Summary
Fotoluminescentie is een van de meest effectieve authenticatiemechanismen die tegenwoordig worden gebruikt. Het gebruik en de verbetering van natuurlijke materialen met inherente fotoluminescente eigenschappen en het opnemen ervan in textielsubstraten kan leiden tot de ontwikkeling van groen, duurzaam en functioneel textiel voor slimme toepassingen.
Abstract
Kleurstoffen voor veiligheidsmarkeringen spelen een cruciale rol bij het waarborgen van de integriteit van producten op verschillende gebieden, zoals textiel, farmaceutica, voedsel en productie. De meeste commerciële kleurstoffen die als veiligheidsmarkering worden gebruikt, zijn echter kostbaar en kunnen giftige en schadelijke stoffen bevatten die een risico vormen voor de menselijke gezondheid. Curcumine, een natuurlijke fenolische verbinding die voorkomt in kurkuma, heeft naast zijn levendige gele kleur verschillende fotoluminescente eigenschappen, waardoor het een potentieel kandidaat-materiaal is voor authenticatietoepassingen. Deze studie demonstreert een kosteneffectieve en milieuvriendelijke aanpak om verbeterde fotoluminescente emissies van curcuminekleurstoffen voor textielauthenticatie te ontwikkelen. Curcumine werd geëxtraheerd uit C. longa met behulp van de extractiemethode met sonicatie-ondersteund oplosmiddel. Het extract werd ondergedompeld en geverfd in de textielsubstraten. Chitosan werd geïntroduceerd als een post-beitsmiddel om de curcumine te stabiliseren en als een co-sensibilisator. Co-sensibilisatie van curcumine met chitosan activeert de energieoverdracht om de luminescente intensiteit te verbeteren. De UV-zichtbare absorptiepiek bij 424 nm wordt geassocieerd met de karakteristieke absorptie van curcumine. De fotoluminescentiemetingen toonden een brede emissie met een piek bij 545 nm met een significante verbetering die werd toegeschreven aan de energieoverdracht die door chitosan werd geïnduceerd, waardoor een groot potentieel werd getoond als een natuurlijk afgeleide fotoluminescente kleurstof voor authenticatietoepassingen.
Introduction
Namaak wordt beschouwd als een plaag in wijdverbreide industrieën over de hele wereld. De snelle toename van namaakproducten op de markt veroorzaakt een economische ravage, die het levensonderhoud van de primaire uitvinder belemmert 1,2,3,4,5,6. Dit werd in 2020 7 naar vorengebracht naar aanleiding van de aanhoudende bezorgdheid over opkomende namaakproducten, zoals blijkt uit de toenemende trend van publicaties die het trefwoord antinamaak of namaak in hun titels bevatten. Sinds de laatste melding in 2019 is er een aanzienlijke toename van het aantal publicaties in verband met namaak, wat erop wijst dat er aanzienlijke inspanningen worden geleverd om de productie en distributie van frauduleuze goederen te bestrijden. Aan de andere kant kan het ook behoorlijk verontrustend zijn, aangezien het de vooruitgang van de namaakindustrie betekent, die naar verwachting zal aanhouden als deze niet effectief wordt aangepakt. De textielindustrie is niet geïsoleerd van dit probleem, aangezien de aanwezigheid van namaaktextielproducten ernstige gevolgen heeft gehad voor het levensonderhoud van onder meer echte verkopers, fabrikanten en wevers 3,8. Zo werd de textielindustrie in West-Afrika lange tijd beschouwd als een van de belangrijkste exportmarkten ter wereld. Er werd echter gemeld9 dat ongeveer 85 % van het marktaandeel in handen is van gesmokkeld textiel dat inbreuk maakt op West-Afrikaanse textielmerken. De effecten van namaak zijn ook gemeld in andere continenten zoals Azië, Amerika en Europa, wat aangeeft dat deze crisis een oncontroleerbaar niveau heeft bereikt en een aanzienlijke bedreiging vormt voor de toch al worstelende textielindustrie 2,3,4,10,11,12.
Met de snelle vooruitgang van wetenschap, technologie en innovatie namen onderzoekers de rol op zich om functionele materialen te ontwikkelen met het oog op anti-namaaktoepassingen. Het gebruik van geheime technologie is een van de meest voorkomende en effectieve benaderingen om de productie van frauduleuze goederen tegen te gaan. Het gaat om het gebruik van fotoluminescente materialen als veiligheidskleurstoffen die een specifieke lichtemissie vertonen wanneer ze worden bestraald door verschillende golflengten13,14. Sommige fotoluminescente kleurstoffen die op de markt verkrijgbaar zijn, kunnen echter toxiciteit veroorzaken bij hoge concentraties, waardoor ze een bedreiging vormen voor de menselijke gezondheid en het milieu15,16.
Kurkuma (Curcuma longa) is een essentiële plant die wordt gebruikt in talloze toepassingen, zoals verven, smaakstoffen, medicijnen, cosmetica en textielkleurstoffen17. In de wortelstokken zijn van nature voorkomende fenolische chemische verbindingen aanwezig die curcuminoïden worden genoemd. Deze curcuminoïden omvatten curcumine, demethoxycurcumine en bisdemethoxycurcumine, waarvan curcumine het hoofdbestanddeel is dat verantwoordelijk is voor de levendige gele tot oranje kleur en de eigenschappen van kurkuma18. Curcumine, ook wel bekend als 1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyfenyl)-1,6-heptadieen-3,5-dion19,20 met een empirische formule van C21H20O 6, heeft veel aandacht getrokken op biomedisch en farmaceutisch gebied vanwege zijn antiseptische, ontstekingsremmende, antibacteriële en antioxiderende eigenschappen 17,18,21,22,23. Interessant is dat curcumine ook spectrale en fotochemische eigenschappen bezit. Bijzonder opmerkelijk zijn de intense fotoluminescente eigenschappen wanneer ze worden blootgesteld aan ultraviolette (UV) excitaties die slechts door enkele onderzoeken zijn onderzocht 19,24,25. Gezien deze kenmerken, in combinatie met zijn hydrofobe aard en niet-toxische eigenschappen, komt curcumine naar voren als een ideale kleurstof voor authenticatiemarkeringen.
De extractie van curcumine uit kurkuma werd voor het eerst gemeld in de vroege jaren 1800. In de afgelopen eeuwen zijn tal van extractiemethoden en -technieken bedacht en verbeterd om een hogere opbrengst te bereiken 26,27,28,29,30,31,32,33. Conventionele oplosmiddelextractie is een veelgebruikte benadering, omdat er organische oplosmiddelen zoals ethanol, methanol, aceton en hexaan worden gebruikt om curcumine te isoleren uit kurkuma34,35. Deze methode is geëvolueerd door aanpassingen, in combinatie met meer geavanceerde technieken zoals microgolf-geassisteerde extractie (MAE)18,36,37, Soxhlet-extractie 38,39, enzym-geassisteerde extractie (EAE)39,40 en ultrasone extractie36, onder andere om de opbrengst te verhogen. Over het algemeen is de oplosmiddelextractiemethode toegepast voor natuurlijke kleurstofextractie vanwege de veelzijdigheid, het lage energieverbruik en de kosteneffectiviteit, waardoor het ideaal is voor schaalbare industrieën zoals textiel.
Curcumine is geïntegreerd als natuurlijke kleurstoffen voor textiel vanwege de opvallende gele tint. De slechte adsorptie van natuurlijke kleurstoffen aan textielvezels vormt echter een uitdaging die de commerciële levensvatbaarheid ervan belemmert41. Beitsmiddelen, zoals metalen, polysachariden en andere organische verbindingen, dienen als gemeenschappelijke bindmiddelen om de affiniteit van natuurlijke kleurstoffen met de stof te versterken. Chitosan, een polysacharide afgeleid van schaaldieren, wordt op grote schaal gebruikt als alternatief beitsmiddel vanwege de overvloed in de natuur, biocompatibiliteit en wasbestendigheid42. Deze studie rapporteert een gemakkelijke en ongecompliceerde aanpak bij het voorbereiden van authenticatiemarkering op basis van curcumine. Ruwe curcumine-extracten werden verkregen via de sonicatie-ondersteunde oplosmiddelextractiemethode. De fotoluminescente eigenschappen van de geëxtraheerde curcumine werden uitgebreid onderzocht op textielsubstraten en verder verbeterd met de introductie van chitosan als beitsmiddel. Dit toont het aanzienlijke potentieel aan als een natuurlijk afgeleide fotoluminescente kleurstof voor authenticatietoepassingen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Extractie van curcumine
- Weeg 3 g C. longa-poeder af in een centrifugebuisje van 50 ml.
OPMERKING: Een centrifugebuis van 50 ml werd gebruikt om het centrifugatieproces te vergemakkelijken en de extractie op een enkele container te verwerken. - Voeg 38 ml ethanol (AR, 99%) toe aan de centrifugebuis. Schud de tube voorzichtig om ervoor te zorgen dat de ethanol grondig wordt gemengd met het C. longa-poeder .
- Sonificeer de buis gedurende 30 minuten in de normale sonische modus en hoge intensiteitsinstelling voor extractie.
- Om de vaste materialen te scheiden, centrifugeert u de buis gedurende 10 minuten op 4430 x g . Voordat u de centrifuge gebruikt, opent u de buis en sluit u deze weer om de druk te verlagen en lekkage te voorkomen.
- Decanteer om het supernatans op te vangen en bewaar het in droge, omgevingsomstandigheden. Het supernatans bevat curcumine-extract in ethanoloplosmiddel. Het is belangrijk om de container gesloten te houden om lekkage van oplosmiddelen te voorkomen.
2. Fourier transformeert infrarood (FTIR) karakterisering van C. longa-extract
NOTITIE: Verzwakte totale reflectie - De Fourier-transformatie-infraroodspectrofotometer (ATR-FTIR) werd gebruikt volgens de standaardprocedures in de gebruikershandleiding.
- Voordat de IR-spectra worden gemeten, moeten de meetparameters worden ingesteld. Gebruik de optie Meten, klik op het tabblad Geavanceerd en stel de parameters voor de monster- en achtergrondscantijd in op 40 scans, de scanresolutie op 4 cm1 en het bereik van 4000 - 400 cm-1.
- Reinig het ATR-kristal met Propan-2-ol (99,8%). Schakel na het reinigen over naar Basic.
OPMERKING: Achtergrondscans zijn nodig om omgevingsinterferentie te elimineren en ervoor te zorgen dat de IR-spectra uitsluitend het geanalyseerde monster vertegenwoordigen. Achtergrondmetingen worden alleen uitgevoerd voordat het instrument in gebruik wordt genomen. Het reinigen van het ATR-kristal moet altijd plaatsvinden vóór elke nieuwe meting. - Gebruik een pasteurpipet om 0,3 ml ruw C. longa-extract in het ATR-kristal aan te brengen en laat het 3 tot 5 minuten drogen om de interferentie van ethanol te verwijderen. Naarmate de ethanol droogt, hoopt het extract zich vervolgens op in het kristal, wat de transmissiewaarde vermindert.
- Klik in de software op Meten > Geavanceerd om de bestandsnaam in te stellen. Nadat u het monster een naam hebt gegeven, klikt u op het tabblad Basis en meet u de IR-transmissie van gedroogd extract.
- Herhaal stap 2.3 en 2.4 tot 3x of totdat de resolutie van de spectra verbetert.
OPMERKING: Een verbeterde resolutie wordt bepaald door een afname van de transmissie in het spectrum. - Reinig na het voltooien van de meting het ATR-kristal met 99% ethanol en pluisvrije doekjes. Reinig vervolgens de ATR-monstertafel met Propan-2-ol.
3. UV-zichtbare meting van C. longa-extract
NOTITIE: De UV-zichtbare spectrofotometer werd bediend volgens de standaardprocedures in de gebruikershandleiding.
- Voordat u de monsters meet, moet u het instrument 15 tot 30 minuten laten opwarmen. Dit stabiliseert de lichtbron en detector, waardoor reproduceerbare metingen worden gegarandeerd. Vul de referentiecel met ethanol.
- Voordat u de absorptiespectra meet, stelt u de meetparameters in. Gebruik de optie Setup, klik op het tabblad Cary en stel de scantijd in op 0.1 s, het gegevensinterval op 1 nm en de scansnelheid op 600 nm/min. Stel ten slotte het bereik in van 200 nm tot 700 nm.
- Bereid 25 ml verdunningen van C. longa-extract van 1:1000 tot 1:100 in stappen van 1:100 met ethanol als oplosmiddel.
- Breng ongeveer 3,5 ml verdunde C. longa over in een kwartscuvet met behulp van een pasteurpipet. Om de reiniging na elke monstermeting te vergemakkelijken, begint u met een verdunning van 1:1000 en werkt u tot 1:100.
- Meet de absorptie van het extract zoals hieronder beschreven.
- Reinig de cuvet met ethanol en herhaal de metingen voor de andere verdunningen.
- Om de nauwkeurigheid van de absorptie te garanderen, spoelt u de cuvetten grondig af met het verdunde extract voordat u de testoplossing overbrengt.
- Herhaal stap 3.4-3.5.2 voor andere concentraties.
4. Fotoluminescentiemeting van C. longa-extract
NOTITIE: De werking van de fluorescentiespectrometer volgde de standaardprocedures in de gebruikershandleiding.
- Voordat u de monsters meet, moet u het instrument 15 tot 30 minuten laten opwarmen. Dit stabiliseert de lichtbron en detector, waardoor de reproduceerbaarheid van elke meting wordt gegarandeerd.
- Voordat u de fluorescerende spectra meet, stelt u eerst de meetparameters in. Klik op de knop Meten en stel de integratietijd in op 0,1 s, stappen op 1 nm en spleetbreedte op 1 nm. Het meetbereik kan variëren afhankelijk van de excitatie- of emissiebron.
- Breng met behulp van een pasteurpipet voorzichtig ongeveer 3,5 ml verdunde C. longa over in de kwartscuvet. Om de reiniging na de monstermeting te vergemakkelijken, start u de meting van 1:1000 tot 1:100.
- Meet de emissie van het extract met behulp van een 365 nm excitatiebron. Stel het emissiebereik in van 380 nm tot 625 nm.
- Meet met behulp van de golflengte met de hoogste emissie uit stap 4.4 het excitatiespectrum van het monster. Stel de ondergrens voor het excitatiebereik in op 330 nm en bereken de bovengrens met behulp van de bewaakte emissiegolflengte minus 15 nm. De toelating van 15 nm zorgt ervoor dat er geen eerste-orde verstrooiing op de spectra wordt waargenomen.
- Meet met behulp van de golflengte met de hoogste excitatie uit stap 4.5 opnieuw het emissiespectrum van het monster. Bereken de ondergrens voor het emissiebereik met behulp van de excitatiegolflengte plus 15 nm. Stel de bovengrens in op 625 nm.
- Meet de emissie-excitatiematrix van C. longa-extract zoals hieronder beschreven.
- Stel voor consistentie het meetbereik voor excitatie in op 330-435 nm en de emissie op 450-650 nm. Handhaaf deze parameters voor alle concentraties.
- Reinig de cuvet met ethanol en herhaal de metingen voor andere verdunningen. Om de nauwkeurigheid van de fluorescentiemetingen te garanderen, spoelt u de cuvetten met het verdunde extract voordat u de testoplossing overbrengt.
5. Fotoluminescentiemeting van chitosan
- Bereid 300 ml 1% w/v-oplossing van Chitosan. Meng 3 g chitosan met 1% v/v azijnzuur (99,8%) oplossing tot 300 ml. Roer de oplossing gedurende 24 uur of totdat deze homogeniseert.
- Meet de emissie-excitatiematrix van Chitosan zoals hieronder beschreven.
- Gebruik de volgende meetparameters voor chitosan:
Spleetbreedte: 1 nm (zowel emissie als excitatie)
Integratietijd: 0,1 s
Emissiebereik: 300-370 nm
Excitatie bereik: 385-450 nm
- Gebruik de volgende meetparameters voor chitosan:
- Meet de IR-spectra van stoffen zoals hieronder beschreven.
- Plaats de stof van de multitester (stof #1) boven het ATR-kristal. De stof met meerdere testers bevat zes soorten stof die worden weergegeven in figuur 1A. Zorg er bij het meten met ATR-FTIR voor dat het hele ATR-kristal bedekt is met het monster. De stof moet volledig contact maken met het ATR-kristal door aan de hendel van de monsterpers te trekken. Dit vermindert de transmissie die het verzamelt.
- Meet de IR-transmissie van de stoffen. Herhaal de meting op andere stoffen.
6. Verven van stoffen
- Weeg de stoffen om de hoeveelheid kleurstof en chitosan-afwerking te bepalen die moet worden gebruikt.
- Bereid C. longa-extractoplossingen in verdunningen van 1:1, 1:10, 1:50, 1:100, 1:500 en 1:1000 met 99% ethanol.
- Verf de stoffen gedurende 1 uur met verdund C. longa-extract in een materiaal-liquorverhouding van 1:25 door de stof in de oplossingen te weken.
- Hang de stoffen te drogen. Spoel de stoffen af met kraanwater en hang ze te drogen.
- Voer de afwerking van de stof uit zoals hieronder beschreven.
- Week de geverfde stoffen gedurende 1 uur met 1% w/v Chitosan-oplossing in een materiaal-liquorverhouding van 1:40 door de stof in de oplossing te laten weken.
- Hang de stoffen te drogen. Spoel de stoffen af met kraanwater en hang ze te drogen.
7. Fotoluminescentiemetingen van geverfde stoffen
- Plaats de stof in de monsterhouder. Zorg er bij het gebruik van AATCC-stoffen voor multitesters voor dat de geteste stof in het midden van het raam wordt geplaatst en dat er zich geen andere stoffen binnen het meetgebied bevinden. Om de positie van stoffen te fixeren, gebruikt u glasplaatjes als ondersteuning. Een voorbeeld van de positionering van stof wordt weergegeven in figuur 1.
- Voor het meten van de fotoluminescentie van de stof stelt u de integratietijd in op 0,1 s, stappen op 1 nm en de spleetbreedte op 0,6 nm. Meet de fluorescentie van geverfde stoffen bij 365 nm excitatie. Net als bij meetoplossingen stelt u het emissiebereik in op 380-625 nm.
- Meet met behulp van de golflengte met de hoogste emissie uit stap 5.3 het excitatiespectrum van het monster. Stel de ondergrens voor het excitatiebereik in op 330 nm en bereken de bovengrens voor het excitatiebereik met behulp van de bewaakte emissiegolflengte minus 15 nm. De toelating van 15 nm zorgt ervoor dat er geen eerste-orde verstrooiing op de spectra wordt waargenomen.
- Meet met behulp van de golflengte met de hoogste excitatie uit stap 7.3 het emissiespectrum van het monster. Bereken de ondergrens voor het emissiebereik met behulp van de excitatiegolflengte plus 15 nm. Stel de bovengrens in op 625 nm.
- Herhaal meetstap 7.1 tot en met 7.4 voor andere soorten monsterweefsels en met verschillende concentraties.
- Meet de emissiespectra van 1:50 verdunde, met Chitosan afgewerkte C. longa-extractgeverfde stoffen met behulp van een excitatiegolflengte van 365 nm.
OPMERKING: De stoffen die zijn geverfd met een verdunning van 1:50 worden gebruikt voor de analyse van de effecten van Chitosan-afwerking, omdat deze de hoogste fotoluminescentie vertoont. Stel net als bij stap 4.4 het emissiebereik in op 380-625 nm. - Verzamel de spectrochemische gegevens voor interpretatie.
8. Morfologische analyse van weefsels
OPMERKING: Morfologische analyse van stoffen omvat twee soorten verlichting: wit licht en 365 nm UV-licht. De keuze van de lichtbron kan onthullen hoe de kleurstof en afwerking aan de stof hechten.
- Aangezien de microscoop geen UV-lichtbron heeft, gebruikt u een draagbare UV-lichtbron van 365 nm. Bevestig de lichtbron stevig om een consistente positie te behouden zonder het beeldvormingsproces te beïnvloeden. Gebruik een klem die aan een ijzeren standaard is bevestigd om het 365 nm UV-licht te monteren en richt het op de stereozoommicroscooptafel.
- Leg de stof op het podium en open de witte lichtbron. Gebruik de grove instelknop om de zoom in te stellen op de laagste vergroting en zoek het doelbeeldgebied. Verhoog de vergroting geleidelijk tot 4x en verfijn deze met behulp van de fijnafstellingsknop.
- Gebruik de ingebouwde beeldvormingssoftware om een schaalbalk in te voegen en de afbeelding vast te leggen.
- Om een consistente beeldvorming te garanderen, configureert u de belichtingsparameters met de volgende waarden: stel de belichtingscompensatie in op 100, de belichtingstijd op 100 ms en de versterking op 20. Stel bovendien de tintwaarden in op rood: 27, groen: 32 en blauw: 23. Andere gespecificeerde parameters die moeten worden aangepast, zijn scherpte: 75, ruisonderdrukking: 35, verzadiging: 50, gamma: 6 en contrast: 50.
- Zet de witte lichtbron UIT en schakel de 365 nm lichtbron in. Leg een afbeelding vast met dezelfde beeldparameters.
- Herhaal stap 8.3 tot en met 8.6 voor alle soorten stoffen en omstandigheden (blanco, geverfd, alleen afwerking, geverfd en afgewerkt) totdat afbeeldingen van alle stoffen zijn vastgelegd. In totaal zouden er 48 afbeeldingen van stoffen moeten zijn.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
FTIR-analyses van vezels bepalen de chemische structuur van elke vezel die wordt vertegenwoordigd in de multi-tester stoffen #1. FTIR-spectroscopie werd gebruikt om de functionele groepen te karakteriseren die aanwezig zijn in elk onderdeel van de multi-testweefsels. Zoals te zien is in aanvullende figuur 1, vindt het onderscheid plaats als gevolg van de aanwezigheid van N-H functionele groepen, wat ertoe leidt dat de stof wordt onderverdeeld in stikstofhoudend (aanvullende figuur 1A) en cellulose (aanvullende figuur 1B). Vezels op basis van eiwitten (zoals kamgaren wol en zijde) en synthetisch polyamide vallen onder de stikstofhoudende weefsels in overeenstemming met de aanwezigheid van amide functionele groepen (-CONH-) in hun chemische structuur. Evenzo volgen de gesponnen viscose, gebleekt katoen en filamentacetaat een celluloseketenstructuur. Zoals blijkt uit aanvullende tabel 1, bevatten weefsels gemaakt van kamgaren wol, gesponnen zijde en gesponnen polyamide vergelijkbare karakteristieke pieken die wijzen op de aanwezigheid van amiden. Aan de andere kant vertonen stoffen gemaakt van gesponnen viscose, gebleekt katoen en filamentacetaat karakteristieke pieken van cellulosevezels. De piek op 1732 cm-1 van filamentacetaat komt overeen met de aanwezigheid van een estergroep in de stof, die gebleekt katoen en gesponnen viscose niet hebben43.
De verificatie van het extract werd geëvalueerd met behulp van FTIR (Figuur 2) en UV-zichtbare (Figuur 3) spectroscopie om de aanwezigheid van curcumine te bevestigen. Significante pieken op 3352 cm-1, 3015 cm-1, 2922 cm-1, 1705 cm-1, 1624 cm-1 en 1512 cm-1 en 1271 cm-1 weerspiegelen de aanwezigheid van functionele groepen die kenmerkend zijn voor het doelmolecuul. Deze resultaten komen goed overeen met een eerder gerapporteerde FTIR-spectra van pure curcumine44, wat suggereert dat het verzamelde extract curcuminoïden bevat (aanvullende tabel 2). De sterk geconjugeerde aard van curcumine (figuur 2B,C) geeft een breed absorptiespectrum af van 350 - 500 nm, zoals weergegeven in figuur 3A. Alle verdunningen volgen het breedbandprofiel met een karakteristieke piek bij 424 nm die kan worden toegeschreven aan de π tot π* elektronexcitatie van curcumine45. De positieve correlatie tussen de absorptie en de concentratie (figuur 3B) vertoonde een goede lineariteit (R2 = 0,99376), wat een typisch resultaat is dat overeenkomt met de toenemende aanwezigheid van absorptiecentra met betrekking tot toenemende concentraties van curcuminoïde oplossing19,46. De beperkingen van de spectrometer werden echter waargenomen buiten de verdunningsverhouding van 1:300 naarmate de absorptie begint te verzadigen.
Na de verificatie van de geëxtraheerde curcuminoïde-oplossing werd de levensvatbaarheid ervan als authenticatiekleurstof geëvalueerd door de afzetting ervan in textielsubstraten. De geëxtraheerde curcuminoïde oplossingen werden afgezet op de multi-teststoffen #1 bestaande uit kamgaren wol, gesponnen zijde, gesponnen polyamide (nylon 6,6), gesponnen viscose, gebleekt katoen en filamentacetaat om de compatibiliteit van de kleurstoffen met natuurlijke en synthetische stoffen te evalueren. Zoals te zien is in figuur 4, werd de succesvolle afzetting van de curcuminoïde oplossing waargenomen bij verschillende concentraties, zoals blijkt uit de fotoluminescente emissies die werden geproduceerd bij verlichting met ultraviolet (UV) licht, zelfs na verschillende wasbeurten van het geverfde textiel.
Fotoluminescentiemetingen (PL) werden uitgevoerd om de optische eigenschappen van het geverfde textiel te beoordelen en de interacties van de curcuminoïde oplossing met textielsubstraten te karakteriseren. In aanvullende figuur 2 zijn de PL-metingen weergegeven van curcuminoïde geverfde celluloseweefsels bestaande uit gebleekt katoen (aanvullende figuur 2 A-C), gesponnen viscose (aanvullende figuur 2 D-F) en filamentacetaat (aanvullende figuur 2 G-I). Als alternatief zijn de PL-metingen van curcuminoïde geverfde stikstofhoudende weefsels bestaande uit kamgaren wol (aanvullende figuur 3 A-C), gesponnen zijde (aanvullende figuur 3 D-F) en gesponnen polyamide (aanvullende figuur 3 G-I) te vinden in aanvullende figuur 3. Het linkerpaneel komt overeen met de PL-excitatie, terwijl het middelste en rechterpaneel overeenkomen met respectievelijk de genormaliseerde en relatieve PL-emissie. De PL-excitatiespectra van de celluloseweefsels volgen een breedbandexcitatie van 350 - 500 nm. De concentratieafhankelijke excitaties van de curcuminoïde oplossing worden zichtbaar, zoals blijkt uit de karakteristieke roodverschuiving op de genormaliseerde PL-spectra bij toenemende concentraties, wat de kleurafstembaarheid van curcuminoïde kleurstoffen aangeeft. De prestaties van variërende curcuminoïdeconcentraties op elk substraat werden ook geëvalueerd in termen van relatieve PL-intensiteit. De PL curcumine dekt een brede emissie variërend van 450 - 600 nm. Met toenemende concentraties van de curcuminoïde oplossingen vertoonden alle geverfde stofmonsters (aanvullende figuur 2 en aanvullende figuur 3, rechterpaneel) een verwachte stijgende trend tot aan de optimale concentraties, gevolgd door een dalende trend die werd toegeschreven aan concentratieafhankelijk afschrikken. De geoptimaliseerde concentratie bleek te variëren tussen verschillende substraten, waarbij 1:100 en 1:50 de meest gunstige resultaten opleverden. Deze variatie suggereert de unieke interactie van de curcuminoïde oplossing binnen verschillende substraten.
Het is belangrijk op te merken dat de emissie- en excitatiespectra van het verdunde extract werden gemeten met een spleetbreedte van 1 nm en een integratietijd van 0,1 s. De verzamelde gegevens werden in eerste instantie verwerkt via een correctieparameter in het instrument om achtergrondruis van de metingen te verwaarlozen. Het emissie- en excitatiebereik wordt ingesteld rekening houdend met de excitatiebron en de bewaakte emissiegolflengte om detectie van de eerste orde en tweede orde Rayleigh-verstrooiing te voorkomen. Detectie van verstrooiing heeft niet alleen invloed op de kwaliteit van het spectrum, maar verkort mogelijk ook de levensduur van de detector.
Soortgelijke standaardprocedures werden geïmplementeerd met de metingen van de emissie- en excitatiespectra van de weefsels. Als alternatief werd een spleetbreedte van 0,6 nm en een integratietijd van 0,1 s gebruikt, aangezien de intensiteit van de fluorescentie de beperkingen van het instrument overschreed wanneer de extracten op het substraat werden afgezet. Het emissie- en excitatiebereik werden opnieuw ingesteld, rekening houdend met de excitatiebron en bewaakte de emissiegolflengte om detectie van Rayleigh-verstrooiing van de eerste en tweede orde te voorkomen.
Figuur 1: Montageprocedure van weefsels in de monsterhouder. (A) De samenstelling van de stof, (B) de uitlijning van de stof met het raam, (C) het aanbrengen van glasplaatjes als ondersteuning, en (D) de montage van de houder in de spectrofluorometer. De montageprocedure maakt gebruik van de solide monsterhouder van de spectrometer en demonstreert de juiste uitlijning met de spectrometer. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Afbeelding 2: Afbeeldingen van geverfde en afgewerkte multi-tester stoffen #1 onder wit en 365 nm licht. De afbeeldingen tonen het effect van kleurstofconcentraties met betrekking tot elke scheidingswand van de multi-tester stof. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Structurele karakterisering van de geëxtraheerde curcumine. (A) FTIR-spectra van curcumine. Chemische structuur van tautometrische variaties van curcumine (B) diketo-vorm en (C) keto-enol-vorm. De functionele groepen van curcumine worden gemarkeerd met verschillende kleuren die kunnen worden gevisualiseerd en toegeschreven aan de tautometrische variaties. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: UV-zichtbare spectra van curcumine-oplossingen. (A) Absorptiespectra van de curcuminoïde oplossingen met variërende concentraties. (B) Lineaire correlatie van de absorptie met betrekking tot de concentratie. De UV-VIS spectra tonen de karakteristieke absorptiepiek van curcumine, zelfs bij lage concentraties. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5: Excitatie-emissiematrix van (A) curcuminoïde en (B) chitosanoplossingen. De excitatie-emissiematrix toont een 3-dimensionaal perspectief van de fotoluminescente eigenschappen die door het monster worden vertoond. De EM-golflengte in de X-as staat voor de emissiegolflengte, terwijl de EX-golflengte in de Y-as staat voor de excitatiegolflengte. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6: Fotoluminescente emissie van curcuminoïde-chitosan geverfde stikstofhoudende (bovenste paneel) weefsels bestaande uit (A) kamgaren wol, (B) gesponnen zijde, (C) gesponnen polyamide en cellulosehoudende (onderste paneel) weefsels bestaande uit (D) gebleekt katoen, (E) filamentacetaat en (F) gesponnen viscose onder 365 nm excitatie. De spectra tonen de verbeterde optische eigenschappen van de stikstofhoudende weefsels met de opname van chitosan in het systeem. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Aanvullende figuur 1: FTIR-spectra en chemische structuur van weefsels met meerdere tests. (A) Stikstofhoudende weefsels. (B) Cellulosehoudende weefsels. De stoffen zijn onderverdeeld in stikstofhoudend en cellulose, zoals bepaald door de aanwezigheid van N-H functionele groepen op de helft van de stofsoorten. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 2: Fotoluminescente excitatie (links) en emissie (midden - genormaliseerde intensiteit; rechts - relatieve intensiteit) van curcuminoïde geverfde celluloseweefsels bestaande uit (A-C) gebleekt katoen, (D-F) gesponnen viscose en (G-I) filamentacetaat. De spectra tonen de concentratieafhankelijkheid van curcumine ten opzichte van de optische eigenschappen van de celluloseweefsels. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 3: Fotoluminescente excitatie (links) en emissie (midden - genormaliseerde intensiteit; rechts - relatieve intensiteit) van curcuminoïde geverfde stikstofhoudende weefsels bestaande uit (A-C) kamgaren wol, (D-F) gesponnen zijde en (G-I) gesponnen polyamide. De spectra tonen de concentratieafhankelijkheid van curcumine ten opzichte van de optische eigenschappen van de stikstofhoudende weefsels. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 4: Oppervlaktemorfologie van blanco multi-testerstof onder 365 nm en wit licht. Deze stof met meerdere testers dient als referentie zonder kleurstofbehandeling. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 5: Oppervlaktemorfologie van multi-testerweefsel behandeld met chitosan onder 365 nm en wit licht. De toevoeging van chitosan aan de stoffen vertoont minimale tot geen verandering bij visuele inspectie van het oppervlak van de monsters. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 6: Oppervlaktemorfologie van curcuminoïde geverfde multi-testerstof onder 365 nm en wit licht. De opname van curcuminoïde kleurstoffen toont onmiddellijke veranderingen in kleur en een goede verdeling over het oppervlak van het monster wanneer ze worden gevisualiseerd onder wit en 365 nm licht. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur 7: Oppervlaktemorfologie van curcuminoïde-chitosan geverfde multi-tester stof onder 365 nm en wit licht. De toevoeging van chitosan aan de curcuminoïde kleurstoffen vertoont een vergelijkbare kleur en verdeling ten opzichte van de curcuminoïde geverfde stof onder wit en 365 nm licht. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Tabel 1: Vergelijkende analyse van verschillende extractiemethoden voor het scheiden van curcumine uit kurkuma. De tabel toont de verschillende methoden van curcumine-extractie zoals gerapporteerd in eerdere literatuur. Klik hier om deze tabel te downloaden.
Aanvullende tabel 1: Waargenomen FTIR-frequenties van de multi-testweefsels. De eenheden in de tabel komen overeen met het profiel van de pieken (w = zwak; m = gemiddeld; s = scherpe piek). De gegevens werden geverifieerd met waarden verkregen door Vahur et al.43. Vergelijkbare resultaten werden verkregen in de twee studies. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende tabel 2: Waargenomen FTIR-frequenties van de geëxtraheerde curcumine. De eenheden in de tabel komen overeen met het profiel van de pieken (w = zwak; m = gemiddeld; s = scherpe piek). Klik hier om dit bestand te downloaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Textielveredeling is een gangbare praktijk binnen de industrie om extra functionele eigenschappen op de stoffen aan te brengen, waardoor ze geschikter worden voor specifieke toepassingen 45,47,48. In deze studie werd de geëxtraheerde curcumine gebruikt als een natuurlijke kleurstof om te dienen als authenticatiemechanismen voor textieltoepassingen. De protocollen leggen niet alleen de nadruk op de extractie van curcumine uit kurkuma, maar ook op de verschillende voordelen van het gebruik van deze methoden voor textieltoepassingen.
Aangezien de textielindustrie wordt beschouwd als een van de meest vervuilende sectoren, is het voor de industrie van vitaal belang geworden om duurzamere praktijken toe te passen49. Tabel 1 toont de vergelijking van verschillende extractiemethoden in de afgelopen twee decennia. Zoals te zien is, biedt de sonicatie-ondersteunde oplosmiddelextractiemethode een eenvoudige maar effectieve benadering voor de extractie van curcumine. Het is groen en duurzaam omdat het verschillende voordelen biedt, zoals kortere extractietijden, minder oplosmiddelverbruik en verhoogde extractie-efficiëntie. Hoewel de zuiverheid van het extract van belang kan zijn voor andere onderzoeken, zoals de isolatie van specifieke curcuminoïden voor biologische toepassingen28, vereist de toepassing van natuurlijke kleurstoffen niet zo'n hoge zuiverheid zolang de uitgangskleur of emissie in overeenstemming is met de eis van de consument. Na de extractieprocedure werd het supernatans gebruikt als kleurstoffen en op de vezels aangebracht om als authenticatiemarkeringen te dienen. De inherente fotoluminescente eigenschappen van curcumine vertonen een heldergroene tot oranje emissie die het potentieel ervan in geheime veiligheid aantoont. De slechte affiniteit van natuurlijke kleurstoffen met textielvezels is echter een uitdaging geworden in termen van het behoud van de optische eigenschappen van curcumine bij afzetting op textielsubstraten41. Aangezien aanvullende behandelingen de fotoluminescente eigenschappen van de afgezette curcumine kunnen veranderen, is het van essentieel belang om de optische prestaties van de veiligheidsmarkeringen na het textielveredelingsproces te testen. Van de verschillende afwerkingsprocedures die in de industrie worden geïmplementeerd, is antimicrobiële afwerking van opmerkelijk belang omdat het de microbiële groei in de weefsels kan remmen42. Hiermee rekening houdend, werd chitosan (Chi) gebruikt voor het afwerkingsproces vanwege zijn biocompatibele en antimicrobiële eigenschappen50. Het is ook vermeldenswaard dat chitosan ook inherente lichtgevende eigenschappen vertoont. Figuur 5 toont de excitatie-emissiematrix van curcumine (Figuur 5A) en chitosan (Figuur 5B) oplossingen. Er werd waargenomen dat het karakteristieke emissiespectrum van chitosan overlapte met de excitatie van curcumine. Deze spectrale overlapping geeft aanleiding tot het mogelijk maken van potentiële energieoverdrachtsroutes van chitosan naar de curcuminemoleculen in de buurt51. Eerdere rapporten hebben de fotoluminescente verbetering al vastgesteld door polysacharide-ondersteunde interactie van curcumine-eiwitcomplexen52,53. Wang et al.51 benadrukten dat het curcumine-bovin serum albumine-Chitosan (C-BSA) ternaire complex hogere PL-emissie-intensiteiten vertoont dan een C-BSA binair systeem. De verhoogde PL-emissie kan in verband worden gebracht met een kortere afstand tussen curcumine en runderserumalbumine na toevoeging van chitosan, wat leidt tot een efficiënte energieoverdracht binnen het ternaire complex. Een soortgelijk fenomeen werd waargenomen in dit werk. Figuur 6A-C toont de verbeterde PL-spectra van de met curcumine geverfde stikstofhoudende weefsels met chitosan. Desondanks werd opgemerkt dat er geen significante verbeteringen werden waargenomen voor de celluloseweefsels (figuur 5D-F), wat wijst op een preferentiële interactie met stikstofhoudende weefsels. Dit betekent dat verbeterde PL-interacties ook kunnen worden bereikt binnen solid-state systemen zoals textielsubstraten op basis van eiwitten en polyamide. Desalniettemin benadrukt dit verder het onontgonnen gebied in termen van curcumine-onderzoek, waardoor wegen mogelijk zijn voor toekomstig onderzoek naar deze veelzijdige verbinding.
In overeenstemming met andere studies heeft dit werk ook enkele beperkingen die kunnen worden gebruikt als basis voor toekomstig onderzoek en ontwikkeling. De kleurstof die in de stof wordt gebruikt, is afkomstig van een natuurlijke bron en wordt geëxtraheerd met behulp van de voorgestelde techniek, waarbij ethanol wordt gebruikt voor zowel extractie- als verfprocessen. Ethanol is een effectief oplosmiddel voor het extraheren van curcumine; Het is echter de moeite waard om te overwegen dat andere oplosmiddelen ook levensvatbaar kunnen zijn, wat mogelijk van invloed is op de hoeveelheid geëxtraheerde kleurstoffen, onzuiverheden en hun interacties met de stof. Toekomstige studies zouden het gebruik van verschillende oplosmiddelen in de extractie- en verfstappen kunnen onderzoeken. Gezien de tijdsdruk en de beperkte beschikbaarheid van testfaciliteiten, hebben we geen resultaten van elektronenmicroscopie opgenomen. We hebben echter stereozoommicroscopiebeelden (aanvullende afbeelding 4, aanvullende afbeelding 5, aanvullende afbeelding 6, aanvullende afbeelding 7) van de geteste stoffen met en zonder kleurstoffen als alternatief opgenomen. Hoewel elektronenmicroscopie zou worden aanbevolen als de kleurstoffen die worden geïmplementeerd nanodeeltjesafwerkingen hebben.
Bovendien werden de methoden voor extractie en verven vereenvoudigd voor praktische doeleinden. De geëxtraheerde oplossing is niet gezuiverd, omdat het verfproces nog steeds kan doorgaan, zelfs als de oplossing onzuiverheden bevat. Het is belangrijk op te merken dat de impact van deze onzuiverheden op de weefsel- en beitsinteracties in deze studie niet is onderzocht.
Ten slotte richt dit onderzoek zich voornamelijk op het analyseren van de fotoluminescentieverbetering van verschillende stoffen die zijn geverfd met curcumine en beitst met chitosan. Hoewel optische eigenschappen veel aandacht kregen, werden fysieke tests zoals duurzaamheid en kleurechtheid niet uitgevoerd. Dit biedt toekomstige onderzoekers de mogelijkheid om het potentieel van het materiaal voor authenticatiedoeleinden in textiel verder te onderzoeken.
Voor andere onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het repliceren van dit werk, moet worden opgemerkt dat bepaalde gerapporteerde parameters mogelijk niet overeenkomen met het beoogde resultaat. Dit kan te wijten zijn aan de aanwezigheid van menselijke fouten, willekeurige fouten en de omgevingsomstandigheden rond de experimentele opstelling. Daarom zou het probleem moeten worden verholpen door de richtlijnen voor probleemoplossing te volgen.
Samenvattend legt deze studie de basis voor een alomvattende aanpak voor curcumine als een alternatief en robuust authenticatieplatform, dat extractie- en analysemethoden biedt die toepassingen kunnen vinden op verschillende gebieden, waaronder textiel, authenticatie en functionele nanomaterialen. De inzichten uit deze studie bieden een robuust kader voor toekomstig onderzoek en innovatie in curcumine-gerelateerde toepassingen. Het verificatieproces, waarbij FTIR- en UV-VIS-spectroscopie worden gecombineerd, vormt een betrouwbare manier om de aanwezigheid van curcumine te bevestigen. De succesvolle afzetting van curcumine op verschillende weefselsubstraten, zoals blijkt uit hun aanhoudende fotoluminescente emissies, heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van effectieve en betrouwbare authenticatieoplossingen, waardoor opwindende mogelijkheden worden geboden op het gebied van anti-namaak en veiligheidsmarkering. De uitgebreide PL-metingen die zijn uitgevoerd op curcumine-geverfd textiel geven een uitgebreid inzicht in hoe curcumine interageert met verschillende textielsubstraten. Deze analytische benadering werpt niet alleen licht op de optische eigenschappen van curcumine, maar onthult ook het unieke substraatspecifieke gedrag dat op maat gemaakte toepassingen en optimale inzetstrategieën begeleidt. Bovendien onthult het onderzoek naar chitosan, niet alleen voor antimicrobiële afwerking, maar ook als bemiddelend middel voor verbeterde luminescentie, enorme mogelijkheden voor nieuwe toepassingen op het gebied van fotonica en biogeneeskunde. Met deze veelzijdige benaderingen wakkert deze studie de belangstelling voor onderzoek naar natuurlijke pigmenten opnieuw aan, waardoor verder onderzoek naar technische en functionele toepassingen wordt gestimuleerd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk wordt ondersteund door het Department of Science and Technology - Philippine Textile Research Institute in het kader van het DOST Grants-in-Aid (DOST-GIA) Project getiteld Covert Technology Towards Sustainability and Protection of the Philippine Textile Sectors under the Digitalization of the Philippine Handloom Weaving Industry Program.
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 |
References
- Eisend, M., Hartmann, P., Apaolaza, V. Who buys counterfeit luxury brands? A meta-analytic synthesis of consumers in developing and developed markets. J Int Market. 25 (4), 89-111 (2017).
- Agrawal, T. K., Koehl, L., Campagne, C. Uncertainty modelling in knowledge engineering and decision making. World Scientific Procedings Series. , Istanbul, Turkey. (2012).
- Cakin, M. B., Dincer, A. T. A. Turkish studies-comparative religious studies. , International Balkan Univeristy. (2023).
- Albarq, A. N. Counterfeit products and the role of the consumer in Saudi Arabia. Am J Indust Busi Manag. 5 (12), 819-827 (2015).
- Boamah, F., Ayesu, S. M., Crentsil, T., Pardie, S. P. The effect of academic textiles studies on the Ghana textile industry. Africa J Appl Res. 8 (2), 186-196 (2022).
- Bruce-Amarty, E. J., Amissah, E. R. K., Safo-Ankama, K. The decline of Ghana's textile industry: Its effects on textile education in Ghana. Art Design Studies. 22, 36-44 (2014).
- Abdollahi, A., Roghani-Mamaqani, H., Razavi, B., Salami-Kalajahi, M. Photoluminescent and chromic nanomaterials for anticounterfeiting technologies: Recent advances and future challenges. ACS Nano. 14 (11), 14417-14492 (2020).
- Norum, P. S., Cuno, A. Analysis of the demand for counterfeit goods. J Fashion Market Manage: An Int J. 15 (1), 27-40 (2011).
- Okonkwo, I. E., Abiala, W. Justification of counterfeits a microscopic view from a trademark perspective. Mayne Quart Law Rev. 6 (4), 1-7 (2021).
- Quoquab, F., Pahlevan, S., Mohammad, J., Thurasamy, R. Factors affecting consumers' intention to purchase counterfeit product. Asia Pac J Market Log. 29 (4), 837-853 (2017).
- Dalal, H. Challenges: A study of Textile Industry in India. Pramana Res J. 9 (5), 423-429 (2019).
- Mushi, H. M., Mohd Noor, N. A. Consumer behaviour and counterfeit purchase in the Tanzanian mainland. Global Bus Manage Rev (GBMR). 8 (1), 49-64 (2022).
- Ren, S., et al. Highly bright carbon quantum dots for flexible anti-counterfeiting. J Mat Chem C. 10 (31), 11338-11346 (2022).
- Liu, R. S. Phosphors, Up Conversion Nano Particles, Quantum Dots and Their Applications. , Springer, Berlin, Heidelberg. (2017).
- Chang, K., et al. Conjugated polymer dots for ultra-stable full-color fluorescence patterning. Small. 10 (21), 4270-4275 (2014).
- Fatahi, Z., Esfandiari, N., Ranjbar, Z. A New anti-counterfeiting feature relying on invisible non-toxic fluorescent carbon dots. J Anal Test. 4 (4), 307-315 (2020).
- Abd El-Hack, M. E., et al. Curcumin, the active substance of turmeric: its effects on health and ways to improve its bioavailability. J Sci Food Agri. 101 (14), 5747-5762 (2021).
- Bener, M., Özyürek, M., Güçlü, K., Apak, R. Optimization of microwave-assisted extraction of curcumin from Curcuma longa L. (Turmeric) and evaluation of antioxidant activity in multi-test systems. Rec. Nat. Prod. 10 (5), 542-554 (2016).
- Van Nong, H., et al. Fabrication and vibration characterization of curcumin extracted from turmeric (Curcuma longa) rhizomes of the northern Vietnam. Springerplus. 5 (1), 1147 (2016).
- Kolev, T. M., Velcheva, E. A., Stamboliyska, B. A., Spiteller, M. DFT and experimental studies of the structure and vibrational spectra of curcumin. Int J Quantum Chem. 102 (6), 1069-1079 (2005).
- Mohajeri, M., Behnam, B., Tasbandi, A., Jamialahmadi, T., Sahebkar, A. Studies on biomarkers and new targets in aging research in Iran: Focus on turmeric and curcumin. , Springer international publishing. (2021).
- Hay, E., et al. Therapeutic effects of turmeric in several diseases: An overview. Chem Biol Interact. 310, 108729 (2019).
- Ahmad, R. S., et al. Biochemistry, safety, pharmacological activities, and clinical applications of turmeric: A mechanistic review. Evid Based Complement Alternat Med. 2020, 7656919 (2020).
- Tsaplev, Y. B., Lapina, V. A., Trofimov, A. V. Curcumin in dimethyl sulfoxide: Stability, spectral, luminescent and acid-base properties. Dyes Pigments. 177, 108327 (2020).
- Chignell, C. F., et al. Spectral and photochemical properties of curcumin. Photochem Photobiol. 59 (3), 295-302 (1994).
- Sun, X., Gao, C., Cao, W., Yang, X., Wang, E. Capillary electrophoresis with amperometric detection of curcumin in Chinese herbal medicine pretreated by solid-phase extraction. J Chromatogr A. 962 (1-2), 117-125 (2002).
- Takenaka, M., et al. Effective extraction of curcuminoids by grinding turmeric (Curcuma longa) with medium-chain triacylglycerols. Food Sci Technol Res. 19 (4), 655-659 (2013).
- Heffernan, C., Ukrainczyk, M., Gamidi, R. K., Hodnett, B. K., Rasmuson, ÅC. Extraction and purification of curcuminoids from crude curcumin by a combination of crystallization and chromatography. Org Process Res Dev. 21 (6), 821-826 (2017).
- Paramasivam, M., Poi, R., Banerjee, H., Bandyopadhyay, A. High-performance thin layer chromatographic method for quantitative determination of curcuminoids in Curcuma longa germplasm. Food Chem. 113 (2), 640-644 (2009).
- Priyadarsini, K. I. The chemistry of curcumin: from extraction to therapeutic agent. Molecules. 19 (12), 20091-20112 (2014).
- Nhujak, T., Saisuwan, W., Srisa-art, M., Petsom, A. Microemulsion electrokinetic chromatography for separation and analysis of curcuminoids in turmeric samples. J Sep Sci. 29 (5), 666-676 (2006).
- Kim, Y. J., Lee, H. J., Shin, Y. Optimization and validation of high-performance liquid chromatography method for individual curcuminoids in turmeric by heat-refluxed extraction. J Agri Food Chem. 61 (46), 10911-10918 (2013).
- Patel, K., Krishna, G., Sokoloski, E., Ito, Y. Preparative separation of curcuminoids from crude curcumin and turemric powder by pH-zone refining countercurrent chromatography. J Liq Chrom Rel Tech. 23 (14), 2209-2218 (2007).
- Paulucci, V. P., Couto, R. O., Teixeira, C. C. C., Freitas, L. A. P. Optimization of the extraction of curcumin from Curcuma longa rhizomes. Rev Bras Farmacogn. 23 (1), 94-100 (2013).
- Ali, I., Haque, A., Saleem, K. Separation and identification of curcuminoids in turmeric powder by HPLC using phenyl column. Anal. Methods. 6 (8), 2526-2536 (2014).
- Li, M., Ngadi, M. O., Ma, Y. Optimisation of pulsed ultrasonic and microwave-assisted extraction for curcuminoids by response surface methodology and kinetic study. Food Chem. 165, 29-34 (2014).
- Mandal, V., Mohan, Y., Hemalatha, S. Microwave assisted extraction of curcumin by sample-solvent dual heating mechanism using Taguchi L9 orthogonal design. J Pharm Biomed Anal. 46 (2), 322-327 (2008).
- Shankar, M., Palani, S., Nivedha, D. Extraction of Curcumin from Raw Turmeric (Curcuma longa.)-A Comparative Study, Using Soxhlet, Chemical, Chromatographic, and Spectroscopic Methods and Determining its Bioavailability. Int J Mod Dev in Eng Sci. 1 (6), 67-72 (2022).
- Kurmudle, N., Kagliwal, L. D., Bankar, S. B., Singhal, R. S. Enzyme-assisted extraction for enhanced yields of turmeric oleoresin and its constituents. Food Biosci. 3, 36-41 (2013).
- Chassagnez-Méndez, A. L., Corrêa, N. C. F., França, L. F. d, Machado, N. T. d, Araújo, M. E. A mass transfer model applied to the supercritical extraction with CO2 of curcumins from turmeric rhizomes (Curcuma longa L). Brazil J Chem Eng. 17, 315-322 (2000).
- Ghoreishian, S. M., Maleknia, L., Mirzapour, H., Norouzi, M. Antibacterial properties and color fastness of silk fabric dyed with turmeric extract. Fibers Poly. 14 (2), 201-207 (2013).
- Safapour, S., Sadeghi-Kiakhani, M., Doustmohammadi, S. Chitosan-cyanuric chloride hybrid as an efficient novel bio-mordant for improvement of cochineal natural dye absorption on wool yarns. J Textile Inst. 110 (1), 81-88 (2018).
- Vahur, S., Teearu, A., Peets, P., Joosu, L., Leito, I. ATR-FT-IR spectral collection of conservation materials in the extended region of 4000-80 cm(-)(1). Anal Bioanal Chem. 408 (13), 3373-3379 (2016).
- Gunasekaran, S., Natarajan, R., Natarajan, S., Rathikha, R.
- Kim, H. J., et al. Curcumin dye extracted from Curcuma longa L. used as sensitizers for efficient dye-sensitized solar cells. Int J Electrochem Sci. 8 (6), 8320-8328 (2013).
- Singh, P. K., Wani, K., Kaul-Ghanekar, R., Prabhune, A., Ogale, S. From micron to nano-curcumin by sophorolipid co-processing: highly enhanced bioavailability, fluorescence, and anti-cancer efficacy. RSC Adv. 4 (104), 60334-60341 (2014).
- Holmquist, H., et al. Properties, performance and associated hazards of state-of-the-art durable water repellent (DWR) chemistry for textile finishing. Environ Int. 91, 251-264 (2016).
- Berradi, M., et al. Textile finishing dyes and their impact on aquatic environs. Heliyon. 5 (11), e02711 (2019).
- Behera, M., Nayak, J., Banerjee, S., Chakrabortty, S., Tripathy, S. K. A review on the treatment of textile industry waste effluents towards the development of efficient mitigation strategy: An integrated system design approach. J Environ Chem Eng. 9 (4), 105277 (2021).
- Massella, D., Giraud, S., Guan, J., Ferri, A., Salaün, F. Textiles for health: a review of textile fabrics treated with chitosan microcapsules. Environ Chem Lett. 17 (4), 1787-1800 (2019).
- Wang, F., Huang, W., Jiang, L., Tang, B. Quantitative determination of proteins based on strong fluorescence enhancement in curcumin-chitosan-proteins system. J Fluoresc. 22 (2), 615-622 (2012).
- Yang, M., Wu, Y., Li, J., Zhou, H., Wang, X. Binding of curcumin with bovine serum albumin in the presence of iota-carrageenan and implications on the stability and antioxidant activity of curcumin. J Agric Food Chem. 61 (29), 7150-7155 (2013).
- Sneharani, A. H., Karakkat, J. V., Singh, S. A., Rao, A. G. Interaction of curcumin with beta-lactoglobulin-stability, spectroscopic analysis, and molecular modeling of the complex. J Agric Food Chem. 58 (20), 11130-11139 (2010).
