的抑制效果优于大肠杆菌ꎬ而且随着茜草素含量的增加ꎬ复合纤维膜的抗菌性越好ꎮ茜草素具有一定的抗菌效果ꎬ其抑菌机制主要是通过抑制细菌的细胞壁合成㊁抑制细菌蛋白质合成等方式来阻止细菌的生长和繁衍[24]ꎮ图6㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈大小Fig.6㊀Inhibitoryzonesizeofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembraneagainstS.aureusandE.coli不同质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的抑菌率测试结果如图7所示ꎮ平板计数法是一种定量判断材料抗菌率的方法[19]ꎮ从图7(a) (b)可以看出ꎬ与空白对照相比ꎬ纯丝素蛋白纤维膜SF的琼脂平板上菌落数量减少但仍能观察到大量菌落ꎬ说明纯丝素蛋白纤维膜SF对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有一定的抑制作用但效果并不明显ꎮ随着茜草素含量的增加ꎬSF ̄A1㊁SF ̄A2㊁SF ̄A3㊁SF ̄A4琼脂平板上生长的菌落数量逐渐减少ꎬ表明复合纤维膜抗菌性能与茜草素的含量呈正相关ꎮ其中在复合纤26 现代纺织技术第31卷维膜SF ̄A4的琼脂平板上仅观察到少量菌落ꎬ抑制了大部分菌落的形成ꎬ对金黄色葡萄球菌(98.03ʃ0.28)%和大肠杆菌(92.02ʃ1.03)%均有很强的抑制作用ꎮ但当丝素蛋白∕茜草素质量比超过15ʒ1时复合纤维膜的机械性能变差ꎬ纤维出现断裂(图2)ꎬ因此综合茜草素用量㊁凝血效果和抗菌性ꎬ本文实验没有进一步制备更高质量比的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜ꎮ图7㊀丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能Fig.7㊀Bacteriostaticperformanceofthesilkfibroin∕alizarincompositefibermembraneagainstS.aureusandE.coli3㊀结㊀论本文以茜草素为止血抗菌剂ꎬ通过静电纺丝法制备了丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜ꎬ并探讨分析了不同质量比条件下得到的丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的微观形貌㊁吸水率㊁止血性能㊁抑菌性能ꎮ得到的主要结论如下:a)丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜止血性能实验表明ꎬ采用静电纺丝制得的复合纤维膜具有较高的吸水率ꎬ有利于快速吸收水分子加速血液凝固ꎬ不同质量比丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜的体外促凝血能力均优于止血纱布ꎮ其体外凝血指数较小ꎬ体外凝血时间较短ꎬ止血性能优于止血纱布ꎮb)丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜抗菌性能与茜草素的含量成正相关ꎬ当丝素蛋白与茜草素的质量比为10ʒ1时ꎬ丝素蛋白∕茜草素复合纤维膜具有较好的抗菌性能ꎬ对大肠杆菌的抑菌率为(92.02ʃ1 03)%ꎬ对金黄色葡萄球菌的抑菌率为(98.03ʃ0 28)%ꎮ参考文献:[1]HUANGXꎬFUQꎬDENGYXꎬetal.Surfaceroughnessofsilkfibroin∕alginatemicrospheresforrapidhemostasisinvitroandinvivo[J].CarbohydratePolymersꎬ2021ꎬ253:117256.[2]雷彩虹ꎬ俞林双ꎬ朱海霖ꎬ等.不同水解方式下蚕丝丝素蛋白材料的止血性能[J].纺织学报ꎬ2022ꎬ43(4):15 ̄19.LEICaihongꎬYULinshuangꎬZHUHailinꎬetal.36 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中药茜草的化学成分及其药理作用的研究进展摘要:茜草,又名活血草、拉拉藤、地血、过山龙、活血丹等。
主产于陕西,河南、安徽、河北、山东等地。
具有凉血止血、行血祛瘀、止咳祛痰通经之功效。
用于吐血,衄血,崩漏下血,外伤出血,经闭瘀阻,关节痹痛,跌打肿痛等。
近年来,对其化学成分、药理作用和临床应用研究颇多。
关键词:茜草;化学成分;药理作用1.化学成分茜草属植物的化学成分以蒽醌及其苷类化合物为主,此外还有萘醌类、萜类、环己肽类等。
(1)蒽醌及其苷类目前已从茜草属植物分离鉴定了49个蒽醌类成分的单体,其中游离蒽醌37个,蒽醌苷12个。
萘醌及其苷类。
(2)萘醌及其苷类从茜草根的乙醇提取物中分离得到的萘醌类化合物有:羟基- 2H -萘骈[ 1、 2- b]吡喃- 2-酮- 5-羧酸甲酯; 3 - ' 甲氧羰基 - 4 - ' 羟基 -萘骈[ 1 , 2 - ' 2 , 3]吡喃 - 6-酮,命名为茜草内酯, 为一新化合物等。
(3)环己肽类1982年日本系川秀治从中国上海的茜草及日本产的刺茜草的甲醇提取物中分离得到12个抗癌作用的单体,分别为: RA-Ⅶ, RA-Ⅵ, RA-Ⅳ, RA-Ⅲ, RA-Ⅱ, RA-Ⅰ, RA-Ⅳ,RA-Ⅷ,RA-Ⅸ,RA-Ⅹ,RA-Ⅺ,RA-Ⅻ,迄今为止,从茜草中分离出RA系列单体共14个,其中只有RA-Ⅶ, RA-Ⅴ的含量稍多,近万分之一,其余各单体含量大都不足百万分之一, RA系列14个单体的结构非常近似,都是环六肽。
(4)多糖类茜草的多糖类化学成分很少有人报道。
黄荣清首次从茜草中分离得到3种茜草多糖QC-Ⅰ,QC-Ⅱ和QC-Ⅲ,对其化学组成及其摩尔比进行了分析,结果显示均由L-鼠李糖, L-阿拉伯糖, D-木糖, D-甘露糖, D-葡萄糖和D-半乳糖组成。
王任霞也从茜草的根及根茎水煎液的75%乙醇沉淀部位得粗多糖Q,经精制得QA2,其糖基组成同前。
(5)萜类乔木烷型三萜是一类不常见的三萜类成分,迄今已发现乔木烷型三萜类化合物 26个, 其中茜草属占 22个。
茜草的药理作用与化学成分
1.化学成分。
茜草根含茜草素、羟基茜草素、异茜草素、大黄
素甲醚等多种蒽醌衍生物;大叶茜草素、茜草内酯等多种萘醌衍生物;并含具有抗癌作用的环己肽RA-1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、X、Ⅺ、Ⅻ、Ⅻ、Ⅻ,、xv、x。
另含有黑果茜草萜A、B等三萜化合物以及东莨菪素、脂肪酸、p-谷甾醇、胡萝卜苷等。
2.药理作用。
茜草根能缩短家兔出血和凝血时间,炒炭后作用更显著。
有抗血小板凝集的作用。
有升高白细胞的作用,其有效成分之一为带芳香的酚羧酸苷,其衍生物茜草双酯已有人工合成。
小鼠口服茜草根煎剂,有明显的镇咳和祛痰作用。
茜草根所含的环已肽类化合物有显著的抗癌作用。
从茜草根中提取的有抗癌活性的单体RC-18,可能会发展成为一种有效的抗癌剂。
20%茜草喂饲小鼠,能防止实验性
肾和膀胱结石的形成,尤其对碳酸钙结石的形成有抑制作用;茜草根提取液给大鼠灌服能明显提高尿液稳定性,且有一定的降尿钙作用。
茜草提取物对麻醉犬的急性心肌缺血有保护作用,使心肌损伤范围缩小,损伤程度减轻,能增加冠状动脉血流量。
对实验性心肌梗死有明显的治疗作用。
对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、流感杆菌和部分皮肤真菌有抑制作用。
茜草根煎剂能对抗乙酰胆碱所致的离体兔肠痉挛,有解痉作用。
根的水提取物对离体豚鼠子富有兴奋作用。
响应面法优化提取茜草中大叶茜草素条件考察目的:茜草Rubia tibetica Hookf.为茜草科植物Rubia cordifolia L.的干燥根及根茎,具有凉血、化淤、止血、通经之功效,被广泛应用于治疗吐血、衄血、跌打损伤、经闭瘀阻等症,其中大叶茜草素和羟基茜草素为2015版《中国药典》中评价茜草质量的指标性成分,具有抗肿瘤、对抗毒激素、止血凝血、增强免疫系统、抗炎、抗氧化、消除自由基和抗辐射等作用。
经实验发现,茜草含量测定过程中,供试品溶液制备较为繁琐,且在不断的转移过程中容易产生误差。
本研究直接以一定浓度的盐酸甲醇为提取溶剂在相应的温度下进行提取,发现此方法对茜草中大叶茜草素和羟基茜草素有很好的提取效果。
鉴此,本实验通过响应面优化实验,以大叶茜草素和羟基茜草素的含量测定,筛选出最佳盐酸浓度、加热温度和加热时间。
方法:1.通过考察供试品的制备方法,展开系统等建立茜草药的专属TLC鉴别方法;以大叶茜草素和羟基茜草素的含量为质量控制指标,通过精密度试验、稳定性试验、重复性试验、加样回收试验等系统的方法学考察,建立茜草中大叶茜草素和羟基茜草素的HPLC含量测定方法,以3批样品的含量测定结果规定其含量限度。
2.采用响应面法优化茜草中大叶茜草素提取的最佳工艺条件:在单因素试验的基础上,以大叶茜草素含量为响应值,选择盐酸浓度、加热温度和加热时间作为考察因素,采用Box-Behnken响应面设计法进行优化条件考察。
结果:采用甲醇溶液超声30 min作为TLC鉴别中供试品的制备方法,石油醚:丙酮(4:1)作为展开剂,荧光下观察,TLC鉴别斑点清晰、阴性对照无干扰、专属性强;采用HPLC法建立了茜草中的大叶茜草素、羟基茜草素的含量测定方法:结果表明:大叶茜草素在13.78~172.23 μg/ml范围内,进样浓度与峰面积呈良好的线性关系,平均加样回收率98.9%,RSD为0.74%(n=6),羟基茜草素在6.73~84.10μg/ml范围内,进样浓度与峰面积呈良好的线性关系,平均加样回收率97.7%,RSD为1.13%(n=6);以3批样品含量的80%制定茜草的含量限度,规定大叶茜草素的含量不得低于0.96%,羟基茜草素的含量不得低于0.17%,实验结果表明本方法简便可靠,可用于茜草的质量控制,为响应面法优化茜草中大叶茜草素提取的最佳工艺研究提供了稳定的质量检测方法。
茜草中红色素的提取与染色性能研究杜海娟;张海燕;杨小明;欧康康;汪青【摘要】通过实验探讨了茜草染料不同提取方法对染料产量和染色工艺的影响.在不同发酵时间、发酵溶剂和提取溶剂的情况下提取植物染料,并以提取液的吸光度、所染布样的K/S和R值为依据找到了最佳提取工艺.探讨了不同媒染剂对染色性能的影响.测试了染色织物的皂洗牢度.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】8页(P11-17,69)【关键词】植物染料;茜草;提取条件;染色性能【作者】杜海娟;张海燕;杨小明;欧康康;汪青【作者单位】中原工学院纺织学院,河南郑州450007;浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院,浙江杭州310018;中原工学院纺织学院,河南郑州450007;中原工学院纺织学院,河南郑州450007;中原工学院纺织学院,河南郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TS193.62纺织染整工业对合成染料的需求量很大,是由于相对天然染料而言,合成染料的价格低廉,色谱齐全,染色牢度高等。
合成染料的原料大部分是化石原料,且有的还含有致癌性芳香胺化合物。
这类染料的应用存在严重的环保问题,会危及人类健康[1-2]。
而天然植物染料主要从自然界植物的花、果、皮、茎、种子中提取分离得到,染色过程产生的残渣经过处理可用作肥料,具有良好的环境相容性。
用天然植物染料染色的产品色泽柔和、典雅、有特色。
用它印染而成的纺织品、服装,不会对人体造成伤害,绿色环保,符合现代人回归大自然的心理。
目前,美国的Allegro公司能够提供百余种棉用全天然染料;意大利科技工作者对天然染料染毛、丝等织物的工艺已进行深入研究;亚洲的印度、韩国、日本、巴基斯坦等国对于天然染料的研究也成绩斐然[3-7]。
我国远在周朝就有关于天然植物染料用于纺织品染色的历史记载,到明清时期我国的植物染色技术已经达到相当高的水平。
植物染料染色的产品非常适合开发高档的纺织面料;用天然染料染色的纺织品将会在保健内衣中占有最大的份额;家纺产品将从传统的使用型向功能型和绿色环保型转变。