论文总字数：13787字

摘 要

本文结合核磁氢谱，建立了一种高效液相色谱的方法提纯栀子黄染料。参考栀子黄染色应用，利用量子化学密度泛函理论研究了栀子黄上染羊毛时，藏花素与羊毛甘氨酸的相互作用。

在高效液相色谱的方法提纯栀子黄染料时，使用 Syncronis C18柱(250mm×4.6mm，5µm)进行梯度洗脱，流动相为乙腈和0.1%的甲酸溶液，检测波长为445nm。研究栀子黄上染羊毛时藏花素与羊毛甘氨酸的相互作用时，采用量子化学密度泛函理论DFT中的B3LYP(D，P)基群，进行结构优化和频率分析，得到藏花素与羊毛甘氨酸结合的主要作用力是氢键。9个稳定复合物的相互作用能范围为-116.77～-82.25kJ/mol，最稳定的复合物含有五个氢键作用力。该研究可以表明栀子黄染料上染羊毛时藏花素和甘氨酸之间存在强烈的分子间氢键，说明栀子黄染料与蛋白质有一定的相互作用，与木犀草素相比，藏花素上染羊毛的染色牢度更好。

关键词：栀子黄染料；高效液相色谱；羊毛；分子模拟

Study on the dyeing of natural dye from gardenia yellow

Abstract

In this work, a HPLC method was developed for the purification of gardenia yellow dye. Refer to the dyeing application of gardenia yellow, the interaction between gardenia yellow and wool glycine during gardenia yellow dyeing was studied by using density functional theory of quantum chemistry.

In the purification of gardenia yellow dye by high performance liquid chromatography, the gradient elution was carried out by the chromatographic column of Syncronis C18 column (250mm×4.6mm,5µm). The structure optimization and frequency analysis of the B3LYP (D,P) group in the quantum chemical density functional theory DFT were used to study the interaction between the Tibetan gardenia yellow and the wool glycine. The main force of the combination of the Tibetan flower and the wool glycine was the hydrogen bond. The interaction energies of the 9 stable complexes ranged from 116.77 to 82.25kJ/mol, and the most stable complexes contained five hydrogen bonding forces. This study shows that there is a strong intermolecular hydrogen bond between the gardenia yellow dye and the glycine, indicating that the gardenia yellow dye has a certain interaction with the protein. Compared with luteolin, the dyeing fastness of gardenia yellow to wool is betterr than luteolin.

Key Words: Gardenia yellow; High performance liquid chromatography(HPLC); Wool fabric; Molecular simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 栀子黄的研究进展 1

1.1.1 栀子黄的概况 1

1.1.2 栀子黄色素的结构研究 1

1.1.3 天然染料栀子黄的染色研究 3

1.2 分子模拟研究 5

1.2.1 分子模拟概述 5

1.2.2量子化学密度泛函理论 6

1.3 本论文思路 8

1.3.1 研究目的 8

1.3.2 研究手段 8

第二章 实验部分 9

2.1 材料与试剂 9

2.2 仪器与设备 9

2.3 方法 9

2.3.1 提纯栀子黄染料 9

2.3.2 栀子黄上染羊毛时的相互作用研究 10

第三章 结果与讨论 11

3.1栀子黄染料的提纯 11

3.1.1 高效液相检测波长的选择 11

3.1.2 高效液相流动相及实验条件的选择 11

3.1.3 核磁共振氢谱分析 12

3.2 栀子黄上染羊毛时的相互作用研究 13

3.2.1 藏花素与甘氨酸的分子构型优化 13

3.2.2 藏花素上染羊毛的分子模拟研究 14

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 文献综述

1.1 栀子黄的研究进展

1.1.1 栀子黄的概况

栀子黄染料是从天然植物栀子中提取出来的。栀子还可提取出其他颜色，如栀子蓝等。本论文主要研究栀子黄染料。

栀子是属于茜草科的一种植物，其中黄栀子可以提取出栀子黄色素，其主要的成分是类胡萝卜素类的藏花素和藏花酸^[1]。它们也是栀子黄染料对羊毛的染色的主要依靠力量。

栀子还有一定的抗菌和消炎的作用，产生这种作用的主要是它的绿原酸和栀子苷产生的。

栀子种还含有有机酯和醇，这两种物质在栀子黄染色羊毛和棉织物的时候，对织物可以产生全花的作用，促进栀子天然染料的上染。

栀子黄染料染料具有很强的着色力和良好的耐热性、耐光性、还原性和耐微生物性。染色织物具有抗菌作用，具有一定的保健功能。它是近年来发展起来的一种绿色天然植物染料。

1.1.2 栀子黄色素的结构研究

栀子黄色素在200-800nm光区内藏花素和藏花酸存在特征吸收峰，其中藏花素的更强。

提纯栀子黄染料的方法主要有三种液相色谱法，气相色谱-质谱法，薄层层析法等。

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