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Chemistry

कपड़ा प्रमाणीकरण अनुप्रयोगों के लिए Chitosan-मध्यस्थता ऊर्जा हस्तांतरण के माध्यम से Curcuma longa अर्क की बढ़ी हुई Photoluminescence

Published: December 22, 2023 doi: 10.3791/66035
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Science and Technology, Smart Colorants R&D Program, Philippine Textile Research Institute

Summary

Photoluminescence आज उपयोग किए जा रहे सबसे प्रभावी प्रमाणीकरण तंत्रों में से एक है। अंतर्निहित फोटोल्यूमिनसेंट गुणों के साथ स्वाभाविक रूप से सोर्स की गई सामग्री का उपयोग और वृद्धि और उन्हें कपड़े सब्सट्रेट में शामिल करने से स्मार्ट अनुप्रयोगों के लिए हरे, टिकाऊ और कार्यात्मक वस्त्रों का विकास हो सकता है।

Abstract

सुरक्षा चिह्नों के लिए रंजक विभिन्न क्षेत्रों, जैसे कपड़ा, फार्मास्यूटिकल्स, भोजन और विनिर्माण आदि में उत्पादों की अखंडता की सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, सुरक्षा चिह्नों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश वाणिज्यिक रंग महंगे होते हैं और इसमें जहरीले और हानिकारक पदार्थ हो सकते हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करते हैं। करक्यूमिन, हल्दी में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक फेनोलिक यौगिक, अपने जीवंत पीले रंग के साथ अलग-अलग फोटोल्यूमिनसेंट गुणों के पास होता है, जिससे यह प्रमाणीकरण अनुप्रयोगों के लिए एक संभावित उम्मीदवार सामग्री बन जाता है। यह अध्ययन कपड़ा प्रमाणीकरण के लिए कर्क्यूमिन रंगों से बढ़ाया फोटोल्यूमिनसेंट उत्सर्जन विकसित करने के लिए एक लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल दृष्टिकोण को प्रदर्शित करता है। करक्यूमिन से निकाला गया था सी. लोंगा सोनिकेशन-असिस्टेड-सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन विधि का उपयोग करके। अर्क को डुबकी-लेपित किया गया था और कपड़ा सब्सट्रेट में रंगा गया था। चिटोसन को कर्क्यूमिन को स्थिर करने और सह-संवेदक के रूप में पोस्ट-मॉर्डेंटिंग एजेंट के रूप में पेश किया गया था। चिटोसन के साथ कर्क्यूमिन का सह-संवेदीकरण इसकी ल्यूमिनसेंट तीव्रता को बढ़ाने के लिए ऊर्जा हस्तांतरण को ट्रिगर करता है। 424 एनएम पर यूवी-दृश्यमान अवशोषण शिखर कर्क्यूमिन की विशेषता अवशोषण से जुड़ा हुआ है। फोटोल्यूमिनेसेंस माप ने 545 एनएम पर एक व्यापक उत्सर्जन दिखाया, जिसमें महत्वपूर्ण वृद्धि को चिटोसन द्वारा प्रेरित ऊर्जा हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार ठहराया गया, इस प्रकार प्रमाणीकरण अनुप्रयोगों के लिए स्वाभाविक रूप से व्युत्पन्न फोटोल्यूमिनसेंट डाई के रूप में बड़ी क्षमता दिखाई गई।

Introduction

जालसाजी को दुनिया भर में व्यापक उद्योगों में एक संकट माना जाता है। बाजार में नकली उत्पादों का तेजी से उछाल आर्थिक तबाही का कारण बनता है, जो प्राथमिक आविष्कारक 1,2,3,4,5,6 की आजीविका को बाधित करता है। यह उभरते नकली उत्पादों की चल रहीचिंता पर 2020 7 में सामने लाया गया था, जैसा कि प्रकाशनों की बढ़ती प्रवृत्ति से स्पष्ट है जिसमें उनके शीर्षकों में कीवर्ड एंटीकाउंटरफिटिंग या जालसाजी शामिल है। 2019 में अंतिम बार रिपोर्ट किए जाने के बाद से नकली से संबंधित प्रकाशनों में उल्लेखनीय वृद्धि देखी जा सकती है, यह सुझाव देते हुए कि धोखाधड़ी वाले सामानों के उत्पादन और वितरण का मुकाबला करने के लिए काफी प्रयास किए जा रहे हैं। दूसरी ओर, यह काफी खतरनाक भी हो सकता है, यह देखते हुए कि यह जालसाजी उद्योग की प्रगति को दर्शाता है, जिसे प्रभावी ढंग से संबोधित नहीं किए जाने पर बने रहने की उम्मीद है। वस्त्र उद्योग इस समस्या से अछूता नहीं है क्योंकि नकली वस्त्र उत्पादों की उपस्थिति ने अन्य विक्रेताओं, विनिर्माताओं और बुनकरों की आजीविका को बुरी तरह प्रभावित किया है। उदाहरण के लिए, पश्चिम अफ्रीका में कपड़ा उद्योग को लंबे समय से दुनिया के अग्रणी निर्यात बाजारों में से एक माना जाता था। तथापि,यह सूचित किया गया था कि लगभग 85% बाजार हिस्सा तस्करी किए गए वस्त्रों द्वारा धारित है जो पश्चिम अफ्रीकी वस्त्र व्यापार चिन्हों का उल्लंघन करते हैं। जालसाजी के प्रभाव एशिया, अमेरिका और यूरोप जैसे अन्य महाद्वीपों में भी बताए गए हैं, यह दर्शाता है कि यह संकट एक बेकाबू स्तर पर पहुंच गया है और पहले से ही संघर्ष कर रहेकपड़ा उद्योग 2,3,4,10,11,12 के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा बन गया है।

विज्ञान, प्रौद्योगिकी और नवाचार की तेजी से प्रगति के साथ, शोधकर्ताओं ने एंटी-जालसाजी अनुप्रयोगों के उद्देश्य से कार्यात्मक सामग्री विकसित करने की भूमिका निभाई। धोखाधड़ी वाले सामानों के उत्पादन का मुकाबला करने के लिए गुप्त तकनीक का उपयोग सबसे आम और प्रभावी तरीकों में से एक है। इसमें सुरक्षा रंगों के रूप में फोटोल्यूमिनसेंट सामग्री का उपयोग करना शामिल है जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य 13,14द्वारा विकिरणित होने पर एक विशिष्ट प्रकाश उत्सर्जन प्रदर्शित करता है। हालांकि, बाजार में उपलब्ध कुछ photoluminescent रंजक उच्च सांद्रता में विषाक्तता लागू कर सकते हैं, जिससे मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण15,16 के लिए खतरा पैदा हो रहा है.

हल्दी (Curcuma longa) इस तरह के पेंट, स्वाद एजेंटों, दवा, सौंदर्य प्रसाधन, और कपड़े रंजक17 के रूप में असंख्य अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया एक आवश्यक संयंत्र है. प्रकंदों में मौजूद स्वाभाविक रूप से होने वाले फेनोलिक रासायनिक यौगिक होते हैं जिन्हें कर्क्यूमिनोइड्स कहा जाता है। इन curcuminoids curcumin शामिल, demethoxycurcumin, और bisdemethoxycurcumin, जिनमें से curcumin मुख्य घटक जीवंत पीले से नारंगी रंग और हल्दी18 के गुणों के लिए जिम्मेदार है. कर्क्यूमिन, अन्यथा सी21एच20ओ6 के अनुभवजन्य सूत्र के साथ 1,7-बीआईएस (4-हाइड्रॉक्सी-3-मेथॉक्सीफेनिल) -1,6-हेप्टाडीन-3,5-डायोन19,20 के रूप में जाना जाता है, ने अपने एंटीसेप्टिक, विरोधी भड़काऊ, एंटी-बैक्टीरियल और एंटीऑक्सिडेंट गुणों 17,18,21,22,23 के कारण बायोमेडिकल और फार्मास्युटिकल क्षेत्रों में महत्वपूर्ण मात्रा में ध्यान आकर्षित किया है. दिलचस्प बात यह है कि कर्क्यूमिन में वर्णक्रमीय और फोटोकैमिकल विशेषताएं भी होती हैं। विशेष रूप से उल्लेखनीय अपने तीव्र photoluminescent गुण है जब पराबैंगनी (यूवी) उत्तेजनाओं जो केवल कुछ अध्ययनों 19,24,25 द्वारा पता लगाया गया है के अधीन है. इन विशेषताओं को देखते हुए, इसकी हाइड्रोफोबिक प्रकृति और गैर विषैले गुणों के साथ मिलकर, कर्क्यूमिन प्रमाणीकरण चिह्नों के लिए एक आदर्श रंग के रूप में उभरता है।

हल्दी से करक्यूमिन का निष्कर्षण पहली बार 1800 के दशक की शुरुआत में रिपोर्ट किया गया था। पिछली शताब्दियों में, कई निष्कर्षण पद्धतियों और तकनीकों को तैयार किया गया है और उच्च उपज 26,27,28,29,30,31,32,33 प्राप्त करने के लिए सुधार किया गया है। पारंपरिक विलायक निष्कर्षण एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया दृष्टिकोण है क्योंकि यह हल्दी34,35 से कर्क्यूमिन को अलग करने के लिए इथेनॉल, मेथनॉल, एसीटोन और हेक्सेन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स को नियोजित करता है। यह विधि संशोधनों के माध्यम से विकसित हुई है, माइक्रोवेव असिस्टेड एक्सट्रैक्शन (एमएई)18,36,37,सॉक्सलेट निष्कर्षण38,39, एंजाइम-असिस्टेड एक्सट्रैक्शन (ईएई)39,40, और अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण36 जैसी अधिक उन्नत तकनीकों के साथ मिलकर, उपज बढ़ाने के लिए दूसरों के बीच। आम तौर पर, विलायक निष्कर्षण विधि को इसकी बहुमुखी प्रतिभा, कम ऊर्जा आवश्यकता और लागत-प्रभावशीलता के कारण प्राकृतिक डाई निष्कर्षण के लिए लागू किया गया है, जो इसे वस्त्रों जैसे स्केलेबल उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है।

करक्यूमिन को अपने विशिष्ट पीले रंग के कारण वस्त्रों के लिए प्राकृतिक रंगों के रूप में एकीकृत किया गया है। तथापि, वस्त्र रेशों के लिए प्राकृतिक रंगों का घटिया सोखना एक चुनौती है जो इसकीवाणिज्यिक व्यवहार्यता में बाधा उत्पन्न करता है। मॉर्डेंट, जैसे धातु, पॉलीसेकेराइड, और अन्य कार्बनिक यौगिक, कपड़े के लिए प्राकृतिक रंगों की आत्मीयता को मजबूत करने के लिए आम बाइंडरों के रूप में काम करते हैं। चिटोसन, क्रस्टेशियंस से प्राप्त एक पॉलीसेकेराइड, प्रकृति, जैव-अनुकूलता और धोने के स्थायित्व42 में इसकी प्रचुरता के कारण वैकल्पिक मॉर्डेंटिंग एजेंट के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। यह अध्ययन curcumin आधारित प्रमाणीकरण अंकन तैयार करने में एक आसान और सीधे आगे दृष्टिकोण की रिपोर्ट. क्रूड कर्क्यूमिन अर्क सोनिकेशन-असिस्टेड सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन विधि के माध्यम से प्राप्त किए गए थे। निकाले गए कर्क्यूमिन के फोटोल्यूमिनसेंट गुणों की कपड़ा सब्सट्रेट पर व्यापक रूप से जांच की गई और एक मोर्डेंटिंग एजेंट के रूप में चिटोसन की शुरूआत के साथ और बढ़ाया गया। यह प्रमाणीकरण अनुप्रयोगों के लिए स्वाभाविक रूप से व्युत्पन्न फोटोल्यूमिनसेंट डाई के रूप में महत्वपूर्ण क्षमता को प्रदर्शित करता है।

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Protocol

1. करक्यूमिन का निष्कर्षण

  1. एक 50 एमएल अपकेंद्रित्र ट्यूब में सी लोंगा पाउडर के 3 ग्राम वजन.
    नोट: एक 50 एमएल अपकेंद्रित्र ट्यूब का उपयोग सेंट्रीफ्यूजेशन प्रक्रिया को आसान बनाने और एक कंटेनर पर निष्कर्षण की प्रक्रिया के लिए किया गया था।
  2. अपकेंद्रित्र ट्यूब में इथेनॉल (एआर, 99%) के 38 एमएल जोड़ें। सी लोंगा पाउडर के साथ इथेनॉल के पूरी तरह से मिश्रण को सुनिश्चित करने के लिए ट्यूब को धीरे से हिलाएं।
  3. सामान्य ध्वनि मोड और निष्कर्षण के लिए उच्च तीव्रता सेटिंग पर 30 मिनट के लिए ट्यूब को सोनिकेट करें।
  4. ठोस पदार्थों को अलग करने के लिए, ट्यूब को 10 मिनट के लिए 4430 x ग्राम पर अपकेंद्रित्र करें। अपकेंद्रित्र का उपयोग करने से पहले, ट्यूब खोलें और इसे फिर से बंद करें ताकि रिसाव को रोका जा सके।
  5. सतह पर तैरनेवाला इकट्ठा करने और इसे सूखी, परिवेश की स्थिति में संग्रहीत करने के लिए छानना। सतह पर तैरनेवाला इथेनॉल विलायक में curcumin निकालने होता है. विलायक रिसाव को रोकने के लिए कंटेनर को बंद रखना महत्वपूर्ण है।

2. फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एफटीआईआर) सी के लक्षण वर्णन।

नोट: क्षीण कुल परावर्तन- फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एटीआर-एफटीआईआर) स्पेक्ट्रोफोटोमीटर उपयोगकर्ता मैनुअल में पाई गई मानक प्रक्रियाओं के बाद संचालित किया गया था।

  1. आईआर स्पेक्ट्रा को मापने से पहले, माप पैरामीटर सेट किए जाने चाहिए। माप विकल्प का उपयोग करें, उन्नत टैब पर क्लिक करें और नमूना और पृष्ठभूमि स्कैन समय के लिए पैरामीटर 40 स्कैन, स्कैन रिज़ॉल्यूशन को 4 सेमी1, और 4000 - 400 सेमी-1 की सीमा पर सेट करें।
  2. एटीआर क्रिस्टल को प्रोपेन-2-ओएल (99.8%) से साफ करें। सफाई के बाद, बेसिक पर स्विच करें।
    नोट: पर्यावरणीय हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए पृष्ठभूमि स्कैन आवश्यक हैं, यह सुनिश्चित करना कि आईआर स्पेक्ट्रा विशेष रूप से विश्लेषण किए जा रहे नमूने का प्रतिनिधित्व करता है। पृष्ठभूमि माप केवल उपकरण के संचालन को शुरू करने से पहले किया जाता है। एटीआर क्रिस्टल की सफाई हमेशा हर नए माप से पहले होनी चाहिए।
  3. एटीआर क्रिस्टल में कच्चे सी लोंगा निकालने के 0.3 एमएल लागू करने के लिए एक पाश्चर विंदुक का उपयोग करें और इथेनॉल के हस्तक्षेप को दूर करने के लिए इसे 3 से 5 मिनट के लिए सूखने दें। जैसे ही इथेनॉल सूख जाता है, परिणामस्वरूप अर्क क्रिस्टल में जमा हो जाता है जो संप्रेषण पढ़ने को कम करता है।
  4. सॉफ़्टवेयर पर, फ़ाइल नाम सेट करने के लिए माप > उन्नत पर क्लिक करें। नमूने का नामकरण करने के बाद, बेसिक टैब पर क्लिक करें और सूखे अर्क के आईआर संप्रेषण को मापें।
  5. दोहराएँ 2.3 और 2.4 अप करने के लिए 3x या स्पेक्ट्रा के संकल्प में सुधार होने तक.
    नोट: एक बेहतर संकल्प स्पेक्ट्रम में संप्रेषण में कमी से निर्धारित होता है।
  6. रीडिंग पूरी करने के बाद, 99% इथेनॉल और लिंट-फ्री वाइप्स का उपयोग करके एटीआर क्रिस्टल को साफ करें। इसके बाद, प्रोपेन-2-ओएल का उपयोग करके एटीआर नमूना चरण को साफ करें।

3. सी के यूवी-दृश्य माप longa निकालने

नोट: यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोफोटोमीटर उपयोगकर्ता पुस्तिका में पाई गई मानक प्रक्रियाओं का पालन करते हुए संचालित किया गया था।

  1. नमूनों को मापने से पहले, उपकरण को 15 से 30 मिनट तक गर्म करने की अनुमति दें। यह प्रकाश स्रोत और डिटेक्टर को स्थिर करेगा, जिससे प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य रीडिंग सुनिश्चित होगी। इथेनॉल के साथ संदर्भ सेल भरें.
  2. अवशोषण स्पेक्ट्रा को मापने से पहले, माप मापदंडों को सेट करें। सेटअप विकल्प का उपयोग करें, कैरी टैब पर क्लिक करें, और स्कैन समय को 0.1 एस, डेटा अंतराल को 1 एनएम और स्कैन दर को 600 एनएम/मिनट पर सेट करें। अंत में, 200 एनएम से 700 एनएम तक की सीमा निर्धारित करें।
  3. एक विलायक के रूप में इथेनॉल का उपयोग कर 1:100 वेतन वृद्धि के साथ 1:1000 से 1:100 तक के सी. लोंगा निकालने के 25 एमएल कमजोर पड़ने तैयार करें।
  4. एक पाश्चर विंदुक का उपयोग कर एक क्वार्ट्ज क्युवेट में पतला सी longa के लगभग 3.5 एमएल स्थानांतरण. प्रत्येक नमूना माप के बाद आसान सफाई के लिए, 1:1000 कमजोर पड़ने के साथ शुरू करें और 1:100 तक काम करें।
  5. नीचे वर्णित के रूप में निकालने के अवशोषण को मापें।
    1. इथेनॉल के साथ क्युवेट को साफ करें और अन्य कमजोर पड़ने के लिए माप दोहराएं।
    2. अवशोषण की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, परीक्षण समाधान को स्थानांतरित करने से पहले पतला अर्क के साथ अच्छी तरह से कुल्ला।
  6. अन्य सांद्रता के लिए 3.4-3.5.2 कदम दोहराएँ.

4. सी की Photoluminescence माप longa निकालने

नोट: प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर के संचालन ने उपयोगकर्ता पुस्तिका में पाई गई मानक प्रक्रियाओं का पालन किया।

  1. नमूनों को मापने से पहले, उपकरण को 15 से 30 मिनट तक गर्म करने की अनुमति दें। यह प्रकाश स्रोत और डिटेक्टर को स्थिर करेगा, जिससे प्रत्येक माप की प्रजनन क्षमता सुनिश्चित होगी।
  2. फ्लोरोसेंट स्पेक्ट्रा को मापने से पहले, पहले माप मापदंडों को सेट करें। माप बटन पर क्लिक करें और एकीकरण समय को 0.1 एस, 1 एनएम तक वृद्धि, और भट्ठा चौड़ाई को 1 एनएम पर सेट करें। उत्तेजना या उत्सर्जन स्रोत के आधार पर माप सीमा भिन्न हो सकती है।
  3. एक पाश्चर विंदुक का प्रयोग, ध्यान से क्वार्ट्ज क्यूवेट में पतला सी longa के आसपास 3.5 एमएल हस्तांतरण. नमूना माप के बाद आसान सफाई की सुविधा के लिए, माप को 1:1000 से 1:100 तक शुरू करें।
  4. एक 365 एनएम उत्तेजना स्रोत का उपयोग कर निकालने के उत्सर्जन को मापें. उत्सर्जन सीमा 380 एनएम से 625 एनएम तक सेट करें।
  5. चरण 4.4 से उच्चतम उत्सर्जन के साथ तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, नमूने के उत्तेजना स्पेक्ट्रम को मापें। उत्तेजना सीमा के लिए निचली सीमा 330 एनएम निर्धारित करें और निगरानी उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य माइनस 15 एनएम का उपयोग करके ऊपरी सीमा की गणना करें। 15 एनएम का भत्ता यह सुनिश्चित करता है कि स्पेक्ट्रा पर कोई प्रथम-क्रम बिखरने नहीं देखा जाएगा।
  6. चरण 4.5 से उच्चतम उत्तेजना के साथ तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, नमूने के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को फिर से मापें। उत्तेजना तरंग दैर्ध्य प्लस 15 एनएम का उपयोग कर उत्सर्जन रेंज के लिए निचली सीमा की गणना. ऊपरी सीमा को 625 एनएम पर सेट करें।
  7. सी. longa निकालने के उत्सर्जन-उत्तेजना मैट्रिक्स को मापें जैसा कि नीचे वर्णित है।
    1. स्थिरता के लिए, 330-435 एनएम से उत्तेजना के लिए मापने की सीमा और 450-650 एनएम के लिए उत्सर्जन निर्धारित करें। सभी सांद्रता के लिए इन मापदंडों को बनाए रखें.
    2. इथेनॉल के साथ क्युवेट को साफ करें और अन्य कमजोर पड़ने के लिए माप दोहराएं। प्रतिदीप्ति माप की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, परीक्षण समाधान स्थानांतरित करने से पहले पतला निकालने के साथ कुल्ला करें।

5. चिटोसन की फोटोल्यूमिनेसेंस माप

  1. चिटोसन के 1% w/v घोल के 300 एमएल तैयार करें। 300 एमएल तक पहुंचने तक 1% वी / वी एसिटिक एसिड (99.8%) समाधान के लिए चिटोसन के 3 ग्राम मिलाएं। 24 घंटे के लिए या जब तक यह homogeniizes समाधान हिलाओ.
  2. नीचे वर्णित के रूप में Chitosan के उत्सर्जन-उत्तेजना मैट्रिक्स को मापें।
    1. काइटोसन के लिए निम्नलिखित मापने के मापदंडों का उपयोग करें:
      भट्ठा चौड़ाई: 1 एनएम (उत्सर्जन और उत्तेजना दोनों)
      एकीकरण समय: 0.1 एस
      उत्सर्जन सीमा: 300-370 एनएम
      उत्तेजना रेंज: 385-450 एनएम
  3. नीचे वर्णित कपड़ों के आईआर स्पेक्ट्रा को मापें।
    1. एटीआर क्रिस्टल के ऊपर मल्टी-टेस्टर फैब्रिक (फैब्रिक #1) रखें। मल्टी-टेस्टर फैब्रिक में छह प्रकार के कपड़े होते हैं जिन्हें चित्र 1ए में दिखाया गया है। एटीआर-एफटीआईआर का उपयोग करते समय मापते समय, सुनिश्चित करें कि पूरा एटीआर क्रिस्टल नमूने से ढका हुआ है। कपड़े नमूना प्रेसर के लीवर खींचकर एटीआर क्रिस्टल के साथ पूर्ण संपर्क बनाना चाहिए। इससे इसके द्वारा एकत्र किए जाने वाले संप्रेषण में कमी आएगी।
    2. कपड़ों के आईआर संप्रेषण को मापें। अन्य कपड़ों पर माप दोहराएं।

6. कपड़ों की रंगाई

  1. उपयोग किए जाने वाले डाई और चिटोसन परिष्करण की मात्रा निर्धारित करने के लिए कपड़ों का वजन करें।
  2. 99% इथेनॉल का उपयोग करके कमजोर पड़ने पर 1: 1, 1: 10, 1: 50, 1: 100, 1: 500, और 1: 1000 पर सी लोंगा निकालने के समाधान तैयार करें।
  3. समाधान में कपड़े भिगोकर 1 घंटे के लिए 1:25 सामग्री-शराब अनुपात में पतला सी लोंगा निकालने के साथ कपड़े डाई।
  4. कपड़ों को सूखने के लिए लटका दें। कपड़े को नल के पानी से धो लें और सूखने के लिए लटका दें।
  5. नीचे वर्णित अनुसार कपड़े परिष्करण करें।
    1. रंगे हुए कपड़ों को 1% w/v चिटोसन घोल के साथ 1:40 सामग्री से शराब के अनुपात में 1 घंटे के लिए घोल में कपड़े को भिगोकर भिगोएँ।
    2. कपड़ों को सूखने के लिए लटका दें। कपड़े को नल के पानी से धो लें और सूखने के लिए लटका दें।

7. रंगे कपड़ों की Photoluminescence माप

  1. नमूना धारक में कपड़े रखें. AATCC मल्टी-टेस्टर फैब्रिक का उपयोग करते समय, सुनिश्चित करें कि परीक्षण किए गए कपड़े को खिड़की के बीच में रखा गया है और माप क्षेत्र के भीतर कोई अन्य कपड़ा नहीं है। कपड़ों की स्थिति को ठीक करने के लिए, समर्थन के रूप में ग्लास स्लाइड का उपयोग करें। कपड़े की स्थिति का एक उदाहरण चित्रा 1 में दिखाया गया है.
  2. कपड़े फोटोल्यूमिनेसेंस की माप के लिए, एकीकरण समय को 0.1 एस, 1 एनएम तक वृद्धि, और भट्ठा चौड़ाई को 0.6 एनएम पर सेट करें। 365 एनएम उत्तेजना पर रंगे कपड़े की प्रतिदीप्ति को मापें। मापने के समाधान के समान, उत्सर्जन सीमा को 380-625 एनएम पर सेट करें।
  3. चरण 5.3 से उच्चतम उत्सर्जन के साथ तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, नमूने के उत्तेजना स्पेक्ट्रम को मापें। उत्तेजना रेंज के लिए निचली सीमा को 330 एनएम पर सेट करें और निगरानी उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य माइनस 15 एनएम का उपयोग करके उत्तेजना रेंज के लिए ऊपरी सीमा की गणना करें। 15 एनएम का भत्ता यह सुनिश्चित करता है कि स्पेक्ट्रा पर कोई प्रथम-क्रम बिखरने नहीं देखा जाएगा।
  4. चरण 7.3 से उच्चतम उत्तेजना के साथ तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, नमूने के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को मापें। उत्तेजना तरंग दैर्ध्य प्लस 15 एनएम का उपयोग कर उत्सर्जन रेंज के लिए निचली सीमा की गणना. ऊपरी सीमा को 625 एनएम पर सेट करें।
  5. अन्य प्रकार के नमूना कपड़ों के लिए और विभिन्न सांद्रता के साथ माप चरण 7.1 से 7.4 दोहराएं।
  6. 1:50 पतला Chitosan-समाप्त C. longa निकालने 365 एनएम उत्तेजना तरंग दैर्ध्य का उपयोग रंगे कपड़े के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा को मापने.
    नोट: 1:50 कमजोर पड़ने के साथ रंगे कपड़े Chitosan परिष्करण के प्रभाव के विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है के रूप में यह उच्चतम photoluminescence से पता चलता है. चरण 4.4 के समान, उत्सर्जन सीमा को 380-625 एनएम से सेट करें।
  7. व्याख्या के लिए स्पेक्ट्रोकेमिकल डेटा एकत्र करें।

8. कपड़े का रूपात्मक विश्लेषण

नोट: कपड़ों के रूपात्मक विश्लेषण में दो प्रकार की रोशनी शामिल है: सफेद रोशनी और 365 एनएम यूवी प्रकाश। प्रकाश स्रोत की पसंद से पता चल सकता है कि डाई और परिष्करण कपड़े का पालन कैसे करते हैं।

  1. चूंकि माइक्रोस्कोप में यूवी प्रकाश स्रोत का अभाव है, इसलिए एक हैंडहेल्ड 365 एनएम यूवी प्रकाश स्रोत का उपयोग करें। इमेजिंग प्रक्रिया को प्रभावित किए बिना एक सुसंगत स्थिति बनाए रखने के लिए प्रकाश स्रोत को सुरक्षित रूप से ठीक करें। स्टीरियो ज़ूम माइक्रोस्कोप चरण की ओर इशारा करते हुए, 365 एनएम यूवी प्रकाश माउंट करने के लिए एक लोहे के स्टैंड से जुड़े एक दबाना का प्रयोग करें.
  2. कपड़े को मंच पर रखें और सफेद प्रकाश स्रोत खोलें। मोटे समायोजन घुंडी का प्रयोग करें अपने सबसे कम बढ़ाई करने के लिए ज़ूम सेट और लक्ष्य इमेजिंग क्षेत्र का पता लगाने. धीरे-धीरे आवर्धन को 4x तक बढ़ाएं और ठीक समायोजन घुंडी का उपयोग करके इसे परिष्कृत करें।
  3. स्केल बार डालने और छवि को कैप्चर करने के लिए अंतर्निहित इमेजिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।
  4. लगातार इमेजिंग सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित मूल्यों के साथ एक्सपोज़र मापदंडों को कॉन्फ़िगर करें: एक्सपोज़र कंपंसेशन को 100, एक्सपोज़र समय को 100 एमएस और लाभ को 20 पर सेट करें। इसके अतिरिक्त, रंग मानों को लाल: 27, हरा: 32, और नीला: 23 में समायोजित करें। समायोजन की आवश्यकता वाले अन्य निर्दिष्ट मापदंडों में तीक्ष्णता: 75, denoise: 35, संतृप्ति: 50, गामा: 6, और कंट्रास्ट: 50 शामिल हैं।
  5. सफेद प्रकाश स्रोत बंद करें और 365 एनएम प्रकाश स्रोत पर स्विच करें। समान इमेजिंग मापदंडों का उपयोग करके एक छवि कैप्चर करें।
  6. सभी प्रकार के कपड़ों और शर्तों (रिक्त, रंगे हुए, केवल परिष्करण, रंगे और समाप्त) के लिए चरण 8.3 से 8.6 दोहराएं जब तक कि सभी कपड़ों की छवियां कैप्चर नहीं हो जातीं। कुल मिलाकर, कपड़ों की 48 छवियां होनी चाहिए।

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Representative Results

फाइबर के एफटीआईआर विश्लेषण मल्टी-टेस्टर कपड़ों # 1 में दर्शाए गए प्रत्येक फाइबर की रासायनिक संरचना निर्धारित करते हैं। एफटीआईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग बहु-परीक्षण कपड़ों के प्रत्येक घटक में मौजूद कार्यात्मक समूहों को चिह्नित करने के लिए किया गया था। जैसा कि पूरक चित्रा 1 में दिखाया गया है, भेद एनएच कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति के कारण होता है, जो कपड़े को नाइट्रोजनस(पूरक चित्रा 1ए)और सेल्यूलोसिक(अनुपूरक चित्रा 1बी)में उप-वर्गीकृत किया जाता है। प्रोटीन-आधारित फाइबर (जैसे कि सबसे खराब ऊन और रेशम) और सिंथेटिक पॉलियामाइड उनकी रासायनिक संरचना में एमाइड कार्यात्मक समूहों (-CONH-) की उपस्थिति के अनुरूप नाइट्रोजन युक्त कपड़ों के नीचे आते हैं। इसी तरह, स्पून विस्कोस, प्रक्षालित कपास, और फिलामेंट एसीटेट एक सेल्यूलोसिक श्रृंखला संरचना का पालन करते हैं। जैसा कि पूरक तालिका 1 में दिखाया गया है, सबसे खराब ऊन, काता हुआ रेशम, और स्पून पॉलियामाइड से बने कपड़ों में समान विशेषता चोटियां होती हैं जो एमाइड की उपस्थिति का संकेत देती हैं। दूसरी ओर, स्पून विस्कोस, प्रक्षालित कपास और फिलामेंट एसीटेट से बने कपड़े सेलूलोज़ फाइबर की विशिष्ट चोटियों को दिखाते हैं। फिलामेंट एसीटेट के 1732 सेमी -1 पर चोटी कपड़े में एक एस्टर समूह की उपस्थिति से मेल खाती है, जिसमें प्रक्षालित कपास और स्पून विस्कोस में43 नहीं होते हैं।

कर्क्यूमिन की उपस्थिति की पुष्टि करने के लिए एफटीआईआर (चित्रा 2) और यूवी-दृश्यमान (चित्रा 3) स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके निकालने के सत्यापन का मूल्यांकन किया गया था। 3352 सेमी-1, 3015 सेमी-1, 2922 सेमी-1, 1705 सेमी-1, 1624 सेमी-1, और 1512 सेमी-1, और 1271 सेमी-1 पर महत्वपूर्ण चोटियाँ लक्ष्य अणु की विशेषता वाले कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति को दर्शाती हैं। ये परिणाम शुद्ध कर्क्यूमिन44 के पहले रिपोर्ट किए गए एफटीआईआर स्पेक्ट्रा के साथ अच्छी तरह से मेल खाते हैं, जो बताता है कि एकत्रित अर्क में कर्क्यूमिनोइड्स (पूरक तालिका 2) शामिल हैं। कर्क्यूमिन (चित्रा 2बी, सी) की अत्यधिक संयुग्मित प्रकृति चित्रा 3 ए में प्रस्तुत के रूप में 350 - 500 एनएम से लेकर एक व्यापक अवशोषण स्पेक्ट्रम देती है। सभी dilutions curcumin45 के π * इलेक्ट्रॉन उत्तेजना के लिए π के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो 424 एनएम पर एक विशेषता चोटी के साथ व्यापक बैंड प्रोफ़ाइल का पालन करें. अवशोषण और एकाग्रता (चित्रा 3 बी) के बीच सकारात्मक सहसंबंध ने अच्छी रैखिकता (आर2 = 0.99376) दिखाई, जो कि करक्यूमिनोइड समाधान19,46 की बढ़ती सांद्रता के संबंध में अवशोषण केंद्रों की बढ़ती उपस्थिति के अनुरूप एक विशिष्ट परिणाम है। हालांकि, स्पेक्ट्रोमीटर की सीमाओं को 1:300 कमजोर पड़ने के अनुपात से परे देखा गया क्योंकि अवशोषण संतृप्त होना शुरू हो जाता है।

निकाले गए curcuminoid समाधान के सत्यापन के बाद, एक प्रमाणीकरण डाई के रूप में इसकी व्यवहार्यता कपड़ा substrates में अपने बयान के माध्यम से मूल्यांकन किया गया था. निकाले गए curcuminoid समाधान बहु परीक्षण कपड़े # 1 सबसे खराब ऊन, काता रेशम, काता पॉलियामाइड (नायलॉन 6,6), काता विस्कोस, प्रक्षालित कपास, और फिलामेंट एसीटेट प्राकृतिक और सिंथेटिक कपड़े के साथ रंगों की संगतता का मूल्यांकन करने के लिए से बना पर जमा किए गए थे. जैसा कि चित्रा 4 में दिखाया गया है, करक्यूमिनोइड समाधान का सफल जमाव अलग-अलग सांद्रता में देखा गया था, जैसा कि रंगे वस्त्रों के कई धोने के बाद भी पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश उत्तेजना के साथ प्रकाशित होने पर उत्पादित फोटोल्यूमिनसेंट उत्सर्जन से प्रमाणित होता है।

Photoluminescence (पीएल) माप रंगे वस्त्रों के ऑप्टिकल गुणों का आकलन और कपड़ा substrates के साथ curcuminoid समाधान की बातचीत की विशेषता के लिए प्रदर्शन किया गया. अनुपूरक चित्रा 2 में दिखाया गया है कि प्रक्षालित कपास (पूरक चित्रा 2एसी), स्पून विस्कोस (पूरक चित्रा 2डी-एफ), और फिलामेंट एसीटेट(पूरक चित्रा 2 जी-आई) से बना कर्क्यूमिनोइड रंगे सेल्यूलोसिक कपड़ों के पीएल माप हैं ). वैकल्पिक रूप से, कर्क्यूमिनोइड रंगे नाइट्रोजनयुक्त कपड़ों के पीएल माप सबसे खराब ऊन(पूरक चित्रा 3एसी), स्पून रेशम (पूरक चित्रा 3डीएफ), और स्पून पॉलियामाइड (पूरक चित्रा 3 जी-आई) से बना पूरक चित्रा 3 में पाया जा सकता है. बायां पैनल पीएल उत्तेजना से मेल खाता है जबकि मध्य और दायां पैनल क्रमशः सामान्यीकृत और सापेक्ष पीएल उत्सर्जन से मेल खाता है। सेल्यूलोसिक कपड़ों का पीएल उत्तेजना स्पेक्ट्रा 350 - 500 एनएम को कवर करने वाले एक व्यापक बैंड उत्तेजना का पालन करता है। Curcuminoid समाधान की एकाग्रता निर्भर उत्तेजना दिखाई देती है क्योंकि बढ़ती सांद्रता में सामान्यीकृत पीएल स्पेक्ट्रा पर विशेषता लाल-शिफ्ट द्वारा प्रमाणित किया जाता है, जो curcuminoid रंगों की रंग-ट्यूनबिलिटी को दर्शाता है। प्रत्येक सब्सट्रेट पर अलग-अलग कर्क्यूमिनोइड सांद्रता के प्रदर्शन का मूल्यांकन सापेक्ष पीएल तीव्रता के संदर्भ में भी किया गया था। पीएल कर्क्यूमिन 450 - 600 एनएम से लेकर व्यापक उत्सर्जन को कवर करता है। Curcuminoid समाधान की बढ़ती सांद्रता के साथ, रंगे कपड़े के नमूने (अनुपूरक चित्रा 2 और अनुपूरक चित्रा 3, सही पैनल) के सभी इष्टतम सांद्रता के लिए एक उम्मीद बढ़ती प्रवृत्ति का प्रदर्शन किया, एक घटती प्रवृत्ति एकाग्रता निर्भर शमन के लिए जिम्मेदार द्वारा पीछा किया. अनुकूलित एकाग्रता 1:100 और 1:50 के साथ विभिन्न सबस्ट्रेट्स में भिन्न पाई गई जो सबसे अनुकूल परिणाम देती है। यह भिन्नता विभिन्न सब्सट्रेट के भीतर curcuminoid समाधान की अनूठी बातचीत का सुझाव देती है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पतला अर्क के उत्सर्जन और उत्तेजना स्पेक्ट्रा को 1 एनएम की भट्ठा चौड़ाई और 0.1 एस के एकीकरण समय के साथ मापा गया था। एकत्र किए गए डेटा को शुरू में रीडिंग से पृष्ठभूमि शोर की उपेक्षा करने के लिए साधन के भीतर एक सुधार पैरामीटर के माध्यम से संसाधित किया गया था। उत्सर्जन और उत्तेजना रेंज उत्तेजना स्रोत पर विचार करते हुए सेट की जाती है और पहले आदेश और दूसरे क्रम रेले बिखरने का पता लगाने से रोकने के लिए उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य की निगरानी की जाती है। प्रकीर्णन का पता लगाने से न केवल स्पेक्ट्रम की गुणवत्ता प्रभावित होती है, बल्कि डिटेक्टर के जीवनकाल में भी संभावित रूप से कमी आती है।

इसी तरह की मानक प्रक्रियाओं को कपड़ों के उत्सर्जन और उत्तेजना स्पेक्ट्रा के माप के साथ लागू किया गया था। वैकल्पिक रूप से, 0.6 एनएम की एक भट्ठा चौड़ाई और 0.1 एस के एकीकरण समय का उपयोग किया गया था क्योंकि प्रतिदीप्ति की तीव्रता साधन की सीमाओं से परे पहुंच गई थी जब अर्क सब्सट्रेट पर जमा किए गए थे। उत्सर्जन और उत्तेजना रेंज को एक बार फिर उत्तेजना स्रोत पर विचार करने के लिए सेट किया गया था और पहले आदेश और दूसरे क्रम रेले बिखरने का पता लगाने से रोकने के लिए उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य की निगरानी की गई थी।

Figure 1
चित्रा 1: नमूना धारक में कपड़े की बढ़ते प्रक्रिया। (ए) कपड़े की संरचना, (बी) खिड़की के लिए कपड़े का संरेखण, (सी) समर्थन के रूप में ग्लास स्लाइड के आवेदन, और (डी) स्पेक्ट्रोफ्लोरोमीटर में धारक के बढ़ते। बढ़ते प्रक्रिया स्पेक्ट्रोमीटर के ठोस नमूना धारक का उपयोग करता है और स्पेक्ट्रोमीटर के साथ अपने उचित संरेखण को प्रदर्शित करता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्रा 2: सफेद और 365 एनएम प्रकाश के तहत रंगे और समाप्त बहु परीक्षक कपड़े # 1 की छवियां। छवियां बहु-परीक्षक कपड़े के प्रत्येक विभाजन के संबंध में डाई सांद्रता का प्रभाव दिखाती हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: निकाले गए कर्क्यूमिन का संरचनात्मक लक्षण वर्णन। (ए) कर्क्यूमिन का एफटीआईआर स्पेक्ट्रा। कर्क्यूमिन (बी) डाइकेटो फॉर्म, और (सी) कीटो-एनोल फॉर्म के टॉटोमेट्रिक रूपांतरों की रासायनिक संरचना। कर्क्यूमिन के कार्यात्मक समूहों को विभिन्न रंगों के साथ हाइलाइट किया जाता है जिन्हें कल्पना की जा सकती है और टॉटोमेट्रिक विविधताओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्रा 4: कर्क्यूमिन समाधान के यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रा। (ए) अलग-अलग सांद्रता के साथ कर्क्यूमिनोइड समाधान का अवशोषण स्पेक्ट्रा। (बी) एकाग्रता के संबंध में अवशोषण का रैखिक सहसंबंध। यूवी-विज़ स्पेक्ट्रा कम सांद्रता पर भी कर्क्यूमिन की विशेषता अवशोषण शिखर दिखाते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्रा 5: (ए) curcuminoid और (बी) chitosan समाधान के उत्तेजना-उत्सर्जन मैट्रिक्स. उत्तेजना - उत्सर्जन मैट्रिक्स नमूना द्वारा प्रदर्शित फोटोल्यूमिनसेंट गुणों का 3-आयामी परिप्रेक्ष्य दिखाता है। X-अक्ष में EM तरंग दैर्ध्य उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के लिए है जबकि Y-अक्ष में EX तरंग दैर्ध्य उत्तेजना तरंग दैर्ध्य के लिए है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्रा 6: कर्क्यूमिनोइड-चिटोसन रंगे नाइट्रोजनस (शीर्ष पैनल) कपड़े के फोटोल्यूमिनसेंट उत्सर्जन (ए) सबसे खराब ऊन, (बी) स्पून रेशम, (सी) स्पून पॉलियामाइड, और सेल्यूलोसिक (नीचे पैनल) कपड़े (डी) प्रक्षालित कपास, (ई) फिलामेंट एसीटेट, और (एफ) 365 एनएम उत्तेजना के तहत विस्कोस काता। स्पेक्ट्रा सिस्टम में चिटोसन के समावेश के साथ नाइट्रोजनस कपड़ों के उन्नत ऑप्टिकल गुणों को दर्शाता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 1: एफटीआईआर स्पेक्ट्रा और बहु-परीक्षण कपड़ों की रासायनिक संरचना। (ए) नाइट्रोजनी कपड़े। (बी) सेल्यूलोसिक कपड़े। कपड़े को नाइट्रोजनस और सेल्यूलोसिक में उप-वर्गीकृत किया जाता है, जैसा कि कपड़े के आधे प्रकारों पर एन-एच कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति से निर्धारित होता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 2: फोटोल्यूमिनसेंट उत्तेजना (बाएं) और उत्सर्जन (मध्य-सामान्यीकृत तीव्रता; दाएं - सापेक्ष तीव्रता) curcuminoid रंगे सेल्यूलोसिक कपड़ों से बना (A-C) प्रक्षालित कपास, (D-F) काता विस्कोस, और (G-I) फिलामेंट एसीटेट। स्पेक्ट्रा सेल्यूलोसिक कपड़ों के ऑप्टिकल गुणों के संबंध में कर्क्यूमिन की एकाग्रता निर्भरता दिखाता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 3: फोटोल्यूमिनसेंट उत्तेजना (बाएं) और उत्सर्जन (मध्य - सामान्यीकृत तीव्रता; दाएं - सापेक्ष तीव्रता) कर्क्यूमिनोइड रंगे नाइट्रोजनयुक्त कपड़े (ए-सी) सबसे खराब ऊन, (डीएफ) स्पून रेशम, और (जी-आई) स्पून पॉलियामाइड से बना है। स्पेक्ट्रा नाइट्रोजनयुक्त कपड़ों के ऑप्टिकल गुणों के संबंध में कर्क्यूमिन की एकाग्रता निर्भरता दिखाता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 4: 365 एनएम और सफेद रोशनी के तहत रिक्त बहु-परीक्षक कपड़े की सतह आकृति विज्ञान। यह मल्टी-टेस्टर फैब्रिक बिना डाई ट्रीटमेंट के संदर्भ के रूप में कार्य करता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 5: 365 एनएम और सफेद रोशनी के तहत चिटोसन के साथ इलाज किए गए मल्टी-टेस्टर कपड़े की सतह आकृति विज्ञान। कपड़ों पर चिटोसन के अलावा नमूनों की सतह के दृश्य निरीक्षण पर न्यूनतम से शून्य परिवर्तन दिखाई देता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 6: 365 एनएम और सफेद रोशनी के तहत curcuminoid रंगे बहु परीक्षक कपड़े की सतह आकारिकी. करक्यूमिनोइड रंगों का समावेश सफेद और 365 एनएम प्रकाश के तहत कल्पना किए जाने पर नमूने की सतह पर रंग और अच्छे वितरण में तत्काल परिवर्तन दिखाता है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 7: 365 एनएम और सफेद रोशनी के तहत curcuminoid-chitosan रंगे बहु परीक्षक कपड़े की सतह आकारिकी. curcuminoid रंजक के लिए chitosan के अलावा सफेद और 365 एनएम प्रकाश के तहत curcuminoid रंगे कपड़े के संबंध में समान रंग और वितरण से पता चलता है. कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

तालिका 1: हल्दी से करक्यूमिन को अलग करने के लिए विभिन्न निष्कर्षण विधियों का तुलनात्मक विश्लेषण। तालिका पिछले साहित्य में बताई गई कर्क्यूमिन निष्कर्षण की विभिन्न पद्धतियों को दर्शाती है। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक तालिका 1: बहु-परीक्षण कपड़ों की एफटीआईआर आवृत्तियों का अवलोकन किया। तालिका के भीतर इकाइयाँ चोटियों की प्रोफ़ाइल के अनुरूप हैं (w = कमजोर; m = मध्यम; s = तेज शिखर)। डेटा को वहुर एट अल.43 द्वारा प्राप्त मूल्यों के साथ सत्यापित किया गया था। इसी तरह के परिणाम दो अध्ययनों में प्राप्त किए गए थे। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक तालिका 2: निकाले गए कर्क्यूमिन की एफटीआईआर आवृत्तियों का अवलोकन किया। तालिका के भीतर इकाइयाँ चोटियों की प्रोफ़ाइल के अनुरूप हैं (w = कमजोर; m = मध्यम; s = तेज शिखर)। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

कपड़ा परिष्करण कपड़े पर अतिरिक्त कार्यात्मक गुणों को शामिल करने के लिए उद्योग के भीतर एक आम बात है, उन्हेंविशिष्ट अनुप्रयोगों 45,47,48 के लिए अधिक उपयुक्त बनाने. इस अध्ययन में, निकाले गए कर्क्यूमिन का उपयोग कपड़ा अनुप्रयोगों के लिए प्रमाणीकरण तंत्र के रूप में सेवा करने के लिए एक प्राकृतिक डाई के रूप में किया गया था। प्रोटोकॉल न केवल हल्दी से कर्क्यूमिन के निष्कर्षण पर जोर देते हैं, बल्कि कपड़ा अनुप्रयोगों के लिए इन तरीकों का उपयोग करने के विभिन्न लाभों पर भी जोर देते हैं।

यह देखते हुए कि वस्त्र उद्योग को सर्वाधिक प्रदूषणकारी क्षेत्रों में से एक माना जाता है, उद्योग के लिए अधिक धारणीयपद्धतियों को अपनाना महत्वपूर्ण हो गया है। तालिका 1 पिछले दो दशकों में विभिन्न निष्कर्षण विधियों की तुलना दिखाती है। जैसा कि देखा गया है, सोनिकेशन-असिस्टेड सॉल्वेंट निष्कर्षण विधि कर्क्यूमिन के निष्कर्षण के लिए एक सरल लेकिन प्रभावी दृष्टिकोण प्रदान करती है। यह हरा और टिकाऊ है क्योंकि यह कम निष्कर्षण समय, कम विलायक खपत और निष्कर्षण दक्षता में वृद्धि जैसे कई फायदे प्रदान करता है। हालांकि निकालने की शुद्धता इस तरह के जैविक अनुप्रयोगों28 के लिए विशिष्ट curcuminoids के अलगाव के रूप में अन्य अध्ययनों के लिए महत्व का हो सकता है, प्राकृतिक रंगों के आवेदन इतने लंबे समय के रूप में उत्पादन रंग या उत्सर्जन उपभोक्ता की आवश्यकता के अनुसार कर रहे हैं इस तरह के उच्च शुद्धता की आवश्यकता नहीं है. निष्कर्षण प्रक्रिया के बाद, सतह पर तैरनेवाला रंजक के रूप में इस्तेमाल किया गया था और प्रमाणीकरण चिह्नों के रूप में सेवा करने के लिए तंतुओं पर लागू किया गया था. कर्क्यूमिन के अंतर्निहित फोटोल्यूमिनसेंट गुण एक चमकीले हरे से नारंगी उत्सर्जन का प्रदर्शन करते हैं जो गुप्त सुरक्षा में अपनी क्षमता प्रदर्शित करते हैं। हालांकि, कपड़ा फाइबर के साथ प्राकृतिक रंगों की गरीब आत्मीयता कपड़ा सब्सट्रेट41 के बयान पर curcumin के ऑप्टिकल गुणों को बनाए रखने के मामले में एक चुनौती बन गया है. यह देखते हुए कि पूरक उपचार जमा कर्क्यूमिन द्वारा लाए गए फोटोल्यूमिनसेंट गुणों को बदल सकते हैं, कपड़ा परिष्करण प्रक्रिया के बाद सुरक्षा चिह्नों के ऑप्टिकल प्रदर्शन का परीक्षण करना आवश्यक है। उद्योग में कार्यान्वित की जा रही विभिन्न परिष्करण प्रक्रियाओं में, एंटी-माइक्रोबियल परिष्करण उल्लेखनीय महत्व रखता है क्योंकि यह कपड़ों के भीतर माइक्रोबियल विकास को बाधित करने की क्षमतादेता है। इसे ध्यान में रखते हुए, चिटोसन (ची) का उपयोग इसके जैव संगत और रोगाणुरोधी गुणों50 के लिए परिष्करण प्रक्रिया के लिए किया गया था। यह भी ध्यान देने योग्य है कि चिटोसन भी अंतर्निहित ल्यूमिनसेंट गुणों को प्रदर्शित करता है। चित्रा 5 उत्तेजना प्रस्तुत करता है - कर्क्यूमिन (चित्रा 5 ए) और चिटोसन (चित्रा 5 बी) समाधान के उत्सर्जन मैट्रिक्स। चिटोसन के विशिष्ट उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को कर्क्यूमिन की उत्तेजना के साथ ओवरलैप करने के लिए मनाया गया था। यह वर्णक्रमीय ओवरलैप निकटनिकटता 51 के भीतर chitosan से curcumin अणुओं के लिए संभावित ऊर्जा हस्तांतरण रास्ते को सक्षम करने के लिए जन्म देता है. पिछली रिपोर्टों ने पहले ही कर्क्यूमिन-प्रोटीन परिसरों52,53की पॉलीसेकेराइड-एडेड इंटरैक्शन के माध्यम से फोटोल्यूमिनसेंट वृद्धि की स्थापना की है। वांग एट अल 51 ने जोर दिया कि कर्क्यूमिन-बोविन सीरम एल्ब्यूमिन-चिटोसन (सी-बीएसए) टर्नरी कॉम्प्लेक्स सी-बीएसए बाइनरी सिस्टम की तुलना में उच्च पीएल उत्सर्जन तीव्रता प्रदर्शित करता है। बढ़े हुए पीएल उत्सर्जन को काइटोसन के अलावा कर्क्यूमिन और गोजातीय सीरम एल्ब्यूमिन के बीच एक छोटी दूरी से जोड़ा जा सकता है, जिससे टर्नरी कॉम्प्लेक्स के भीतर कुशल ऊर्जा हस्तांतरण होता है। इस काम में एक समान घटना देखी गई थी। चित्रा 6 ए-सी चिटोसन के साथ curcumin-रंगे नाइट्रोजनयुक्त कपड़े के बढ़ाया पीएल स्पेक्ट्रा दिखा. इसके बावजूद, यह नोट किया गया था कि सेल्यूलोसिक कपड़े(चित्रा 5डी-एफ) के लिए कोई महत्वपूर्ण वृद्धि नहीं देखी गई थी, जो नाइट्रोजन कपड़ों के साथ तरजीही बातचीत का सुझाव देती है। यह दर्शाता है कि प्रोटीन और पॉलियामाइड-आधारित कपड़ा सब्सट्रेट जैसे ठोस-राज्य प्रणालियों के भीतर बढ़ी हुई पीएल इंटरैक्शन भी प्राप्त की जा सकती है। फिर भी, यह आगे कर्क्यूमिन अनुसंधान के संदर्भ में बेरोज़गार क्षेत्र पर जोर देता है, जिससे इस बहुमुखी यौगिक पर भविष्य की जांच के लिए रास्ते मिलते हैं।

अन्य अध्ययनों के अनुरूप, इस काम में कुछ सीमाएं भी हैं जिनका उपयोग भविष्य के अनुसंधान और विकास के आधार के रूप में किया जा सकता है। कपड़े में प्रयुक्त डाई एक प्राकृतिक स्रोत से आती है और प्रस्तावित तकनीक का उपयोग करके निकाली जाती है, जिसमें निष्कर्षण और रंगाई प्रक्रियाओं दोनों के लिए इथेनॉल का उपयोग शामिल है। कर्क्यूमिन निकालने के लिए इथेनॉल एक प्रभावी विलायक है; हालांकि, यह विचार करने योग्य है कि अन्य सॉल्वैंट्स भी व्यवहार्य हो सकते हैं, संभावित रूप से निकाले गए डाई यौगिकों की मात्रा, अशुद्धियों और कपड़े के साथ उनकी बातचीत को प्रभावित करते हैं। भविष्य के अध्ययन निष्कर्षण और रंगाई चरणों में विभिन्न सॉल्वैंट्स के उपयोग का पता लगा सकते हैं। समय की कमी और परीक्षण सुविधाओं की सीमित उपलब्धता को देखते हुए, हमने किसी भी इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी परिणामों को शामिल नहीं किया है। हालांकि, हम स्टीरियो ज़ूम माइक्रोस्कोपी छवियों (अनुपूरक चित्रा 4, अनुपूरक चित्रा 5, अनुपूरक चित्रा 6, अनुपूरक चित्रा 7) एक विकल्प के रूप में रंगों के साथ और बिना परीक्षण किए गए कपड़ों को शामिल किया है। हालांकि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की सिफारिश की जाएगी यदि लागू किए जा रहे रंगों में नैनोपार्टिकल फिनिशिंग हो।

इसके अलावा, निष्कर्षण और रंगाई के तरीकों को व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए सरल बनाया गया था। निकाले गए समाधान को शुद्ध नहीं किया गया था, क्योंकि रंगाई प्रक्रिया अभी भी आगे बढ़ सकती है, भले ही समाधान में अशुद्धियां हों। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस अध्ययन में कपड़े और मॉर्डेंट इंटरैक्शन पर इन अशुद्धियों के प्रभाव की जांच नहीं की गई थी।

अंत में, यह शोध मुख्य रूप से कर्क्यूमिन के साथ रंगे विभिन्न कपड़ों के फोटोल्यूमिनेसेंस वृद्धि का विश्लेषण करने पर केंद्रित है और चिटोसन के साथ मोर्डेंटेड है। जबकि ऑप्टिकल गुणों पर महत्वपूर्ण ध्यान दिया गया, स्थायित्व और रंगरूपता जैसे भौतिक परीक्षण नहीं किए गए। यह भविष्य के शोधकर्ताओं के लिए वस्त्रों में प्रमाणीकरण उद्देश्यों के लिए सामग्री की क्षमता का पता लगाने का अवसर प्रस्तुत करता है।

अन्य शोधकर्ताओं के लिए जो इस काम को दोहराने में रुचि रखते हैं, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रिपोर्ट किए गए कुछ पैरामीटर लक्ष्य परिणाम के अनुरूप नहीं हो सकते हैं। यह मानवीय त्रुटि, यादृच्छिक त्रुटि और प्रयोगात्मक सेटअप के आसपास पर्यावरण की स्थिति की उपस्थिति के कारण हो सकता है। इसलिए, समस्या निवारण दिशानिर्देशों का पालन करने से समस्या का समाधान होना चाहिए।

संक्षेप में, यह अध्ययन एक वैकल्पिक और मजबूत प्रमाणीकरण मंच के रूप में कर्क्यूमिन के लिए एक व्यापक दृष्टिकोण की नींव रखता है, निष्कर्षण और विश्लेषण विधियों को प्रदान करता है जो कपड़ा, प्रमाणीकरण और कार्यात्मक नैनोमैटेरियल्स सहित विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोग पा सकते हैं। इस अध्ययन से अंतर्दृष्टि curcumin से संबंधित अनुप्रयोगों में भविष्य की जांच और नवाचार के लिए एक मजबूत रूपरेखा प्रदान करते हैं. सत्यापन प्रक्रिया, एफटीआईआर और यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी का संयोजन, कर्क्यूमिन की उपस्थिति की पुष्टि करने का एक विश्वसनीय साधन स्थापित करता है। विभिन्न कपड़े सब्सट्रेट पर कर्क्यूमिन का सफल जमाव, उनके निरंतर फोटोल्यूमिनसेंट उत्सर्जन से सबूत, प्रभावी और विश्वसनीय प्रमाणीकरण समाधानों के विकास के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, जिससे जालसाजी और सुरक्षा अंकन में रोमांचक संभावनाएं सक्षम होती हैं। कर्क्यूमिन-रंगे वस्त्रों पर किए गए व्यापक पीएल माप इस बात की व्यापक समझ प्रदान करते हैं कि कर्क्यूमिन विभिन्न कपड़ा सब्सट्रेट के साथ कैसे बातचीत करता है। यह विश्लेषणात्मक दृष्टिकोण न केवल कर्क्यूमिन के ऑप्टिकल गुणों पर प्रकाश डालता है, बल्कि अद्वितीय सब्सट्रेट-विशिष्ट व्यवहारों का भी खुलासा करता है जो अनुरूप अनुप्रयोगों और इष्टतम तैनाती रणनीतियों का मार्गदर्शन करते हैं। इसके अलावा, चिटोसन की जांच न केवल रोगाणुरोधी परिष्करण के लिए, बल्कि बढ़ी हुई ल्यूमिनेसेंस के लिए एक मध्यस्थ एजेंट के रूप में फोटोनिक्स और बायोमेडिसिन के क्षेत्र में उपन्यास अनुप्रयोगों के लिए जबरदस्त संभावनाओं का खुलासा करती है। इन बहुआयामी दृष्टिकोणों के साथ, यह अध्ययन प्राकृतिक रंजक अनुसंधान के प्रति रुचि को फिर से प्रज्वलित करता है, तकनीकी और कार्यात्मक अनुप्रयोगों की दिशा में आगे की जांच को प्रेरित करता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

यह काम विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा समर्थित है - फिलीपीन टेक्सटाइल रिसर्च इंस्टीट्यूट DOST ग्रांट-इन-एड (DOST-GIA) परियोजना के तहत फिलीपीन हथकरघा बुनाई उद्योग कार्यक्रम के डिजिटलीकरण के तहत फिलीपीन कपड़ा क्षेत्रों की स्थिरता और संरक्षण के लिए गुप्त प्रौद्योगिकी हकदार है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
(Curcumin) C. longa, spray dried  N/A N/A Naturally Sourced
100 mL Graduated Cylinder n/a
10 mL Serological Pipette n/a
200 mL Beaker n/a
365 nm UV Light AloneFire SV004 LG
50 mL Centeifuge Tube n/a
AATCC Multitester Fabric Testfabrics, Inc. 401002 AATCC Multifiber test fabric # 1 precut pieces of 2 X 2 inches, Heat Sealed
Analytical Balance Satorius BSA 224S-CW
Aspirator n/a
ATR- FTIR Bruker Bruker Tensor II
Centrifuge Hermle Labortechnik GmbH Z 206 A
Chitosan Tokyo Chemical Industries 9012-76-4
Digital  Camera ToupTek XCAM1080PHB
Drying Rack n/a
Ethanol Chem-Supply 64-17-5 Undenatured, 99.9% purity
Glacial Acetic Acid RCI-Labscan 64-19-7 AR Grade, 99.8% purity
Glass Slide n/a
Iron Clamp n/a
Iron Stand n/a
Magnetic Stirrer Corning PC-620D
Pasteur Pipette n/a
Propan-2-ol RCI-Labscan 67-63-0 AR Grade, 99.8% purity
Sonicator Jeio Tech Inc. UCS-20
Spectrofluorometer  Horiba (Jovin Yvon) Horiba Fluoromax Plus
Stirring Bar n/a
UV-Vis Spectrophotometer Agilent Cary UV 100
Wash bottle n/a
Zoom Stereo Microscope Olympus SZ61

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References

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इस महीने JoVE में अंक 202 फोटोल्यूमिनेसेंस कर्क्यूमिन ऊर्जा हस्तांतरण प्रमाणीकरण वस्त्र
कपड़ा प्रमाणीकरण अनुप्रयोगों के लिए Chitosan-मध्यस्थता ऊर्जा हस्तांतरण के माध्यम से <em>Curcuma longa अर्क</em> की बढ़ी हुई Photoluminescence
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De Guzman, G. N. A., Magalong, J. R. … More

De Guzman, G. N. A., Magalong, J. R. S., Bantang, J. P. O., Leaño, Jr., J. L. Enhanced Photoluminescence of Curcuma longa Extracts via Chitosan-Mediated Energy Transfer for Textile Authentication Applications. J. Vis. Exp. (202), e66035, doi:10.3791/66035 (2023).

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