天然彩色棉是先天基因突变或经后天基因转导培育的有色棉品种，由于其自身具有色彩，使用时无需经过复杂的染色工序，既节约了生产成本，又符合纺织材料环保的发展趋势，因而具有显著的生态及商业效益，但是，天然彩色棉的色泽不是很稳定，在阳光、高温、酸、碱、氧化剂、还原剂等作用下均会产生一定幅度的变色;所以，研究天然彩色棉色素的化学性质及其变色机制对彩色棉制品的生产加工及产品开发有着十分重要的意义，且目前对彩色棉色素的化学成分还没有明确的定论。
赵向前等研究了天然棕色棉色素甲醇提取液的显色反应、紫外光谱特点及与普通白色棉黄酮类含量的对比结果，得出天然棕色棉和天然绿色棉色素是不同黄酮类化合物的结论，但其研究的对象是开花后35d的纤维，并未完全成熟，而且甲醇并非棕色棉色素的最佳提取溶剂。詹少华发现天然棕色棉色素和白色棉棉籽壳色素的颜色，提取、纯化方法及酸碱溶解性能一致，进而推断出二者属于同一类物质，即均为缩合单宁类氧化成的醌类化合物，其研究方法较为简单，论断还需进一步推敲。国外学者对白色棉棉籽壳色素的成分早已进行了充分的研究。A．CIEGLER等认为在棉花成熟过程中，棉籽壳颜色由白色变成深棕色是儿茶酚发生过氧化反应生成缩合单宁类的结果。但是JOHNM．HALLOIN认为棉籽壳的颜色是棉铃裂开接触氧气后氧化产生的，其色素是以儿茶素为主的黄酮醇类及缩合单宁类的氧化物。可见，目前对白色棉棉籽壳色素化学成分的争论主要集中在缩合单宁类和其氧化产物上。相对于白色棉棉籽壳色素成分较为明确的定性结论，天然棕色棉的色素成分并不明确，若能证明2种色素的化学成分一致，则将对天然棕色棉色素成分的定性研究十分有益。
本文应用诊断试剂、紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱对天然棕色棉色素和白色棉棉籽壳色素的化学成分进行对比研究，并对2种色素成分的化学本质进行论证，为棕色棉色素的进一步分离和分子结构的鉴定提供有益参考。
1实验部分
1.1材料及仪器
材料:白色棉棉籽壳、天然棕色棉纤维为浙江省农业科学院提供的彩选系列。
试剂:无水乙醇、石油醚、乙酸乙酯、氢氧化钠、盐酸、冰乙酸、锌粉、三氯化铁、三氯化铝、醋酸铅、醋酸镁、醋酸钠、硼酸、硼氢化钠、茴香醛、香草醛、硫酸铜、明胶均为分析纯。高效液相色谱洗脱剂:乙腈、甲酸为色谱纯，水为双蒸水。
仪器:R201D型旋转蒸发仪，JK-2200D型数控超声波清洗器，Lambda900紫外可见光分光光度计(美国PerkinElmer公司)，Nicolet5700傅里叶红外光谱仪(美国ThermoNicolet公司)，Agilent1100高效液相色谱仪及ZORBAXNH2色谱柱(4.6mm×150mm;美国AgilentTechnologies公司)。
1.2实验方法
1.2.1色素的提取与纯化
用刀片将白色棉棉籽壳表面绒毛刮净，剥开取棉籽壳备用。分别将天然棕色棉纤维和剥好的棉籽壳粉碎，准确称取10g粉末分别放入溶剂瓶中，按料液比1∶100(质量/体积)加入70%乙醇，60℃、70W超声波辅助萃取1h，抽滤2次，收集提取液，并用旋转蒸发仪在50℃下将提取液浓缩至溶液浑浊。将浓缩后的提取液转入分液漏斗，分别用石油醚、乙酸乙酯萃取3次去除脂溶性杂质。
1.2.2化学成分初步鉴定
分别量取13份各5mL稀释后的棕色棉和白色棉棉籽壳色素水溶液，各滴加1%三氯化铁、三氯化铝、醋酸铅、醋酸镁、硼酸、硼氢化钠、pH=4的明胶溶液、浓硫酸、茴香醛硫酸、盐酸香草醛、菲林试剂、盐酸锌粉(先加入少量锌粉，再滴加盐酸)，放置5min后观察是否有颜色变化或沉淀产生。
1.2.3紫外光谱测定
分别将棕色棉和白色棉棉籽壳色素浓缩液稀释后的溶液及滴加诊断剂后的棕色棉色素溶液在190～550nm波长范围内扫描，蒸馏水作为参比液测试其紫外吸收光谱。滴加的诊断剂分别为醋酸钠、醋酸钠硼酸。
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