Summary
Fotoluminescens er en av de mest effektive autentiseringsmekanismene som brukes i dag. Bruk og forbedring av naturlige materialer med iboende fotoluminescerende egenskaper og inkorporering av dem i stoffsubstrater kan føre til utvikling av grønne, bærekraftige og funksjonelle tekstiler for smarte applikasjoner.
Abstract
Fargestoffer for sikkerhetsmerking spiller en sentral rolle i å sikre integriteten til produkter på tvers av ulike felt, for eksempel tekstiler, legemidler, mat og produksjon blant andre. Imidlertid er de fleste kommersielle fargestoffer som brukes som sikkerhetsmerking kostbare og kan inneholde giftige og skadelige stoffer som utgjør en risiko for menneskers helse. Curcumin, en naturlig fenolforbindelse som finnes i gurkemeie, har forskjellige fotoluminescerende egenskaper sammen med sin livlige gule farge, noe som gjør den til et potensielt kandidatmateriale for autentiseringsapplikasjoner. Denne studien demonstrerer en kostnadseffektiv og miljøvennlig tilnærming for å utvikle forbedrede fotoluminescerende utslipp fra curcuminfargestoffer for tekstilautentisering. Curcumin ble ekstrahert fra C. longa ved hjelp av sonikeringsassistert løsningsmiddelekstraksjonsmetode. Ekstraktet ble dyppbelagt og farget inn i tekstilsubstratene. Chitosan ble introdusert som et post-mordanting middel for å stabilisere curcumin og som en co-sensibilisator. Co-sensibilisering av curcumin med kitosan utløser energioverføring for å forbedre dens luminescerende intensitet. Den UV-synlige absorpsjonstoppen ved 424 nm er assosiert med den karakteristiske absorpsjonen av curcumin. Fotoluminescensmålingene viste en bred utslippstopp ved 545 nm med betydelig forbedring tilskrevet energioverføringen indusert av kitosan, og viste dermed stort potensial som et naturlig avledet fotoluminescerende fargestoff for autentiseringsapplikasjoner.
Introduction
Forfalskning regnes som en plage i utbredte bransjer over hele verden. Den raske bølgen av forfalskede produkter i markedet forårsaker økonomisk ødeleggelse, noe som hindrer levebrødet til den primære oppfinneren 1,2,3,4,5,6. Dette ble fremhevet i 20207 på den pågående bekymringen for nye forfalskede produkter, noe som fremgår av den økende trenden med publikasjoner som består av søkeordet antiforfalskning eller forfalskning i titlene. En betydelig økning kan observeres i forfalskningsrelaterte publikasjoner siden sist rapportert i 2019, noe som tyder på at det gjøres en betydelig innsats for å bekjempe produksjon og distribusjon av falske varer. På den annen side kan det også være ganske alarmerende, gitt at det betyr utviklingen av forfalskningsindustrien, som forventes å vedvare hvis den ikke håndteres effektivt. Tekstilindustrien er ikke isolert fra dette problemet, da tilstedeværelsen av forfalskede tekstilprodukter har alvorlig påvirket levebrødet til ekte selgere, produsenter og vevere, blant annet 3,8. For eksempel var tekstilindustrien i Vest-Afrika lenge ansett som et av de ledende eksportmarkedene i verden. Imidlertid ble det rapportert9 at omtrent 85% av markedsandelen holdes av smuglede tekstiler som krenker vestafrikanske tekstilvaremerker. Effektene av forfalskning har også blitt rapportert i andre kontinenter som Asia, Amerika og Europa, noe som indikerer at denne krisen har nådd et ukontrollerbart nivå og utgjør en betydelig trussel mot den allerede sliter tekstilindustrien 2,3,4,10,11,12.
Med de raske fremskrittene innen vitenskap, teknologi og innovasjon tok forskere rollen som å utvikle funksjonelle materialer med det formål å bekjempe forfalskningsapplikasjoner. Bruk av skjult teknologi er en av de vanligste og mest effektive tilnærmingene for å motvirke produksjon av falske varer. Det innebærer å bruke fotoluminescerende materialer som sikkerhetsfarger som utviser en spesifikk lysutslipp når de bestråles av forskjellige bølgelengder 13,14. Noen fotoluminescerende fargestoffer som er tilgjengelige på markedet, kan imidlertid påføre toksisitet ved høye konsentrasjoner, og dermed utgjøre trusler mot menneskers helse ogmiljøet15,16.
Gurkemeie (Curcuma longa) er en viktig plante som brukes i utallige applikasjoner som maling, smaksstoffer, medisin, kosmetikk og stofffarger17. Til stede i rhizomes er naturlig forekommende fenoliske kjemiske forbindelser kalt curcuminoids. Disse curcuminoider inkluderer curcumin, demethoxycurcumin og bisdemethoxycurcumin, blant annet curcumin er hovedbestanddelen som er ansvarlig for den livlige gule til oransje fargen og egenskapene til gurkemeie18. Curcumin, ellers kjent som 1,7-bis (4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion19,20 med en empirisk formel på C21H20O6, har tiltrukket seg en betydelig mengde oppmerksomhet i de biomedisinske og farmasøytiske feltene på grunn av dets antiseptiske, antiinflammatoriske, antibakterielle og antioksidantegenskaper 17,18,21,22,23. Interessant nok har curcumin også spektrale og fotokjemiske egenskaper. Spesielt bemerkelsesverdig er dens intense fotoluminescerende egenskaper når den utsettes for ultrafiolette (UV) eksitasjoner som bare har blitt utforsket av noen få studier 19,24,25. Gitt disse egenskapene, i kombinasjon med sin hydrofobe natur og ikke-giftige egenskaper, oppstår curcumin som et ideelt fargestoff for autentiseringsmarkeringer.
Ekstraksjonen av curcumin fra gurkemeie ble først rapportert tidlig på 1800-tallet. I løpet av de siste århundrene har mange utvinningsmetoder og teknikker blitt utviklet og forbedret for å oppnå høyere avkastning 26,27,28,29,30,31,32,33. Konvensjonell løsningsmiddelekstraksjon er en mye brukt tilnærming, da den benytter organiske løsningsmidler som etanol, metanol, aceton og heksan blant annet for å isolere curcumin fra gurkemeie34,35. Denne metoden har utviklet seg gjennom modifikasjoner, kombinert med mer avanserte teknikker som mikrobølgeassistert ekstraksjon (MAE) 18,36,37, Soxhlet-ekstraksjon 38,39, enzymassistert ekstraksjon (EAE) 39,40, og ultralydutvinning36, blant annet for å øke utbyttet. Generelt har løsningsmiddelekstraksjonsmetoden blitt brukt til naturlig fargestoffekstraksjon på grunn av sin allsidighet, lave energibehov og kostnadseffektivitet, noe som gjør den ideell for skalerbare næringer som tekstiler.
Curcumin har blitt integrert som naturlige fargestoffer for tekstiler på grunn av sin distinkte gule nyanse. Imidlertid utgjør den dårlige adsorpsjonen av naturlige fargestoffer til tekstilfibre som en utfordring som hindrer den kommersielle levedyktigheten41. Mordanter, som metaller, polysakkarider og andre organiske forbindelser, tjener som vanlige bindemidler for å styrke affiniteten til naturlige fargestoffer til stoffet. Chitosan, et polysakkarid avledet fra krepsdyr, har blitt mye brukt som et alternativt mordantingmiddel på grunn av sin overflod i naturen, biokompatibilitet og vaskeholdbarhet42. Denne studien rapporterer en enkel og rett frem tilnærming i utarbeidelsen av curcumin-basert autentiseringsmerking. Rå curcumin ekstrakter ble oppnådd via sonikeringsassistert løsningsmiddelekstraksjonsmetode. De fotoluminescerende egenskapene til det ekstraherte curcumin ble grundig undersøkt på tekstilsubstrater og ytterligere forbedret med introduksjonen av kitosan som et mordantingmiddel. Dette demonstrerer det betydelige potensialet som et naturlig avledet fotoluminescerende fargestoff for autentiseringsapplikasjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Ekstraksjon av curcumin
- Vei 3 g C. longa pulver i et 50 ml sentrifugerør.
MERK: Et 50 ml sentrifugerør ble brukt til å lette sentrifugeringsprosessen og behandle ekstraksjonen på en enkelt beholder. - Tilsett 38 ml etanol (AR, 99%) til sentrifugerøret. Rist røret forsiktig for å sikre grundig blanding av etanol med C. longa pulver.
- Sonikere røret i 30 min ved normal sonisk modus og høy intensitetsinnstilling for ekstraksjon.
- For å skille de faste materialene, sentrifuge røret ved 4430 x g i 10 minutter. Før du bruker sentrifugen, åpne røret og lukk det igjen for å trykkavlaste og forhindre lekkasje.
- Dekanter for å samle supernatanten og oppbevar den i tørre omgivelser. Supernatanten inneholder curcuminekstrakt i etanolløsningsmiddel. Det er viktig å holde beholderen lukket for å forhindre lekkasje av løsemidler.
2. Fouriertransformasjon infrarød ( FTIR) karakterisering av C. longa ekstrakt
MERK: Dempet total refleksjon - Fourier transform infrarød (ATR-FTIR) spektrofotometer ble operert i henhold til standardprosedyrer som finnes i brukerhåndboken.
- Før måling av IR-spektrene må måleparametrene stilles inn. Bruk alternativet Mål, klikk på kategorien Avansert og angi parametrene for prøven og bakgrunnsskanningstiden til 40 skanninger, skanneoppløsning til 4 cm1 og området fra 4000 - 400 cm-1.
- Rengjør ATR-krystallet med Propan-2-ol (99,8%). Etter rengjøring, bytt til Basic.
MERK: Bakgrunnsskanninger er nødvendige for å eliminere miljøforstyrrelser, slik at IR-spektrene utelukkende representerer prøven som analyseres. Bakgrunnsmålinger utføres kun før driften av instrumentet starter. Rengjøring av ATR-krystallet bør alltid skje før hver ny måling. - Bruk en Pasteur-pipette til å påføre 0,3 ml rå C. longa-ekstrakt i ATR-krystallen og la den tørke i 3 til 5 minutter for å fjerne forstyrrelsen av etanol. Når etanolen tørker, akkumuleres ekstraktet følgelig til krystallet som reduserer transmittansavlesningen.
- Klikk på Mål > avansert på programvaren for å angi filnavnet. Etter å ha navngitt prøven, klikk på kategorien Grunnleggende og mål IR-transmisjonen til tørket ekstrakt.
- Gjenta trinn 2.3 og 2.4 opptil 3x eller til oppløsningen av spektrene forbedres.
MERK: En forbedret oppløsning bestemmes av en reduksjon i transmittans i spekteret. - Etter å ha fullført avlesningen, rengjør ATR-krystallen med 99% etanol og lofrie kluter. Deretter rengjør ATR-prøvetrinnet ved hjelp av Propan-2-ol.
3. UV-synlig måling av C. longa ekstrakt
MERK: Det UV-synlige spektrofotometeret ble brukt i henhold til standardprosedyrene som finnes i brukerhåndboken.
- Før du måler prøvene, la instrumentet varmes opp i 15 til 30 minutter. Dette vil stabilisere lyskilden og detektoren, og dermed sikre reproduserbare avlesninger. Fyll referansecellen med etanol.
- Før du måler absorpsjonsspektrene, må du angi måleparametrene. Bruk alternativet Oppsett, klikk kategorien Cary og sett skannetiden til 0,1 s, dataintervall til 1 nm og skannehastighet til 600 nm / min. Til slutt, sett området fra 200 nm til 700 nm.
- Forbered 25 ml fortynninger av C. longa ekstrakt fra 1:1000 til 1:100 med trinn på 1:100 ved bruk av etanol som løsningsmiddel.
- Overfør ca. 3,5 ml fortynnet C. longa til en kvartskuvette ved hjelp av en Pasteur-pipette. For enklere rengjøring etter hver prøvemåling, begynn med 1:1000 fortynning og arbeid opp til 1:100.
- Mål absorbans av ekstraktet som beskrevet nedenfor.
- Rengjør kyvetten med etanol og gjenta målingene for de andre fortynningene.
- For å sikre nøyaktigheten av absorpsjonen, skyll kyvettene grundig med det fortynnede ekstraktet før du overfører testoppløsningen.
- Gjenta trinn 3.4-3.5.2 for andre konsentrasjoner.
4. Fotoluminescensmåling av C. longa ekstrakt
MERK: Betjeningen av fluorescensspektrometeret fulgte standardprosedyrene som finnes i brukerhåndboken.
- Før du måler prøvene, la instrumentet varmes opp i 15 til 30 minutter. Dette vil stabilisere lyskilden og detektoren, og dermed sikre reproduserbarheten til hver måling.
- Før du måler fluorescerende spektra, må du først stille inn måleparametrene. Klikk på Mål-knappen og sett integrasjonstiden til 0,1 s, trinn til 1 nm og spaltebredde til 1 nm. Måleområdet kan variere avhengig av eksitasjon eller utslippskilde.
- Bruk en Pasteur-pipette til å overføre ca. 3,5 ml fortynnet C. longa forsiktig i kvartskuvetten. For å forenkle rengjøringen etter prøvemåling, start målingen fra 1:1000 opp til 1:100.
- Mål utslippet av ekstraktet ved hjelp av en 365 nm eksitasjonskilde. Sett utslippsområdet fra 380 nm til 625 nm.
- Bruk bølgelengden med høyest utslipp fra trinn 4.4, mål eksitasjonsspekteret til prøven. Sett nedre grense for eksitasjonsområdet til 330 nm og beregn øvre grense ved hjelp av den overvåkede emisjonsbølgelengden minus 15 nm. Kvoten på 15 nm sikrer at ingen førsteordens spredning vil bli observert på spektrene.
- Bruk bølgelengden med høyest eksitasjon fra trinn 4.5, og mål utslippsspekteret til prøven på nytt. Beregn nedre grense for utslippsområde ved hjelp av eksitasjonsbølgelengden pluss 15 nm. Sett øvre grense til 625 nm.
- Mål utslipp-eksitasjonsmatrisen av C. longa ekstrakt som beskrevet nedenfor.
- For konsistens, sett måleområdet for eksitasjon fra 330-435 nm og utslippet til 450-650 nm. Oppretthold disse parametrene for alle konsentrasjoner.
- Rengjør kyvetten med etanol og gjenta målingene for andre fortynninger. For å sikre nøyaktigheten av fluorescensmålinger, skyll kyvettene med det fortynnede ekstraktet før du overfører testløsningen.
5. Fotoluminescensmåling av kitosan
- Tilbered 300 ml 1% w/v oppløsning av Chitosan. Bland 3 g kitosan til 1 % v/v eddiksyre (99,8 %) oppløsning til den når 300 ml. Rør løsningen i 24 timer eller til den homogeniserer.
- Mål utslipp-eksitasjonsmatrisen til Chitosan som beskrevet nedenfor.
- Bruk følgende måleparametere for kitosan:
Spaltbredde: 1 nm (både utslipp og eksitasjon)
Integrasjonstid: 0,1 s
Utslippsområde: 300-370 nm
Eksitasjonsområde: 385-450 nm
- Bruk følgende måleparametere for kitosan:
- Mål IR-spektrene til tekstiler som beskrevet nedenfor.
- Plasser multitesterstoffet (Stoff #1) over ATR-krystallet. Multitesterstoffet inneholder seks typer stoff vist i figur 1A. Ved måling med ATR-FTIR, sørg for at hele ATR-krystallen er dekket med prøven. Stoffet skal ha full kontakt med ATR-krystallen ved å trekke i spaken på prøvepresseren. Dette vil redusere transmittansen den samler inn.
- Mål IR-transmisjonen til stoffene. Gjenta målingen på andre stoffer.
6. Farging av stoffer
- Vei stoffene for å bestemme mengden fargestoff og kitosan etterbehandling som skal brukes.
- Forbered C. longa ekstraktløsninger ved fortynninger 1: 1, 1: 10, 1: 50, 1: 100, 1: 500 og 1: 1000 ved bruk av 99% etanol.
- Farg stoffene med fortynnet C. longa-ekstrakt i et forhold mellom materiale og væske på 1:25 i 1 time ved å bløtlegge stoffet i løsningene.
- Heng stoffene til tørk. Skyll stoffene med vann fra springen og heng til tørk.
- Utfør stoffbehandling som beskrevet nedenfor.
- Bløtlegg de fargede stoffene med 1% w / v Chitosan-løsning ved et forhold mellom materiale og brennevin i 1:40 i 1 time ved å suge stoffet i løsningen.
- Heng stoffene til tørk. Skyll stoffene med vann fra springen og heng til tørk.
7. Fotoluminescensmålinger av fargede stoffer
- Plasser stoffet i prøveholderen. Når du bruker AATCC multitesterstoffer, må du sørge for at det testede stoffet er plassert midt i vinduet og at ingen andre stoffer er innenfor måleområdet. For å fikse plasseringen av stoffer, bruk glassglass som støtte. Et eksempel på plassering av stoff er vist i figur 1.
- For måling av stofffotoluminescens, sett integrasjonstiden til 0,1 s, trinn til 1 nm og spaltebredde til 0,6 nm. Mål fluorescensen av fargede stoffer ved 365 nm eksitasjon. I likhet med måleløsninger, sett utslippsområdet til 380-625 nm.
- Bruk bølgelengden med høyest utslipp fra trinn 5.3 til å måle eksitasjonsspekteret til prøven. Sett nedre grense for eksitasjonsområdet til 330 nm og beregne øvre grense for eksitasjonsområdet ved hjelp av den overvåkede emisjonsbølgelengden minus 15 nm. Kvoten på 15 nm sikrer at ingen førsteordens spredning vil bli observert på spektrene.
- Bruk bølgelengden med høyest eksitasjon fra trinn 7.3, mål utslippsspekteret til prøven. Beregn nedre grense for utslippsområde ved hjelp av eksitasjonsbølgelengden pluss 15 nm. Sett øvre grense til 625 nm.
- Gjenta måletrinn 7.1 til 7.4 for andre typer prøvestoffer og med forskjellige konsentrasjoner.
- Mål utslippsspektrene på 1:50 fortynnede Chitosan-ferdige C. longa ekstraktfargede stoffer ved bruk av 365 nm eksitasjonsbølgelengde.
MERK: Stoffene farget med 1:50 fortynning brukes til analyse av effekten av Chitosan-etterbehandling, da den viser den høyeste fotoluminescens. I likhet med trinn 4.4, sett utslippsområdet fra 380-625 nm. - Samle spektrokjemiske data for tolkning.
8. Morfologisk analyse av stoffer
MERK: Morfologisk analyse av tekstiler involverer to typer belysning: hvitt lys og 365 nm UV-lys. Valget av lyskilde kan avsløre hvordan fargestoffet og etterbehandlingen fester seg til stoffet.
- Siden mikroskopet mangler en UV-lyskilde, bruk en håndholdt 365 nm UV-lyskilde. Fest lyskilden sikkert for å opprettholde en jevn posisjon uten å påvirke avbildningsprosessen. Bruk en klemme festet til et jernstativ for å montere 365 nm UV-lyset, pek det mot stereozoommikroskopstadiet.
- Plasser stoffet på scenen og åpne den hvite lyskilden. Bruk den grove justeringsknappen til å stille zoomen til laveste forstørrelse og finne målbildeområdet. Øk forstørrelsen gradvis opptil 4x og finjuster den med finjusteringsknappen.
- Bruk den innebygde bildebehandlingsprogramvaren til å sette inn en skalastang og ta bildet.
- For å sikre konsistent avbildning konfigurerer du eksponeringsparametrene med følgende verdier: Sett eksponeringskompensasjon til 100, eksponeringstid til 100 ms og forsterkning til 20. I tillegg justerer du kulørverdiene til rød: 27, grønn: 32 og blå: 23. Andre spesifiserte parametere som krever justering inkluderer skarphet: 75, denoise: 35, metning: 50, gamma: 6 og kontrast: 50.
- Slå AV den hvite lyskilden og slå på 365 nm lyskilden. Ta et bilde med de samme bildeparametrene.
- Gjenta trinn 8.3 til 8.6 for alle typer stoffer og forhold (blank, farget, kun etterbehandling, farget og ferdig) til bilder av alle stoffene er tatt. Totalt skal det være 48 bilder av stoffer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
FTIR-analyser av fibre bestemmer den kjemiske strukturen til hver fiber representert i multitesterstoffene #1. FTIR-spektroskopi ble brukt for å karakterisere de funksjonelle gruppene som er tilstede i hver komponent i multiteststoffene. Som vist i tilleggsfigur 1 oppstår skillet på grunn av tilstedeværelsen av N-H-funksjonelle grupper, noe som fører til at stoffet blir subkategorisert i nitrogenholdig (tilleggsfigur 1A) og cellulose (tilleggsfigur 1B). Proteinbaserte fibre (som slitt ull og silke) og syntetisk polyamid faller under nitrogenholdige stoffer i samsvar med tilstedeværelsen av amidfunksjonelle grupper (-CONH-) i deres kjemiske struktur. På samme måte følger spunnet viskose, bleket bomull og filamentacetat en cellulosekjedestruktur. Som vist i tilleggstabell 1 inneholder stoffer laget av slitt ull, spunnet silke og spunnet polyamid lignende karakteristiske topper som indikerer tilstedeværelsen av amider. På den annen side viser stoffer laget av spunnet viskose, bleket bomull og filamentacetat karakteristiske topper av cellulosefibre. Toppen ved 1732 cm-1 filamentacetat tilsvarer tilstedeværelsen av en estergruppe i stoffet, hvilken bleket bomull og spunnet viskose ikke har43.
Verifikasjonen av ekstraktet ble evaluert ved hjelp av FTIR (figur 2) og UV-synlig (figur 3) spektroskopi for å bekrefte tilstedeværelsen av curcumin. Signifikante topper ved 3352 cm-1, 3015 cm-1, 2922 cm-1, 1705 cm-1, 1624 cm-1 og 1512 cm-1 og 1271 cm-1 reflekterer tilstedeværelsen av funksjonelle grupper som er karakteristiske for målmolekylet. Disse resultatene samsvarer godt med et tidligere rapportert FTIR-spektra av rent curcumin44, noe som tyder på at det innsamlede ekstraktet inneholder curcuminoider (tilleggstabell 2). Den høyt konjugerte naturen til curcumin (figur 2B, C) avgir et bredt absorpsjonsspekter fra 350 - 500 nm som presentert i figur 3A. Alle fortynninger følger bredbåndsprofilen med en karakteristisk topp ved 424 nm som kan tilskrives π til π* elektroneksitasjon av curcumin45. Den positive korrelasjonen mellom absorbans og konsentrasjon (figur 3B) viste god linearitet (R2 = 0,99376), som er et typisk utfall som tilsvarer den økende tilstedeværelsen av absorpsjonssentre med hensyn til økende konsentrasjoner av curcuminoidoppløsning19,46. Imidlertid ble spektrometerets begrensninger observert utover fortynningsforholdet 1:300 når absorpsjonen begynner å mettes.
Etter verifisering av den ekstraherte curcuminoidoppløsningen ble dens levedyktighet som et autentiseringsfargestoff evaluert gjennom avsetning i tekstilsubstrater. De ekstraherte curcuminoid-løsningene ble avsatt på multiteststoffene #1 sammensatt av slitt ull, spunnet silke, spunnet polyamid (nylon 6,6), spunnet viskose, bleket bomull og filamentacetat for å evaluere fargestoffenes kompatibilitet med naturlige og syntetiske stoffer. Som vist i figur 4 ble den vellykkede avsetningen av curcuminoidoppløsningen observert ved forskjellige konsentrasjoner, noe som fremgår av de fotoluminescerende utslippene som ble produsert når de ble belyst med ultrafiolett (UV) lyseksitasjon, selv etter flere vasker av de fargede tekstilene.
Fotoluminescens (PL) målinger ble utført for å vurdere de optiske egenskapene til de fargede tekstilene og karakterisere interaksjonene mellom curcuminoidoppløsningen og tekstilsubstrater. Vist i tilleggsfigur 2 er PL-målinger av curcuminoidfargede cellulosestoffer sammensatt av bleket bomull (tilleggsfigur 2 A-C), spunnet viskose (tilleggsfigur 2 D-F) og filamentacetat (tilleggsfigur 2 G-I). Alternativt kan PL-målingene av curcuminoidfargede nitrogenholdige stoffer sammensatt av slitt ull (tilleggsfigur 3 A-C), spunnet silke (tilleggsfigur 3 D-F) og spunnet polyamid (tilleggsfigur 3 G-I) finnes i tilleggsfigur 3. Det venstre panelet tilsvarer PL-eksitasjonen mens det midterste og høyre panelet tilsvarer henholdsvis normalisert og relativ PL-utslipp. PL-eksitasjonsspektrene til cellulosestoffene følger en bredbåndseksitasjon som dekker 350 - 500 nm. Konsentrasjonsavhengige eksitasjoner av curcuminoidoppløsningen blir synlige, som det fremgår av den karakteristiske rødforskyvningen på normaliserte PL-spektra ved økende konsentrasjoner, noe som betyr fargejusteringen av curcuminoidfargestoffer. Ytelsen til varierende curcuminoidkonsentrasjoner på hvert substrat ble også evaluert med hensyn til relativ PL-intensitet. PL-curcumin dekker et bredt utslipp fra 450 - 600 nm. Med økende konsentrasjoner av curcuminoid-løsningene viste alle de fargede stoffprøvene (tilleggsfigur 2 og tilleggsfigur 3, høyre panel) en forventet økende trend opp til de optimale konsentrasjonene, etterfulgt av en avtagende trend som tilskrives konsentrasjonsavhengig slukking. Den optimaliserte konsentrasjonen ble funnet å variere på tvers av forskjellige substrater med 1:100 og 1:50 som ga de gunstigste resultatene. Denne variasjonen antyder den unike samspillet mellom curcuminoid-løsningen i forskjellige substrater.
Det er viktig å merke seg at utslipps- og eksitasjonsspektrene til det fortynnede ekstraktet ble målt med en spaltebredde på 1 nm og en integrasjonstid på 0,1 s. Dataene som ble samlet inn ble opprinnelig behandlet gjennom en korreksjonsparameter i instrumentet for å neglisjere bakgrunnsstøy fra avlesningene. Utslipps- og eksitasjonsområdet er satt med tanke på eksitasjonskilden og overvåket utslippsbølgelengde for å forhindre deteksjon av første orden og andre ordens Rayleigh-spredning. Deteksjon av spredning påvirker ikke bare kvaliteten på spekteret, men reduserer også potensielt levetiden til detektoren.
Lignende standardprosedyrer ble implementert med målinger av stoffenes utslipps- og eksitasjonsspektra. Alternativt ble en spaltbredde på 0,6 nm og en integrasjonstid på 0,1 s benyttet da intensiteten av fluorescensen nådde utover instrumentets begrensninger når ekstraktene ble avsatt på underlaget. Utslipps- og eksitasjonsområdet ble igjen satt med tanke på eksitasjonskilden og overvåket utslippsbølgelengde for å forhindre deteksjon av første ordens og andre ordens Rayleigh-spredning.
Figur 1: Monteringsprosedyre for stoffer i prøveholderen. (A) stoffsammensetningen, (B) justering av stoffet til vinduet, (C) påføring av glassglass som støtte, og (D) montering av holderen i spektrofluorometeret. Monteringsprosedyren benytter den faste prøveholderen til spektrometeret og demonstrerer riktig justering med spektrometeret. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Bilder av fargede og ferdige multitestere stoffer #1 under hvitt og 365 nm lys. Bildene viser effekten av fargestoffkonsentrasjoner med hensyn til hver partisjon av multitesterstoffet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Strukturell karakterisering av ekstrahert curcumin. (A) FTIR-spektra av curcumin. Kjemisk struktur av tautometriske variasjoner av curcumin (B) diketo form, og (C) keto-enol form. De funksjonelle gruppene av curcumin er uthevet med forskjellige farger som kan visualiseres og tilskrives de tautometriske variasjonene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: UV-synlige spektra av curcuminløsninger. (A) Absorbansspektra av curcuminoidoppløsninger med varierende konsentrasjoner. (B) Lineær korrelasjon av absorbansen med hensyn til konsentrasjon. UV-Vis-spektrene viser den karakteristiske absorpsjonstoppen av curcumin selv ved lave konsentrasjoner. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Eksitasjonsutslippsmatrise av (A) curcuminoid og (B) kitosanløsninger. Eksitasjonsutslippsmatrisen viser et 3-dimensjonalt perspektiv på de fotoluminescerende egenskapene som prøven viser. EM-bølgelengden i X-aksen står for emisjonsbølgelengden mens EX-bølgelengden i Y-aksen står for eksitasjonsbølgelengden. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: Fotoluminescerende utslipp av curcuminoid-kitosan farget nitrogenholdige (topppanel) stoffer sammensatt av (A) slitt ull, (B) spunnet silke, (C) spunnet polyamid og cellulosestoffer (bunnpanel) sammensatt av (D) bleket bomull, (E) filamentacetat og (F) spunnet viskose under 365 nm eksitasjon. Spektrene viser de forbedrede optiske egenskapene til nitrogenholdige stoffer med inkorporering av kitosan i systemet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Tilleggsfigur 1: FTIR-spektre og kjemisk struktur av multiteststoffer. (A) Nitrogenholdige stoffer. (B) Cellulosestoffer. Stoffene er kategorisert i nitrogen og cellulose som bestemmes av tilstedeværelsen av N-H funksjonelle grupper på halvparten av stofftypene. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 2: Fotoluminescerende eksitasjon (venstre) og utslipp (middels normalisert intensitet; høyre - relativ intensitet) av curcuminoidfargede cellulosestoffer sammensatt av (A-C) bleket bomull, (D-F) spunnet viskose og (G-I) filamentacetat. Spektrene viser konsentrasjonsavhengigheten av curcumin med hensyn til de optiske egenskapene til cellulosestoffene. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 3: Fotoluminescerende eksitasjon (venstre) og utslipp (middels normalisert intensitet; høyre - relativ intensitet) av curcuminoidfargede nitrogenholdige stoffer sammensatt av (A-C) slitt ull, (D-F) spunnet silke og (G-I) spunnet polyamid. Spektrene viser konsentrasjonsavhengigheten av curcumin med hensyn til de optiske egenskapene til nitrogenholdige stoffer. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 4: Overflatemorfologi av Blankt multitesterstoff under 365 nm og hvitt lys. Dette multiteststoffet fungerer som referanse uten fargestoffbehandling. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 5: Overflatemorfologi av multitesterstoff behandlet med kitosan under 365 nm og hvitt lys. Tilsetningen av kitosan på stoffene viser minimal til null endring ved visuell inspeksjon av overflaten av prøvene. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 6: Overflatemorfologi av curcuminoid farget multitesterstoff under 365 nm og hvitt lys. Inkorporering av curcuminoid fargestoffer viser umiddelbare endringer i fargelegging og god fordeling over overflaten av prøven når visualisert under hvitt og 365 nm lys. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggsfigur 7: Overflatemorfologi av curcuminoid-kitosan farget multi-tester stoff under 365 nm og hvitt lys. Tilsetningen av kitosan til curcuminoidfargestoffene viser lignende farging og fordeling med hensyn til curcuminoidfarget stoff under hvitt og 365 nm lys. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tabell 1 Komparativ analyse av forskjellige ekstraksjonsmetoder for å separere curcumin fra gurkemeie. Tabellen viser de forskjellige metodene for curcuminekstraksjon som rapportert i tidligere litteratur. Klikk her for å laste ned denne tabellen.
Tilleggstabell 1: Observerte FTIR-frekvenser av multiteststoffene. Enhetene i tabellen tilsvarer profilen til toppene (w = svak; m = medium; s = skarp topp). Dataene ble verifisert med verdier innhentet av Vahur et al.43. Lignende resultater ble oppnådd i de to studiene. Klikk her for å laste ned denne filen.
Tilleggstabell 2: Observerte FTIR-frekvenser av ekstrahert curcumin. Enhetene i tabellen tilsvarer profilen til toppene (w = svak; m = medium; s = skarp topp). Klikk her for å laste ned denne filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Tekstilbehandling er en vanlig praksis i bransjen for å innlemme ytterligere funksjonelle egenskaper på stoffene, noe som gjør dem mer egnet for spesifikke bruksområder 45,47,48. I denne studien ble det ekstraherte curcumin benyttet som et naturlig fargestoff for å tjene som autentiseringsmekanismer for tekstilapplikasjoner. Protokollene legger vekt ikke bare på ekstraksjon av curcumin fra gurkemeie, men også til de forskjellige fordelene ved å bruke disse metodene for tekstilapplikasjoner.
Gitt at tekstilindustrien regnes som en av de mest forurensende sektorene, har det blitt viktig for industrien å vedta mer bærekraftig praksis49. Tabell 1 viser sammenligningen av ulike ekstraksjonsmetoder de siste to tiårene. Som sett tilbyr sonikeringsassistert løsningsmiddelekstraksjonsmetode en enkel, men effektiv tilnærming for ekstraksjon av curcumin. Det er grønt og bærekraftig, da det gir flere fordeler som kortere utvinningstider, redusert løsemiddelforbruk og økt ekstraksjonseffektivitet. Selv om ekstraktets renhet kan være av betydning for andre studier som isolering av spesifikke curcuminoider for biologiske anvendelser28, krever anvendelsen av naturlige fargestoffer ikke så høy renhet så lenge utgangsfargen eller utslippet er i henhold til forbrukerens krav. Etter ekstraksjonsprosedyren ble supernatanten benyttet som fargestoffer og påført fibrene for å tjene som autentiseringsmarkeringer. De iboende fotoluminescerende egenskapene til curcumin utviser en lys grønn til oransje utslipp som viser potensialet i skjult sikkerhet. Imidlertid har den dårlige affiniteten til naturlige fargestoffer med tekstilfibre blitt en utfordring når det gjelder å opprettholde de optiske egenskapene til curcumin ved avsetning til tekstilsubstrater41. Med tanke på at supplerende behandlinger kan endre de fotoluminescerende egenskapene forårsaket av det deponerte curcuminet, er det viktig å teste den optiske ytelsen til sikkerhetsmerkene etter tekstilbehandlingsprosessen. Blant de ulike etterbehandlingsprosedyrene som implementeres i bransjen, har antimikrobiell etterbehandling bemerkelsesverdig betydning, da det gir muligheten til å hemme mikrobiell vekst i stoffene42. Med tanke på dette ble kitosan (Chi) brukt til etterbehandlingsprosessen for sine biokompatible og antimikrobielle egenskaper50. Det er også verdt å merke seg at kitosan også utviser iboende luminescerende egenskaper. Figur 5 presenterer eksitasjonsutslippsmatrisen for curcumin (figur 5A) og kitosan (figur 5B) løsninger. Det karakteristiske emisjonsspekteret til kitosan ble observert å overlappe med eksitasjonen av curcumin. Denne spektrale overlappingen gir opphav til potensielle energioverføringsveier fra kitosan til curcuminmolekylene i umiddelbar nærhet51. Tidligere rapporter har allerede etablert fotoluminescerende forbedring gjennom polysakkaridstøttet interaksjon av curcumin-proteinkomplekser52,53. Wang et al.51 understreket at curcumin-bovin serum albumin-Chitosan (C-BSA) ternærkomplekset utviser høyere PL-utslippsintensiteter enn et C-BSA binært system. Den forbedrede PL-utslippet kan knyttes til en forkortet avstand mellom curcumin og bovint serumalbumin ved tilsetning av kitosan, noe som fører til effektiv energioverføring i det ternære komplekset. Et lignende fenomen ble observert i dette arbeidet. Figur 6A-C viser de forbedrede PL-spektrene til de curcuminfargede nitrogenholdige stoffene med kitosan. Til tross for dette ble det bemerket at det ikke ble observert noen signifikante forbedringer for cellulosestoffene (figur 5D-F), noe som tyder på en preferanseinteraksjon med nitrogenholdige stoffer. Dette betyr at forbedrede PL-interaksjoner også kan oppnås innenfor faststoffsystemer som protein- og polyamidbaserte tekstilsubstrater. Likevel understreker dette ytterligere det uutforskede riket når det gjelder curcuminforskning, noe som gir muligheter for fremtidige undersøkelser på denne allsidige forbindelsen.
I likhet med andre studier har dette arbeidet også noen begrensninger som kan brukes som grunnlag for fremtidig forskning og utvikling. Fargestoffet som brukes i stoffet kommer fra en naturlig kilde og ekstraheres ved hjelp av den foreslåtte teknikken, som innebærer bruk av etanol for både ekstraksjons- og fargeprosesser. Etanol er et effektivt løsningsmiddel for ekstrahering av curcumin; Det er imidlertid verdt å vurdere at andre løsningsmidler også kan være levedyktige, som potensielt påvirker mengden ekstraherte fargestoffforbindelser, urenheter og deres interaksjoner med stoffet. Fremtidige studier kan utforske bruken av forskjellige løsningsmidler i ekstraksjons- og fargingstrinnene. På grunn av tidspress og begrenset tilgang på testfasiliteter har vi ikke inkludert elektronmikroskopiresultater. Vi har imidlertid inkludert stereozoommikroskopibilder (tilleggsfigur 4, tilleggsfigur 5, tilleggsfigur 6, tilleggsfigur 7) av de testede stoffene med og uten fargestoffer som alternativ. Selv om elektronmikroskopi vil bli anbefalt hvis fargestoffene som implementeres, har nanopartikkelbehandling.
Videre ble metodene for utvinning og farging forenklet for praktiske formål. Den ekstraherte løsningen ble ikke renset, da fargeprosessen fortsatt kan fortsette selv om løsningen inneholder urenheter. Det er viktig å merke seg at virkningen av disse urenhetene på stoffet og mordant interaksjoner ikke ble undersøkt i denne studien.
Til slutt fokuserer denne undersøkelsen primært på å analysere fotoluminescensforbedringen av forskjellige stoffer farget med curcumin og mordanted med kitosan. Mens optiske egenskaper fikk betydelig oppmerksomhet, ble det ikke utført fysiske tester som holdbarhet og fargeekthet. Dette gir fremtidige forskere en mulighet til å utforske materialets potensial for autentiseringsformål i tekstiler ytterligere.
For andre forskere som er interessert i å replikere dette arbeidet, må det bemerkes at visse parametere som rapporteres, kanskje ikke samsvarer med målresultatet. Dette kan skyldes tilstedeværelsen av menneskelig feil, tilfeldig feil og miljøforholdene rundt det eksperimentelle oppsettet. Derfor bør følgende retningslinjer for feilsøking løse problemet.
Oppsummert legger denne studien grunnlaget for en omfattende tilnærming til curcumin som en alternativ og robust autentiseringsplattform, og gir utvinnings- og analysemetoder som kan finne applikasjoner på tvers av ulike felt, inkludert tekstil, autentisering og funksjonelle nanomaterialer. Innsiktene fra denne studien gir et robust rammeverk for fremtidige undersøkelser og innovasjon i curcumin-relaterte applikasjoner. Verifikasjonsprosessen, som kombinerer FTIR og UV-Vis-spektroskopi, etablerer en pålitelig måte å bekrefte tilstedeværelsen av curcumin på. Den vellykkede avsetningen av curcumin på forskjellige stoffsubstrater, dokumentert av deres vedvarende fotoluminescerende utslipp, har betydelige implikasjoner for utviklingen av effektive og pålitelige autentiseringsløsninger, og muliggjør dermed spennende muligheter innen anti-forfalskning og sikkerhetsmerking. De omfattende PL-målingene utført på curcuminfargede tekstiler gir en omfattende forståelse av hvordan curcumin interagerer med forskjellige tekstilsubstrater. Denne analytiske tilnærmingen kaster ikke bare lys over de optiske egenskapene til curcumin, men avslører også den unike substratspesifikke oppførselen som styrer skreddersydde applikasjoner og optimale distribusjonsstrategier. Videre avslører undersøkelsen av kitosan ikke bare for antimikrobiell etterbehandling, men som et medierende middel for forbedret luminescens enorme muligheter for nye applikasjoner innen fotonikk og biomedisin. Med disse mangefasetterte tilnærmingene tenner denne studien interessen for forskning på naturlige pigmenter, og driver videre undersøkelser mot tekniske og funksjonelle applikasjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet støttes av Department of Science and Technology - Philippine Textile Research Institute under DOST Grants-in-Aid (DOST-GIA) Project med tittelen Covert Technology Towards Sustainability and Protection of the Philippine Textile Sectors under digitalisering av den filippinske Handloom veving 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).
