Summary
光致发光是当今使用的最有效的认证机制之一。利用和增强具有固有光致发光特性的天然材料，并将其纳入织物基材中，可以开发用于智能应用的绿色、可持续和功能性纺织品。
Abstract
用于安全标记的染料在保护纺织、制药、食品和制造业等各个领域的产品完整性方面发挥着关键作用。然而，大多数用作安全标记的商业染料价格昂贵，并且可能含有对人类健康构成风险的有毒有害物质。姜黄素是一种在姜黄中发现的天然酚类化合物，具有独特的光致发光特性以及鲜艳的黄色，使其成为认证应用的潜在候选材料。本研究展示了一种具有成本效益和环保的方法，用于开发用于纺织品认证的姜黄素染料的增强光致发光发射。采用超声辅助溶剂萃取法从 龙苷中 提取姜黄素。将提取物浸渍涂并染色到纺织基材中。壳聚糖被引入作为后媒染剂来稳定姜黄素和作为共敏剂。姜黄素与壳聚糖的共敏化触发能量转移以增强其发光强度。424nm处的紫外可见吸收峰与姜黄素的特征吸收有关。光致发光测量显示，在545 nm处有宽发射峰值，壳聚糖诱导的能量转移显著增强，因此作为天然衍生的光致发光染料在认证应用中显示出巨大的潜力。
Introduction
假冒伪劣被认为是全球各行各业的祸害。市场上假冒产品的迅速激增造成了经济破坏，阻碍了主要发明人的生计1,2,3,4,5,6。这在 20207 年因对新兴假冒产品的持续关注而凸显出来，这从出版物标题中包含“反假冒”或“假冒”的出版物的日益增长的趋势中可以看出。自 2019 年上次报告以来，与假冒相关的出版物显着增加，这表明正在做出相当大的努力来打击欺诈商品的生产和分销。另一方面，它也可能非常令人担忧，因为它标志着假冒行业的发展，如果不得到有效解决，预计会持续下去。纺织业并没有摆脱这个问题，因为假冒纺织品的存在严重影响了真正的销售商、制造商和织工等人的生计 3,8。例如，西非的纺织业长期以来一直被认为是世界主要出口市场之一。然而，据报道9，大约85%的市场份额由侵犯西非纺织品商标的走私纺织品占据。亚洲、美洲和欧洲等其他大陆也报告了假冒的影响，表明这场危机已经达到了无法控制的程度，并对已经陷入困境的纺织业构成了重大威胁 2,3,4,10,11,12。
随着科学、技术和创新的快速发展，研究人员承担起了开发用于防伪应用的功能性材料的角色。使用隐蔽技术是打击欺诈性商品生产的最常见和最有效的方法之一。它涉及利用光致发光材料作为安全染料，当受到不同波长的照射时表现出特定的光发射13,14。然而，市场上的一些光致发光染料在高浓度下可能会产生毒性，从而对人类健康和环境构成威胁15,16。
姜黄 （Curcuma longa） 是一种必不可少的植物，用于各种应用，例如油漆、调味剂、药物、化妆品和织物染料17。根茎中存在天然存在的酚类化合物，称为姜黄素类化合物。这些姜黄素类化合物包括姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素，其中姜黄素是导致鲜艳的黄色至橙色和姜黄特性的主要成分18.姜黄素，也称为1,7-双（4-羟基-3-甲氧基苯基）-1,6-庚二烯-3,5-二酮19,20，经验分子式为C21H20O 6，由于其防腐、抗炎、抗菌和抗氧化特性，在生物医学和制药领域引起了大量关注17,18,21,22,23.有趣的是，姜黄素还具有光谱和光化学特性。特别值得注意的是，当受到紫外（UV）激发时，其强烈的光致发光特性仅被少数研究探索过19,24,25。鉴于这些特性，姜黄素具有疏水性和无毒特性，成为认证标记的理想着色剂。
从姜黄中提取姜黄素最早是在 1800 年代初期报道的。在过去的几个世纪里，已经设计和改进了许多提取方法和技术，以实现更高的产量26,27,28,29,30,31,32,33。传统的溶剂萃取是一种广泛使用的方法，因为它采用有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮和己烷等，从姜黄中分离姜黄素 34,35。该方法经过修改，再加上更先进的技术，如微波辅助提取 （MAE）18,36,37、索氏提取 38,39、酶辅助提取 （EAE）39,40 和超声波提取36，除其他外，以提高产量。通常，溶剂萃取方法因其多功能性、低能耗和成本效益而应用于天然染料萃取，使其成为纺织等可扩展行业的理想选择。
姜黄素因其独特的黄色调而被整合为纺织品的天然染料。然而，天然染料对纺织纤维的吸附不良是一个挑战，阻碍了其商业可行性41.媒染剂，如金属、多糖和其他有机化合物，作为常见的粘合剂，以增强天然染料对织物的亲和力。壳聚糖是一种源自甲壳类动物的多糖，由于其丰富的自然含量、生物相容性和耐洗性，已被广泛用作替代媒染剂42。本研究报告了一种简单而直接的方法，用于制备基于姜黄素的认证标记。通过超声辅助溶剂萃取法获得粗姜黄素提取物。在纺织基材上全面研究了提取的姜黄素的光致发光性能，并进一步增强了壳聚糖作为媒染剂。这证明了作为天然衍生的光致发光染料在认证应用中的巨大潜力。
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Protocol
1.姜黄素的提取
- 在 50 mL 离心管中称取 3 g 龙梭菌 粉。
注：使用50 mL离心管简化离心过程，并在单个容器上处理提取。 - 向离心管中加入 38 mL 乙醇（AR，99%）。轻轻摇晃试管，确保乙醇与 龙梭菌 粉末充分混合。
- 在正常声波模式和高强度设置下对试管进行超声处理 30 分钟以进行提取。
- 为了分离固体材料，将管以4430× g 离心10分钟。使用离心机前，先打开管子，再关上管子，以减压，防止泄漏。
- 倾析以收集上清液并将其储存在干燥的环境条件下。上清液在乙醇溶剂中含有姜黄素提取物。保持容器密闭以防止溶剂泄漏很重要。
2. 傅里叶变换红外（FTIR）表征龙 桦 提取物
注意： 衰减总反射率 - 傅里叶变换红外 （ATR-FTIR） 分光光度计按照用户手册中的标准程序操作。
- 在测量红外光谱之前，必须设置测量参数。使用“测量”选项，单击 “高级 ”选项卡，然后将样品和背景扫描时间的参数设置为 40 次扫描，扫描分辨率为 4 cm1，范围为 4000 - 400 cm-1。
- 用丙-2-醇（99.8%）清洁ATR晶体。清洁后，切换到 基本。
注意：背景扫描对于消除环境干扰是必要的，确保红外光谱仅代表正在分析的样品。背景测量仅在开始操作仪器之前进行。在每次新的测量之前，应始终清洁ATR晶体。 - 使用巴斯德移液管将 0.3 mL 粗 C. longa 提取物涂入 ATR 晶体中，使其干燥 3 至 5 分钟以去除乙醇的干扰。随着乙醇干燥，提取物因此积聚到晶体中，从而降低透射率读数。
- 在软件上，单击 “测量”>“高级 ”以设置文件名。命名样品后，单击 “基本 ”选项卡并测量干燥提取物的红外透射率。
- 重复步骤 2.3 和 2.4 最多 3 次或直到光谱分辨率提高。
注意：分辨率的提高取决于光谱中透射率的降低。 - 完成读数后，使用 99% 乙醇和无绒湿巾清洁 ATR 晶体。随后，使用丙-2-醇清洁ATR样品台。
3. 龙桐 提取物的紫外可见光测量
注意： 紫外可见分光光度计按照用户手册中的标准程序操作。
- 在测量样品之前，让仪器预热 15 至 30 分钟。这将稳定光源和检测器，从而确保可重复的读数。用乙醇填充参比池。
- 在测量吸收光谱之前，请设置测量参数。使用“设置”选项，单击“ Cary ”选项卡，然后将扫描时间设置为 0.1 s，将数据间隔设置为 1 nm，将扫描速率设置为 600 nm/min。最后，将范围设置为 200 nm 到 700 nm。
- 使用乙醇作为溶剂，以 1：100 的增量制备 25 mL 稀释的 C . longa 提取物，范围为 1：1000 至 1：100。
- 使用巴斯德移液管将约 3.5 mL 稀释的 C. longa 转移到石英比色皿中。为了在每次样品测量后便于清洁，请从 1：1000 稀释开始，然后工作到 1：100。
- 如下所述测量提取物的吸光度。
- 用乙醇清洁比色皿，并重复测量其他稀释液。
- 为确保吸收的准确性，在转移测试溶液之前，用稀释的提取物彻底冲洗比色皿。
- 对其他浓度重复步骤3.4-3.5.2。
4. 长尾草 提取物的光致发光测量
注意： 荧光光谱仪的操作遵循用户手册中的标准程序。
- 在测量样品之前，让仪器预热 15 至 30 分钟。这将稳定光源和检测器，从而确保每次测量的可重复性。
- 在测量荧光光谱之前，首先设置测量参数。单击 “测量 ”按钮，将积分时间设置为 0.1 s，增量为 1 nm，狭缝宽度为 1 nm。测量范围可能因激发源或发射源而异。
- 使用巴斯德移液管，小心地将约3.5mL稀释的 C. longa 转移到石英比色皿中。为了便于在样品测量后进行清洁，请从 1：1000 到 1：100 开始测量。
- 使用365nm激发源测量提取物的发射。将发射范围设置为 380 nm 至 625 nm。
- 使用步骤4.4中发射率最高的波长，测量样品的激发光谱。将激发范围的下限设置为 330 nm，并使用监测的发射波长减去 15 nm 计算上限。15 nm 的余量确保在光谱上不会观察到一阶散射。
- 使用步骤4.5中具有最高激发的波长，再次测量样品的发射光谱。使用激发波长加 15 nm 计算发射范围的下限。将上限设置为 625 nm。
- 测量C . longa 提取物的发射激发基质，如下所述。
- 为了保持一致性，将激发的测量范围设置为 330-435 nm，将发射的测量范围设置为 450-650 nm。保持所有浓度的这些参数。
- 用乙醇清洁比色皿，并重复测量其他稀释度。为确保荧光测量的准确性，在转移测试溶液之前，用稀释的提取物冲洗比色皿。
5. 壳聚糖的光致发光测量
- 制备 300 mL 1% w/v 壳聚糖溶液。将 3 g 壳聚糖与 1% v/v 乙酸 （99.8%） 溶液混合，直至达到 300 mL。搅拌溶液24小时或直至其均质化。
- 如下所述测量壳聚糖的发射激发基质。
- 对壳聚糖使用以下测量参数：
狭缝宽度：1 nm（发射和激发）
积分时间：0.1 s
发射范围：300-370 nm
激发范围：385-450 nm
- 对壳聚糖使用以下测量参数：
- 如下所述测量织物的红外光谱。
- 将多测试仪结构（结构 #1）放在 ATR 晶体上方。多测试仪结构包含 图1A所示的六种类型的结构。使用ATR-FTIR进行测量时，请确保整个ATR晶体被样品覆盖。织物应通过拉动压样机的杠杆与 ATR 晶体完全接触。这将降低它收集的透射率。
- 测量织物的红外透射率。在其他织物上重复测量。
6.织物的染色
- 称量织物以确定要使用的染料和壳聚糖整理的量。
- 使用 99% 乙醇以 1：1、1：10、1：50、1：100、1：500 和 1：1000 的稀释度制备 C. longa 提取物溶液。
- 通过将织物浸泡在溶液中，用稀释的 C. longa 提取物以1：25的材料 - 液体比例染色织物1小时。
- 将织物悬挂晾干。用自来水冲洗织物并悬挂晾干。
- 如下所述进行织物整理。
- 将织物浸泡在溶液中，用1%w / v壳聚糖溶液以1：40的材料与液体比例浸泡染色织物1小时。
- 将织物悬挂晾干。用自来水冲洗织物并悬挂晾干。
7. 染色织物的光致发光测量
- 将织物放入样品架中。使用 AATCC 多重测试仪织物时，请确保将测试织物放置在窗口中间，并且测量区域内没有其他织物。要固定织物的位置，请使用载玻片作为支撑。织物的定位示例如 图1所示。
- 对于织物光致发光的测量，将积分时间设置为 0.1 s，增量设置为 1 nm，狭缝宽度设置为 0.6 nm。在365nm激发下测量染色织物的荧光。与测量解决方案类似，将发射范围设置为 380-625 nm。
- 使用步骤5.3中发射率最高的波长，测量样品的激发光谱。将激发范围的下限设置为 330 nm，并使用监测的发射波长负 15 nm 计算激发范围的上限。15 nm 的余量确保在光谱上不会观察到一阶散射。
- 使用步骤7.3中具有最高激发的波长，测量样品的发射光谱。使用激发波长加 15 nm 计算发射范围的下限。将上限设置为 625 nm。
- 对其他类型和不同浓度的样品织物重复测量步骤7.1至7.4。
- 使用 365 nm 激发波长测量 1：50 稀释的壳聚糖成品 C. longa 提取物染色织物的发射光谱。
注意：用 1：50 稀释染色的织物用于分析壳聚糖整理的效果，因为它显示出最高的光致发光。与步骤 4.4 类似，将发射范围设置为 380-625 nm。 - 收集光谱化学数据进行解释。
8. 织物的形态分析
注意：织物的形态分析涉及两种类型的照明：白光和 365 nm 紫外线。光源的选择可以揭示染料和整理剂如何粘附在织物上。
- 由于显微镜缺少紫外光源，因此请使用手持式 365 nm 紫外光源。牢固地固定光源以保持一致的位置，而不会影响成像过程。使用连接到铁架上的夹子安装 365 nm 紫外光，将其指向立体变焦显微镜载物台。
- 将织物放在舞台上并打开白色光源。使用粗调旋钮将变焦设置为最低放大倍率并定位目标成像区域。逐渐将放大倍率增加到 4 倍，并使用微调旋钮对其进行细化。
- 利用内置的成像软件插入比例尺并捕获图像。
- 为确保成像一致，请使用以下值配置曝光参数：将曝光补偿设置为 100，将曝光时间设置为 100 毫秒，将增益设置为 20。此外，将色调值调整为红色：27、绿色：32 和蓝色：23。其他需要调整的指定参数包括锐度：75、降噪：35、饱和度：50、伽玛：6和对比度：50。
- 关闭白光源并打开 365 nm 光源。使用相同的成像参数捕获图像。
- 对所有类型的织物和条件（空白、染色、仅整理、染色和成品）重复步骤 8.3 至 8.6，直到捕获所有织物的图像。总共应该有 48 张织物图像。
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Representative Results
纤维的 FTIR 分析确定了多测试仪织物 #1 中代表的每种纤维的化学结构。FTIR光谱用于表征多测试织物的每个组分中存在的官能团。如 补充图 1所示，由于N-H官能团的存在而发生这种区别，这导致织物被细分为含氮（补充图 1A）和纤维素（补充图 1B）。蛋白质基纤维（如精纺羊毛和丝绸）和合成聚酰胺属于含氮织物，与其化学结构中酰胺官能团 （-CONH-） 的存在相对应。同样，纺制粘胶纤维、漂白棉和醋酸纤维丝遵循纤维素链结构。如 附表 1所示，由精纺羊毛、纺丝和纺涤聚酰胺制成的织物具有相似的特征峰，表明存在酰胺。另一方面，由纺粘胶纤维、漂白棉和醋酸纤维制成的织物显示出纤维素纤维的特征峰。醋酸纤维长丝在1732 cm-1 处的峰值对应于织物中存在酯基，其漂白棉和纺粘胶纤维没有43。
使用FTIR（图2）和紫外-可见光（图3）光谱评估提取物的验证，以确认姜黄素的存在。3352 cm-1、3015 cm-1、2922 cm-1、1705 cm-1、1624 cm-1、1512 cm-1和1271 cm-1处的显著峰反映了靶分子特征官能团的存在。这些结果与早期报道的纯姜黄素44的FTIR光谱非常吻合，这表明收集的提取物含有姜黄素类化合物（补充表2）。姜黄素的高度共轭性质（图2B，C）发出350-500nm的宽吸收光谱，如图3A所示。所有稀释液都遵循宽带分布，在424 nm处具有特征峰，这可能归因于姜黄素45的π π*电子激发。吸光度和浓度之间的正相关（图3B）显示出良好的线性（R2 = 0.99376），这是对应于吸收中心相对于姜黄素溶液浓度增加的典型结果19,46。然而，随着吸收开始饱和，观察到光谱仪的局限性超过了 1：300 的稀释比。
在对提取的姜黄素溶液进行验证后，通过将其沉积到纺织基材中来评估其作为认证染料的可行性。将提取的姜黄素溶液沉积在由精纺羊毛、纺丝、纺聚酰胺（尼龙 6,6）、纺粘胶纤维、漂白棉和醋酸纤维组成的多重测试织物 #1 上，以评估染料与天然和合成织物的相容性。如 图 4 所示，在不同浓度下观察到姜黄素溶液的成功沉积，即使在染色纺织品多次洗涤后，在紫外线 （UV） 激发下照射时产生的光致发光也证明了这一点。
进行光致发光（PL）测量以评估染色纺织品的光学特性，并表征姜黄素溶液与纺织基材的相互作用。补充图2所示是由漂白棉（补充图2 A-C）、纺粘胶纤维（补充图2 D-F）和醋酸纤维丝（补充图2 G-I）组成的姜黄素染色纤维素织物的PL测量值).或者，由精纺羊毛（补充图3 A-C）、纺丝（补充图 3 D-F）和纺聚酰胺（补充图3 G-I）组成的姜黄素染色含氮织物的PL测量值可以在补充图3中找到.左图对应PL激励，而中图和右图分别对应归一化和相对PL发射。纤维素织物的PL激发光谱遵循覆盖350 - 500 nm的宽带激发。姜黄素溶液的浓度依赖性激发变得可见，如浓度增加时归一化 PL 光谱上的特征红移所证明的那样，表明姜黄素染料的颜色可调性。还根据相对PL强度评估了每种底物上不同姜黄素浓度的性能。PL 姜黄素覆盖 450 - 600 nm 的广泛发射范围。随着姜黄素溶液浓度的增加，所有染色织物样品（补充图2和补充图3，右图）都表现出预期的增加趋势，直到最佳浓度，然后是归因于浓度依赖性淬灭的下降趋势。发现优化浓度在不同底物上有所不同，1：100 和 1：50 产生最有利的结果。这种变化表明姜黄素溶液在不同底物中的独特相互作用。
需要注意的是，稀释提取物的发射和激发光谱是在狭缝宽度为1 nm和积分时间为0.1 s的情况下测量的。收集的数据最初通过仪器内的校正参数进行处理，以忽略读数中的背景噪声。在考虑激发源和监测发射波长的情况下设置发射和激发范围，以防止检测到一阶和二阶瑞利散射。散射检测不仅会影响光谱质量，还可能缩短探测器的使用寿命。
通过测量织物的发射和激发光谱，实施了类似的标准程序。或者，当提取物沉积到基材上时，荧光强度超出了仪器的限制，因此使用0.6 nm的狭缝宽度和0.1 s的积分时间。考虑激发源和监测发射波长，再次设置发射和激发范围，以防止检测到一阶和二阶瑞利散射。
图 1：将织物安装到样品架中的步骤。 （A）织物成分，（B）织物与窗口的对齐，（C）应用载玻片作为支撑，以及（D）将支架安装到荧光分光仪中。安装过程利用光谱仪的固体样品架，并证明其与光谱仪正确对齐。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 2：在白色和 365 nm 光下染色和成品多测试织物 #1 的图像。这些图像显示了染料浓度对多测试仪织物的每个分区的影响。 请点击这里查看此图的较大版本.
图3：提取的姜黄素的结构表征。 （A）姜黄素的FTIR光谱。姜黄素 （B） 酮酮形式和 （C） 酮烯醇形式的同质变化的化学结构。姜黄素的官能团以不同的颜色突出显示，这些颜色可以可视化并归因于同质变化。 请点击这里查看此图的较大版本.
图4：姜黄素溶液的紫外可见光谱。 （A）不同浓度的姜黄素溶液的吸光度光谱。（B） 吸光度与浓度的线性相关。紫外-可见光谱显示，即使在低浓度下，姜黄素的特征吸收峰也是如此。 请点击这里查看此图的较大版本.
图5： （A）姜黄素和（B）壳聚糖溶液的激发-发射矩阵。激发-发射矩阵显示了样品所表现出的光致发光特性的三维透视图。X 轴的 EM 波长代表发射波长，而 Y 轴的 EX 波长代表激发波长。 请点击这里查看此图的较大版本.
图 6：在 365 nm 激发下，由 （A） 精纺羊毛、（B） 纺丝、（C） 纺聚酰胺组成的姜黄素-壳聚糖染色含氮（上图）织物和由 （D） 漂白棉、（E） 醋酸纤维丝和 （F） 纺粘胶组成的纤维素（底板）织物的光致发光发射。光谱显示了将壳聚糖掺入系统后含氮织物的增强光学性能。 请点击这里查看此图的较大版本.
补充图1：多测试织物的FTIR光谱和化学结构。 （A） 含氮织物。（B） 纤维素织物。织物被细分为含氮和纤维素，这是由一半织物类型上存在NH官能团决定的。 请点击此处下载此文件。
补充图2：由（A-C）漂白棉、（D-F）纺粘胶纤维和（G-I）醋酸纤维丝组成的姜黄素染色纤维素织物的光致发光激发（左）和发射（中归一化强度;右-相对强度）。光谱显示了姜黄素对纤维素织物光学特性的浓度依赖性。请点击此处下载此文件。
补充图3： 由（A-C）精纺羊毛、（D-F）纺丝和（G-I）纺聚酰胺组成的姜黄素染色氮织物的光致发光激发（左）和发射（中-归一化强度;右-相对强度）。光谱显示了姜黄素对含氮织物光学特性的浓度依赖性。 请点击此处下载此文件。
补充图4： Blank 多功能测试仪织物在 365 nm 和白光下的表面形貌。这种多测试织物可作为参考，无需染料处理。 请点击此处下载此文件。
补充图 5： 在365 nm和白光下用壳聚糖处理的多测试织物的表面形貌。在织物上添加壳聚糖在目视检查样品表面时显示出最小或零的变化。 请点击此处下载此文件。
补充图 6： 姜黄素染色多测试织物在365 nm和白光下的表面形貌。当在白色和 365 nm 光下观察时，姜黄素染料的掺入显示出颜色的即时变化和样品表面的良好分布。 请点击此处下载此文件。
补充图7： 姜黄素-壳聚糖染色多测试织物在365 nm和白光下的表面形貌。在白色和 365 nm 光下，将壳聚糖添加到姜黄素染料中显示出相对于姜黄素染色织物相似的着色和分布。 请点击此处下载此文件。
表1： 从姜黄中分离姜黄素的不同提取方法的比较分析。该表显示了先前文献中报道的不同姜黄素提取方法。 请按此下载此表格。
附表1： 观察多测试织物的FTIR频率。表中的单位对应于峰的轮廓（w = 弱峰;m = 中峰;s = 尖峰）。数据用Vahur等人43获得的值进行了验证。在两项研究中获得了类似的结果。 请点击此处下载此文件。
附表2： 观察到提取的姜黄素的FTIR频率。表中的单位对应于峰的轮廓（w = 弱峰;m = 中峰;s = 尖峰）。 请点击此处下载此文件。
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Discussion
纺织品整理是行业内的常见做法，目的是在织物上加入额外的功能特性，使其更适合特定应用45,47,48。在这项研究中，提取的姜黄素被用作天然染料，作为纺织品应用的认证机制。这些方案不仅强调了从姜黄中提取姜黄素，还强调了将这些方法用于纺织应用的不同优势。
鉴于纺织业被认为是污染最严重的行业之一，该行业采用更可持续的做法变得至关重要49.表1显示了过去二十年中不同提取方法的比较。如上所述，超声处理辅助溶剂萃取方法为姜黄素的萃取提供了一种简单而有效的方法。它是绿色和可持续的，因为它具有多种优点，例如更短的提取时间、减少溶剂消耗和提高提取效率。尽管提取物的纯度可能对其他研究很重要，例如用于生物应用的特定姜黄素的分离28，但天然染料的应用不需要如此高的纯度，只要输出颜色或发射符合消费者的要求。提取过程后，将上清液用作染料并涂在纤维上作为鉴定标记。姜黄素固有的光致发光特性表现出明亮的绿色至橙色发射，展示了其在隐蔽安全方面的潜力。然而，天然染料与纺织纤维的亲和力差已成为在保持姜黄素沉积到纺织基材上的光学特性方面的挑战41。考虑到补充处理可以改变沉积的姜黄素带来的光致发光特性，因此在纺织品整理过程后测试安全标记的光学性能至关重要。在工业中实施的各种整理程序中，抗菌整理具有显着的意义，因为它具有抑制织物内微生物生长的能力42。考虑到这一点，壳聚糖（Chi）因其生物相容性和抗菌特性而被用于精加工50。还值得注意的是，壳聚糖还表现出固有的发光特性。图5显示了姜黄素（图5A）和壳聚糖（图5B）溶液的激发-发射基质。观察到壳聚糖的特征发射光谱与姜黄素的激发重叠。这种光谱重叠导致能够实现从壳聚糖到姜黄素分子的势能转移途径，在近距离51内。先前的报道已经通过姜黄素-蛋白质复合物的多糖辅助相互作用确定了光致发光增强52,53。Wang等[51]强调，姜黄素-牛素血清白蛋白-壳聚糖（C-BSA）三元复合物比C-BSA二元系统表现出更高的PL发射强度。添加壳聚糖后，增强的 PL 发射可能与姜黄素和牛血清白蛋白之间的距离缩短有关，从而导致三元复合物内的有效能量转移。在这项工作中也观察到了类似的现象。图6A-C显示了姜黄素染色的含氮织物与壳聚糖的增强PL光谱。尽管如此，人们注意到纤维素织物没有观察到显着的增强（图5D-F），这表明与含氮织物的优先相互作用。这意味着在固态体系（如蛋白质和聚酰胺基纺织基材）中也可以实现增强的PL相互作用。然而，这进一步强调了姜黄素研究方面的未开发领域，为未来研究这种多功能化合物提供了途径。
与其他研究一致，这项工作也有一些局限性，可以作为未来研究和开发的基础。织物中使用的染料来自天然来源，并使用所提出的技术进行提取，该技术涉及使用乙醇进行提取和染色过程。乙醇是提取姜黄素的有效溶剂;然而，值得考虑的是，其他溶剂也可能是可行的，可能会影响提取的染料化合物、杂质的数量以及它们与织物的相互作用。未来的研究可以探索不同溶剂在提取和染色步骤中的使用。由于时间限制和测试设施的可用性有限，我们没有包括任何电子显微镜结果。然而，我们包括了有和没有染料作为替代品的测试织物的立体变焦显微镜图像（补充图4，补充图5，补充图6，补充图7）。尽管如果正在实施的染料具有纳米颗粒精加工，则建议使用电子显微镜。
此外，为了实际目的，简化了提取和染色的方法。提取的溶液未纯化，因为即使溶液中含有杂质，染色过程仍然可以进行。需要注意的是，本研究没有研究这些杂质对织物和媒染剂相互作用的影响。
最后，本研究主要侧重于分析姜黄素染色和壳聚糖媒染的各种织物的光致发光增强。虽然光学特性受到极大关注，但没有进行耐久性和色牢度等物理测试。这为未来的研究人员提供了一个机会，可以进一步探索该材料在纺织品中用于认证目的的潜力。
对于有兴趣复制这项工作的其他研究人员，必须注意，报告的某些参数可能与目标结果不对应。这可能是由于存在人为错误、随机错误以及实验装置周围的环境条件。因此，遵循故障排除指南应该可以解决问题。
总之，本研究为姜黄素作为替代和强大的认证平台的综合方法奠定了基础，提供了可以在纺织、认证和功能纳米材料等不同领域找到应用的提取和分析方法。这项研究的见解为姜黄素相关应用的未来研究和创新提供了一个强大的框架。结合FTIR和紫外-可见光谱的验证过程建立了一种确认姜黄素存在的可靠方法。姜黄素成功沉积到各种织物基材上，其持续的光致发光发射证明了这一点，这对开发有效和可靠的认证解决方案具有重要意义，从而在防伪和安全标记方面提供了令人兴奋的可能性。对姜黄素染色纺织品进行的全面PL测量提供了对姜黄素如何与不同纺织基材相互作用的全面了解。这种分析方法不仅揭示了姜黄素的光学特性，还揭示了独特的底物特异性行为，这些行为指导了定制的应用和最佳部署策略。此外，壳聚糖不仅用于抗菌整理，而且作为增强发光的介质，为光子学和生物医学领域的新应用提供了巨大的可能性。通过这些多方面的方法，这项研究重新点燃了人们对天然色素研究的兴趣，推动了对技术和功能应用的进一步研究。
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Disclosures
作者没有什么可透露的。
Acknowledgments
这项工作得到了菲律宾科学技术部-菲律宾纺织研究所的支持，该项目名为“菲律宾手摇织机织造业数字化计划下实现菲律宾纺织部门可持续性和保护的秘密技术”的 DOST 援助赠款 （DOST-GIA） 项目。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| (Curcumin) C. longa, spray dried | N/A | N/A | Naturally Sourced |
| 100 mL Graduated Cylinder | n/a | ||
| 10 mL Serological Pipette | n/a | ||
| 200 mL Beaker | n/a | ||
| 365 nm UV Light | AloneFire | SV004 LG | |
| 50 mL Centeifuge Tube | n/a | ||
| AATCC Multitester Fabric | Testfabrics, Inc. | 401002 | AATCC Multifiber test fabric # 1 precut pieces of 2 X 2 inches, Heat Sealed |
| Analytical Balance | Satorius | BSA 224S-CW | |
| Aspirator | n/a | ||
| ATR- FTIR | Bruker | Bruker Tensor II | |
| Centrifuge | Hermle Labortechnik GmbH | Z 206 A | |
| Chitosan | Tokyo Chemical Industries | 9012-76-4 | |
| Digital Camera | ToupTek | XCAM1080PHB | |
| Drying Rack | n/a | ||
| Ethanol | Chem-Supply | 64-17-5 | Undenatured, 99.9% purity |
| Glacial Acetic Acid | RCI-Labscan | 64-19-7 | AR Grade, 99.8% purity |
| Glass Slide | n/a | ||
| Iron Clamp | n/a | ||
| Iron Stand | n/a | ||
| Magnetic Stirrer | Corning | PC-620D | |
| Pasteur Pipette | n/a | ||
| Propan-2-ol | RCI-Labscan | 67-63-0 | AR Grade, 99.8% purity |
| Sonicator | Jeio Tech Inc. | UCS-20 | |
| Spectrofluorometer | Horiba (Jovin Yvon) | Horiba Fluoromax Plus | |
| Stirring Bar | n/a | ||
| UV-Vis Spectrophotometer | Agilent | Cary UV 100 | |
| Wash bottle | n/a | ||
| Zoom Stereo Microscope | Olympus | SZ61 |
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