[发明专利]一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法

说明书

本发明公开了一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法，包括如下步骤：将1.5 g六水合硝酸锌和3.32 g 2‑甲基咪唑分别溶解在70 mL甲醇中，25℃剧烈搅拌24h，离心后甲醇洗涤，重复3次，在70℃下真空干燥24h，得ZIF‑8白色粉末；用去离子水配置1.0 g/L的姜黄色素溶液，放入200 mg ZIF‑8材料，在298K下放入水浴恒温振荡器振荡10 h，即得封装率为91%的稳定色料。本发明利用物理法，采用ZIF‑8封装姜黄色素得到封装率为91%的稳定环保色料，对封装后色料的稳定性进行测试，与封装前的天然姜黄色素相比，封装色料的稳定性有着非常明显的提高。

技术领域

本发明涉及天然色素封装技术领域，具体涉及一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法。

背景技术

随着社会的进步，许多有机色素相继被合成。由于合成色素色泽鲜艳，着色力强，稳定性好，价格便宜，产量大等诸多优点广泛应用于食品，纺织，工业等行业。合成染料不仅在生产和使用过程中给环境造成严重的污染，而且会给人类和动植物健康带来一定的危害。其不仅对人类和动植物健康产生毒性，而且严重还会致畸致癌。天然色素来源于动植物，安全环保，对人体无害并且兼具各种保健功能，逐渐受到人们的青睐，未来将是合成色素良好的替代品，但天然色素也存在稳定性差、易水解、染色效率低等棘手问题，严重制约了其在着色领域的应用。为解决上述问题，一些提高天然色素稳定性的方法被提出，其中包括微胶囊技术、加入抗氧化剂、添加色素稳定剂及对天然色素的结构基团进行化学修饰等。

沸石咪唑酯多孔骨架材料（ZIF-8）归类于金属有机骨架材料（MOFs）材料的一种，因具有高的比表面积和孔隙，且具有良好的热稳定性和化学稳定性，目前已被应用于废气废水治理，药物缓释，电化学等领域。

姜黄色素是一种来自姜黄根茎中的色素，属于天然高分子化合物，是一种少有的二酮类天然色素。其成分主要包括约70%的姜黄素（C₁₂H₂₀O₆），约10%的双脱甲氧基姜黄素和约15%的脱甲氧基姜黄素（C₂₀H₁₈O₅）。姜黄色素作为天然色素的一种，不仅可以应用于纺织品，食品和化妆品等着色，还兼具众多的生物活性和药理作用。如降血利胆，行气解郁，凉血破瘀，抗动脉硬化，抗氧化作用，抗炎作用，抗肿瘤作用，抗HIV等多种功能。尽管姜黄色素有非常广阔的应用前景，但稳定性差的瓶颈问题大大限制了其在各方面的应用。已有相关研究表明，姜黄色素在光、热、酸碱性条件下均呈现其不稳定性，在水溶液和乙醇和溶液中也容易氧化和分解。因此如何提高姜黄色素的稳定性，使其便于储存、运输和使用，亦成为当今急需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法，解决了天然色素不稳定、易水解、染色效率低等问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法，该方法采用ZIF-8封装姜黄色素，其中，在298K下ZIF-8用量为200 mg，吸附时间为10 h，姜黄色素溶液浓度为1.0 g/L。

进一步地，本发明所述的一种基于MOF材料封装制备天然姜黄色素稳定环保色料的方法具体包括如下步骤：

S1、将1.5 g 六水合硝酸锌和3.32 g 2-甲基咪唑分别溶解在70 mL甲醇中，25℃剧烈搅拌24h，离心后甲醇洗涤，重复3次（洗出ZIF-8孔隙中残留的杂质），在70℃下真空干燥24h，得ZIF-8白色粉末；

S2、用去离子水配置1.0 g/L的姜黄色素溶液，放入200 mg ZIF-8材料，在298K下放入水浴恒温振荡器振荡10 h，即得封装率为91%的稳定色料。