紫草的功能及其在纺织品中的染色应用

王继真，姜 展

（青岛大学，山东 青岛 266071）

1 引言

紫草又名紫丹、紫草根，是一种常用的中药材，具有凉血、活血、抗菌消炎等功效。紫草中含有萘醌类、苯酚苯酮类、酚酸类、生物碱类、三帖酸类、黄酮类以及紫草多糖类等多种化学成分[1]，萘醌类化合物是紫草色素的主要来源，其不溶于水，溶于乙醇等有机溶剂。紫草具有抗癌、抗生育、保肝以及治疗皮肤病等功效。紫草除了其具有医疗保健功能外，紫草色素在纺织品的应用上也取得了很多进展。

2 紫草的性能

2.1 抗炎

炎症是日常中十分常见的疾病，也会导致并发多种疾病，因此消炎方法和消炎药物的研究和提取成为医学研究的热点。近年来，对紫草的抗炎作用的研究在多方面都有所进展。刘斌焰[2]等对紫草浸泡、水煎、制成药液，以大鼠为研究对象，观察其重症胰腺炎肺组织病理变化。研究表明，紫草减轻了大鼠重症急性胰腺炎所致的肺损伤，降低了重症急性胰腺炎大鼠死亡率。

2.2 抗癌

由于不良的生活习惯和环境等因素，癌症的发病率越来越高，正愈来愈严重地威胁着人们的身体健康。因此，研发高效、低毒性的抗癌药物，是医学工作者一项艰巨的任务。张小方[3]等通过培养细胞、细胞侵袭和迁移能力检测、数据分析，研究紫草素对非小细胞肺癌A549运动能力的影响。结果表明，紫草素降低了细胞的活力，减弱了非小细胞肺癌A549的运动能力，对非小细胞肺癌A549侵袭和迁移能力具有一定的抑制作用。

2.3 治疗皮肤病

紫草素（Shikonin）分子式为C16H16O5，异名紫根素、紫草醌、紫草宁， 它是从紫草的根部提取的一类天然萘醌类物质[4]，在皮肤病的治疗方面具有很多的研究。王道明[5]等将60例浅二度烧伤小儿分为治疗组和对照组两组，观察创面加深、局部过敏、刺激性疼痛等不良反应，研究复方紫草油对浅二度烧伤的治疗效果。研究表明，复方紫草油创面用药是止痛效果好，具有较好的愈合效果，且用药安全、刺激小。

2.4 治疗妇科病

随着中医药学的进一步研究，紫草对妇科疾病的治疗也取得了相应的进展。买尔旦·马合木提[6]等用正己烷对软紫草进行脱脂及色素提取，采用MTT染色法进行染色，计算细胞抑制率，研究紫草素对HIV-1体外活性的抵抗作用。结果表明，紫草水溶性提取物对正常的细胞有一定的毒性，可抑制HIV-1的增殖，对HIV-1感染MT-2细胞具有保护作用。

2.5 其他性能

近年来，随着医学研究水平和对中医药领域的重视程度的不断提高，不仅对紫草的抗炎、抗癌、治疗皮肤病等有了很多新的进展，并且研究发现紫草还具有止血、保肝、抗生育等功效。赵子慕[7]等以比格犬为研究对象，将六只比格犬分为对照组和紫草组，每只比格犬拔掉四颗前磨牙，将紫草粉末填满紫草组的拔牙创，观察止血情况，以此来研究紫草粉对于比格犬拔牙创的止血效果。研究表明，紫草粉不仅有较好的止血效果，还具有促进伤口愈合的作用。

3 紫草色素在纺织品中的应用

植物染料来源于植物的根、茎、叶等部位，经分离、纯化而得。植物染料具有无毒、抗菌、可自然降解等优点。紫草色素从紫草根中提取，在食品、化妆品、医学等领域有较广泛的应用，在纺织品中的研究相对较少。

3.1 紫草色素在棉织物中的应用进展

2012年刘祥霞[8]等对紫草色素的提取方法和工艺进行了研究，并通过单因素实验探讨了酶处理温度、酶处理时间及酶处理pH值对棉织物染色效果的影响。研究表明，采用100%乙醇，在浴比为1:20、提取2~4小时、温度50℃条件下，紫草色素提取效果最好；硫酸铝钾作为媒染剂，用预媒染的方法可上染棉织物；在染色时，重复染色两次，色牢度可基本达到要求。

3.2 紫草色素在麻织物中的应用进展

2009年冉瑞龙[9]等加入95%乙醇到捣碎的紫草进行色素提取，研究紫草色素对亚麻织物的染色性能。通过单因素实验，探究温度、时间、pH值对上染率的影响。对染色方法、媒染条件及染色色牢度进行研究。结果表明，由于亚麻纤维的结晶度和取向度高，紫草染料对亚麻织物的上染率不高；前媒染法的染色效果最佳，染色最佳工艺条件为：时间60min、温度70℃、pH=3、浴比为50：1；pH值过高会引起媒染剂金属离子沉淀，不利于染色。

3.3 紫草色素在丝织物中的应用进展

2010年吕丽华[10]等将紫草粉末溶于无水乙醇中进行恒温提取，通过单因素实验，观测pH值、温度、染液体积分数及浴比对色素提取的影响，研究紫草色素对柞丝织物的染色性能。研究发现，紫草色素的最佳工艺条件为：浴比1:40、温度80℃、时间60min、染液体积分数8%；媒染处理提高了织物的色差值和饱和度值。

2016年路振翔[11]等用95%乙醇对紫草色素进行提取，探讨真丝织物染色后织物的耐摩擦牢度和耐水洗牢度。研究表明，不同媒染剂的使用具有不同的颜色变化，锡盐染出织物颜色为红色，铜盐染出的织物颜色是紫红色，铝盐染出的织物颜色是紫色；紫草素色染色后丝织物的干、湿色牢度差异不大，媒染剂的浓度对色牢度的影响较小。

3.4 紫草色素在毛织物中的应用进展

2003年余志成[12]等研究了紫草色素对羊毛的染色性能，将紫草根捣碎浸渍于乙醇溶液中，通过过滤蒸馏等方式对紫草色素进行提取，研究pH值、染色温度、分散剂、媒染剂对染色性能的影响。研究表明，紫草色素的耐热性、耐氧化性和耐酸碱性能较好；最佳pH值为4，分散剂提高了紫草色素的染色性能；金属媒染剂有助于染色牢度的提高。

2011年贾丽霞[13]等对紫草色素进行提取，并使用亚硫酸氢钠、二氧化锰和硼酸对紫草色素进行磺化，对羊毛针织物进行染色，研究其染色性能。研究表明，不同的媒染剂对织物染色具有不同的效果，媒染剂Fe3+具有较好的上染效果。

3.5 紫草色素在其他织物中的应用进展

2013年贾维妮[14]等对紫草染料进行提取采用直接染色、预媒染色、同媒染色、后媒染色对浸润后的大豆蛋白织物染色，研究染色后织物的染色牢度、抗菌性能和抗紫外线性能。研究表明，紫草色素的最佳提取工艺为：pH=11、提取120min、提取温度100℃；媒染剂的不同会对织物产生不同的颜色变化，KAlSO4后媒法为灰紫色 ，CuSO4后媒法为绿色，K2Cr2O7后媒法为棕色；染色后的大豆蛋白织物色牢度较好，具有抗菌抗紫外线等优良性能。

结语

植物染料以其无毒性、环保性及其自然的色调等优势，受到了越来越多的关注。植物染料较为传统的染色方法、染色后颜色的重现性差及色牢度差等缺点也限制了其发展。

紫草色素作为一种性能优良的植物染料，我们充分利用其抗菌、抗炎等优良性能的同时，也要尽快研究其高效可靠的染色方法，优化其在织物上的染色性能。