（应用化学专业论文）β环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究.pdf

8 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 摘要 摘要 、 ( 由于人们不断发现许多香精具有药效作用，可通过生理与药理作用来治 疗疾病，尤其近年来芳香疗法在国内9 1 弓1 起了一定的反响。同时芳香疗法的 出现为纺织品功能化也提供了巨大的契机，而芳香疗法和纺织品一经结合起 来将立即形成一个崭新的领域。但由于香精是易挥发性物质，通常的上香方 法使织物留香时间都很短，如何解决延长留香时间问题便变成了开发芳香保 健纺织品的瓶颈。研究表明8 一环糊精因其特殊的分子结构而具有的特殊功 能为此问题的解决提供了前提条件。场 由于环糊精分子的孔穴结构，可将与其分子孔穴相配的客体物质贮存在 其中，从而改变客体的耐光、耐热等性能，以及减小挥发性物质的释放速率， 延长其活性成分。本文即是利用1 3 一环糊精的特点，来开发具有芳香保健功 能的纺织品，并在此基础上提出了两层构想：一是充分延长留香时间，制备 出长效缓释性加香纺织品；二是开发贮香型织物，不仅可以适当延长留香时 间，又可在香气散尽之后再次充香。f 对于两层构想的实施，本文中提出了三 种方案：1 利用环糊精将香精微胶囊化，再把香精微胶囊整理到织物上，开 发长效缓释性加香纺织品；2 用树脂整理剂将环糊精分子通过化学键锚固在 织物上，从而开发贮香纺织品；3 利用溶胶凝胶技术，将环糊精笼络于织物 表面形成的凝胶网络孔隙中使织物上具有了随时可充香、缓慢释香的“香窠”。知 本文详细讨论了香精微胶囊的制备工艺( 包结时间、温度、反应介质、 分散剂) 对粒径大小分布以及产物含油率的影响。实验中用环糊精包结法来 制备植物香精微胶囊，研究表明包结物晶体粒径随包结时间的延长，包结温 度的提高而增大，分散剂的加入有利于减小平均粒径，在乙醇与水之比为1 ：2 的反应介质中平均粒径最大。但对于含油率却不存在这种规律，适宜的包结 温度( 4 0 6 0 c ) 下，在乙醇与水之比为1 ：2 的反应介质中适当延长反应时间 得到的产物含油率高，而大多数分散剂的加入只能降低包结物的含油率，但 分散剂p v p 对提高含油率较为有利。并考察了各种香精包结物在常温与高温 ( 8 0 c ) 下的缓释性能，得到t ，满意的效果。将香精包结物整理到织物上后， 留香时间长达三个月以上。 ， 0 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 摘要 在用树脂整理法锚固环糊精制备贮香型织物时，实验重点考察了丁烷四 酸( b t c a ) 的整理，并用三羟甲基三聚氰胺、柠檬酸( c a ) 进行了验证。l 通 过改变树脂整理剂以及环糊精的用量来研究了b 一环糊精、树脂整理剂、棉 纤维三者之间的作用关系，由此对整理效果产生的影响。从实验结果可以看 出利用树脂整理方法可将适量的b 一环糊精( 整理过程中b 一环糊精的浓度 不易太高) 通过化学键锚固在棉纤维上，在富于织物贮香功能的同时使织物 具有抗皱效果，并且抗皱效果得到提高而强力损伤有所下降，从而起到了老 、 树新花、一举三得的作用。土 ， 溶胶凝胶法主要是利用已水解的正硅酸乙酯、g l y m o 与b 一环糊精溶 液共混，然后将其整理到织物上，并在高温焙烘条件下于纤维表面形成凝胶 网络，这样b 一环糊精被笼络在网络之中而固着在织物上，从而制备了贮香 型织物。哄验中我们考察了各工艺因素对凝胶化时间和对环糊精固着量的影 响。经研究证明p h 值、水的用量、t e o s 与g l y m o 的用量比和乙醇用量 对凝胶时间均有很大的影响，而在整理过程中焙烘温度的选择、溶胶液水解 时间的确定、以及溶胶液前驱体中g l y m o 的用量对提高b 一环糊精的固着 率极其关键。本实验对此作了初步的研究。移 关键词：b 一环糊精；包结物；树脂整理法；溶胶一凝胶法；芳香保健纺织品 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 摘要 t h es t u d yo np r e b u u n gf r a g r a n t a n dh e a i t h p r o t e c t i v ef i b e rb yb c y x l o d e x t i n a b s t r a c t m a n y e s s e n t i a lo i l sa n df r a g r a n c ew e r p r o v i d e d 、i mt h e r a p e u t i cp r o p e r t i e s t h e r eh a s b e e nm o r ea n dm o t ei n t e r e s t si nt h ea r o m a t h e r a p y a tt h es a m et i m e ，a r o n m t h e r a p yg a v ea c h a n c eo fd e v e l o p i n gf r a g r a n tf a b r i c i tw o u l db e c o m i n g i n t oan e wf i e l dt ob o n d a r o m a t h e r a p yw i t hf a b r i c d u e t ot h ev o l a t i l 埘o fe s s a n c e ，t h ef a b r i cc o u l d n tr e s i d e n t p e r f u m ef o ral o n gt i m e i tw a sab o t t l en e c ko fd e v e l o p i n gf r a g r a n c ea n dh e a l t hp r o t e c t i v e f a b r i ct oe x t e n dp e r f u m er e s i d e n c et i m e t h a n kt ob - c y x l o d e x t i n su n i q u es t r u c t u r eg i v e n b i r t ht ou n i q u ef u n c t i o n ，i tb r o u g h tae v a n g e lf o rs o l v i n gt h i sp r o b l e m p - c y x l o d e x t i nm o l e c u l eh a sa ni n t e r n a lc a v i t y g u e s tm o l e c u l ew h o s es i z em a t c h e dt h a t o f b c y x l o d e x t i nw o u l de n t e ri n t ot h ei n t e r n a lc a v i t y i nt h i sw a yt h eg u e s tm o l e c u l ew o u l d b ep r e v e n t e df l o mb e i n ga f f e c t e db y l i g h ta n dh e a t ，t h ev o l a t i l i t es p e e do f i tw o u l db es l o w e r t h i sp a p e r p u tf o r w a r dt w o i d e a sf o rd e v e l o p i n gf r a g r a n c ea n dh e a l t hp r o t e c t i v ef a b r i cb a s e d o nb - c y x l o d e x t i n s p e c i a l i t y o n ew a s t op r o l o n ge n o u g h p e r f u m e r e s i d e n c et i m eb yf o r m i n g ac o m p o u n d e dm a t e r i a li n c l u d i n gb - c da n d f r a g r a n c em o l e c u l e s t h eo t h e rw a st od e v e l o p af r a g r a n tt e x t i l ew i t hh o s to fp e r f u m e i nt h i s w a yw en o to n l yp r o l o n g e dm o d e r a t e l y p e r f u m er e s i d e n c et i m eb u ta l s oc o u l df i l l e s s e n c eo nf a b r i c a g a i nw h e nt h eh o s tw a s e x h a u s t e d i nt h i sp a p e rw er e a l i z e dt h et w oi d e a sb yt h l - e ee x p e r i m e n t a l p r o g r a m s 1 f r a g r a n tm i c r o c o p s u l ew a sp r e p a r e db yt h ea s s o c i a t i o no f l 3 - e y x l o d e x t i nw i m e s s e n c e w h e ni tw a sa p p l i e dt o t e x t i l e ，t h et r e a t e dt e x t i l ew o u l dr e l e a s ef r a g r a n ti na c o n 打o l e d w a y 2 b - c y x l o d e x t i nm o l e c u l ew e r ea n c h o r e dt ot h ef a b r i ca n dt e x t i l e sw i t hh o s t so f p e r f u m ew e r eg m n e d 3 t h e s o l - g e lt e c h n i q u ew a s u s e df o ra n c h o r i n g1 3 - c y x l o d e x t i no nt h ef i b e r t h e r ew o u l db em a n ye s s e n c e n e s t so nt h et r e a t e df a b r i cw h i c h c a l lb ef i l l e da n dc o n t r o l e s s e u c er e l e a s i n g t h ee f f e c t so fp r o e e s sc o n d i t i o n so nf r a g r a n tm i c r o c a p s u l e ss i z ea n do i l c o n t e n tw e r e d i s c u s s e d t h er e s u l t so fr e s e a r c hs h o w e d t h a t t h es i z eo f i n c l u s i o nc o m p o u n d s b e c a m e l a r g e r w i t he x t e n d i n go ft h es t i r r i n gt i m ea n di n c r e a s i n go f t e m p e r a t u r e d i s p e r s i n ga g e n tm a d et h e s i z eo fi n c l u s i o nc o m p o u n d ss m a l l e r i nr e a c t i o nm e d i u mw h i c hh a da p r o p o r t i o no fa b o u t l ：2f o re t h a n o lt ow a t e rt h es i z eo f p r o d u c t sw a st h e b i g g e s t ap r o l o n g e ds t i r r i n gt i m ec o u l d i n c r e a s eo i lc o n t e n ti nt h ep r o d u c t s a t4 06 c t o6 0 ct h e s eo i l c o n t e n t si np r o d u c t sw e r e 3 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 摘要 h i g h e ri nr e a c t i o nm e d i u mw i t h ap r o p o r t i o no fa b o u t1 ：2f o re t h a n o lt ow a t e r m a n y d i s p e r s i n ga g e n t sb u tp v pd e c r e a s e dt h e o i lc o n t e n t si np r o d u c t s a l lk i n d so fi n c l u s i o n c o m p o u n d sh a df a v o r a b l ec o n t r o l l e d - r e l e a s ep r o p e r t ya tn o r m a lo rh i g h e rt e m p e r a t u r e t h e f i n i s h e df a b r i cw i t hi n c l u s i o nc o m p o u n dc o u l dr e t a i nt h ee s s e i l c eo v e rt h r e em o n t h s t h er e s i nf m i s h i n gm e t h o dm a i n l yt o o ka d v a n t a g e so fr e s i nf i n i s h i n ga g e n t st ob o n db - c y x l o d e x t i nw i 山f a b r i c i nt h i sp a p e rw eg a v ep r i o r i t yt of i n i s h i n gw i m b t c aa n du s ec a a n dt m m t ov e r i f yt h er e s u l t s t h r o u g hc h a n g i n gt h ec o n c e n t r a t i o no fr e s i nf i n i s h i n ga g e n t s a n d1 3 - c y x l o d e x t i nw es t u d i e dt h ei n t e rr e l a t i o n s h i po f t h er e s i n f i n i s h i n ga g e n t s b - c da n d f i b e ro nt h eb a s i so fa m o u n to f a n c h o r e db - c d b a s e do nt h ee x p e r i m e n t a ld a t aw ec o u l d d r a wac o n c l u s i o nt h a tb - c dc o u l db ea n c h o r e do nf i b e rb yr e s i nf i n i s h i n ga g e n t o nt h e o t h e rh a n dt h ep r e s e n c eo f t h e1 3 - c dc o u l di m p r o v er e s i nf i n i s h i n ge f f e c ta sw e l la sr e d u c e d a m a g e si nt h es t r e i l g t ho f t h e t e x t i l e s t h ef i n i s h e df a b r i cw i t he s s e n c e n e s t sh a db e e np r e p a r e dt h r o u g ht h es o l - g e lt e c h n i c a lo f h y d r o l y z e dt e o s a n dg l y m om i x e dw i t h1 3 - c ds o l u t i o na ta l le l e v a t e d t e m p e r a t u r e o n f i n i s h e df a b r i ct h e1 3 - c dw a se n t r a p p e di nt h en e to f g e l a t i o np a r t i c l e s t h ee f f e c to ft h e p r o c e s sc o n d i t i o n s o nv e l o c i t yo fg e l a t i o na m o u n to fa n c h o r e db c dw a ss t u d i e da n d d i s c u s s e d t h es t u d ys h o w nt h a tt h ea m o u n to f m u r i a t i ca c i d , w a t e r , t e o se n dg l y m o w a s t h ek e yt os h o r t e nt h et i m eo f g e l a t i o n o nt h ef i n i s h i n gp r o c e s s ，b a k i n gt e m p e r a t u r e ，d e g r e e o f h y d r o l y z i n ga n da m o u n to f g l y m o e f f e c t e dt h ea m o u n to f a n c h o r e db c do nf a b r i c k e yw o r d s ：b c y c l o d e x t r i n ： r e s i nf i n i s h i n g l i ul i y a ( a p p l i e d c h e i n i s t r y ) d i r e c t e d b y c h e ns h u i l i n i n c l u s i o nc o m p o u n d s ；s o l g e l ： f r a g r a n c ea n dh e a l t hp r o t e c t i o n d # 一环糊稽程开发芳香保健纺织晶串鹅应用与研究 第一章 第一章前言 1 1 芳香疗法的起源和发展以及现状h ”5 1 芳香疗法具有悠久的历史。在希布克拉斯( h i p p o k r a e s ) 羧学和中医学 以及阿由尔贝达等传统医学中，芳香植物和糙油都被大爨使用。同时，芳香 疗法也怒我国医药宝库中一颥璀璨豹鲷珠。翠在殷商甲骨文中就商薰燎、艾 蒸和酿制香酒的记载。到周代已有佩带香囊、淋浴兰汤的习俗。魏晋时，芳 香疗法已虢风气。潦唐辩麓攀淘静海药本蕈收集了芳褥药物己达5 0 余秭， 成为第一本芳香药物的专集。宋代，芳香疗法曾达到了鼎盛时期，出现了专 簪海乡 运输贸易莠褥药的“褥薪”，_ i 嚣蹬现了许多芳香疗法专集。著名静药帮 如安息香丸、沉誊降气汤、龙脑引子等都出现于此时。明代李时珍的本革 缀嚣受是广集麟采，羧集芳香蘩邋舀静，分裂在芳蓉、香本疆粪串详热考 证和阐述。在清宫医药档案中与此相关的香疗记载更是串富多彩。因此，芳 霉疗法农我嚣确实楚历变悠久。 但芳香疗法这一概念酋先是由法国化妆鼯化学家r m g a t t e f o s s e 予 1 9 2 8 年撼崮静。戆认麓，芳番疗法楚使用耪酒浓疗疾瘸的一种方法。虽然运 种方法在许多国家都存在，但对芳香疗法的定义和理解却颇具争议。芳香疗 法终灸耱浚疗方法褥鬟学寒上豹承认是在1 9 6 4 年法鬻医生j e a nv a l n e t 鼢版的a r o m a t h e r a p i e 一书之后。他尝试用精油治疗病人并证明了它的效 鬃，获嚣极大逮德遴了穰淫懿广泛镬蔫。涎爱懑魂了许多露芳香疗法豹萁稳 解释，虽然有些神秘色彩，佩其注意力大都集中在香气方面。1 9 8 2 年，香气 獗究基金会创立7 辏赣豹“芳香学”，放瑟带动了黠鸯关不溺香气毅及它销哥 能产生的生理学影响研究的飞跃性发展。 毒主会经济翡飞速发震侵入们鹃垒滔节奏越来越浃，激蠢社会、工佟、家 庶的各种压力也不断增加，因此回归自然，追求健康已成为都市新时尚。8 0 年代寒爨本镑缭公蠲率先接滋了采焉微狡囊搜零开发黟芳香织秘“花之香” 系列，引越了巨大的轰动效应。美国2 0 0 0 年家用芳香产品零售情况调查表明， 1 3 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应闱与研究 第一章 环境芳香产品从1 9 9 5 年到1 9 9 9 年每年增长率高达1 5 o ，到2 0 0 4 年也将达 到1 2 ，8 。1 9 9 8 年芳香产品在法国、德国、日本、英国和荚国的消费这5 亿 多美元，羰计到2 0 0 3 年会裹达8 亿美元。奁我国，专家联计寒寒鲍裁珍方式 将以预防和自我治疗为主，而势香疗法被认为是最适宜进行家庭日常自我保 健和治疗的方法之一。 随罄科学进步秘久镪生活农乎黪提离，越来越多的久舞始崇滏壹然鼹健 康的生活方式。备种加番产品的蓬勃必起不仅顺应了美学艺术效果，科学研 究谣明，许多芳香帮还舆有镇静、杀菌、保健等作用。邋年来，森林浴、芳 香疗法、檬物杀蘸等芳豢檀物糖浊的蒺疗效暴丑蓝弓| 起人们豹关注。 芳香疗法通过刺激大脑皮层，改变气血运行状态，从而达到消除疲劳， 提高身体兔疫力等效果。日本在深入研究香气与入的生理和心邀之间的关系 基，推出了- 1 7 边缘科学一一芳香心壤学。霉气等人静关系之密饶盘戴可见 一斑。著名的日本钟纺公司迎合这一潮流，率先推出了加香纺织品并取得了 巨大的商业成功。美、酗、西敬等国家相继出现了许多芳香疗法也被广泛用 于体闲疗莽胜地。一些美容院也以芳耱疗法馋失美容护默躲骥韵方法寒增强 美容效果。此外芳香浴波还可治疗慢性湿疹、瘙痒症、龟囊炎等皮肤瘸。芳 香卫生香瞧可有预防感鬻、提神醒脑的作用。有入认为，芳香疗法盛彳亍的原 因是与都市人生鼹节奏紧张有关。人织渴望网归大囊然去褰受天然懿藐摹之 香。总之，芳香疗法以其对抗耩神压力、舒缓紧张情绪以及许多特殊功效而 倍受 琏入的膏辣。在英、法、醋、西欧各国成运而生的各种香睬诊所和芳疗 网站足以说明芳誊疗法殴经成必一秘黪滏。 2 芳誊疗法瓣蓊毽作是转鼬霹 近年来强调椿闲与养生的芳香疗法，让镪受精神压力的现代人趋之糟鹜。 但是舞霉治疗鲍原理是否毒学壤上鲍投攥睨? 握售是攫多袋子忿遴鲍久赝关 心的。我们就从神经心理学的角度来讨论芳香治疗的理论藻础。我们知道， 人类酌感宫大致可分为视、昕、触、睬、嗅等五种。其中除了嗅觉以外，其 它蹬萼孛感觉郏缛奁进入脑部分掇洪认之羲，经过层艨关卡瓣转接蛄；瑟唉燮 则是与众不同的，由鼻腔直通脑部处理中枢。最近的研究发现，处理整合嗅 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 觉的神经位置，正与主管情绪控制的中枢紧密相连。 也就是说，情绪掌控系统里的一个副功能正是“嗅觉”，这就让我们不难 理解，为何气味会强烈影响一个人的感觉和情绪了。 情绪掌控中枢在脑神经中包含了视丘、杏仁体、下视丘、扣带回等深层 结构，它所负责掌管的功能包括： ( 1 ) 决定情绪状态，以及快乐与否的基调。 ( 2 ) 储存强烈的情绪记忆，例如受虐、惊恐、狂喜等感觉，都将潜藏在下 意识层面。 ( 3 ) 控制食欲与睡眠，设定生理时钟。 ( 4 ) 调节生活动力，例如性欲、斗志、竞争心等。 ( 5 ) 处理人际互动良否，例如决定外向或内向特质。 ( 6 ) 嗅觉与上述功能之连结。 这个中枢其实非常小，却掌管许多人类基本行为及生存意念的重大功用， 所以与焦虑、易怒、冲动、退缩、忧郁、失眠及人格特质密切相关；正因如 此，美好的气味令人心旷神怡，舒坦开阔，可以联想起许多喜乐的回忆与想 象，而不好的气味令人退避不及，而且这种反射性的连结通常是下意识的， 不经过理智和认知，嗅觉与情绪的连结竟是如此奇妙。 国外研究报告指出，芳香疗法的好处多多，如减轻压力与忧郁、改善睡 眠问题等，至于各种香味的功效则因人而异，原则是凭各人喜好。特定的味 道会引发许多人在多年前深藏的情绪性回忆；也就是说，气味就如同开启旧 时记忆的钥匙，当生气难过时，当你欢娱时，种种的味道会随着感觉深埋于 情绪中枢，日后当偶然地再遇到此类气味，常会令你不自觉地重历旧事的细 节。当然，芬芳的气味都是有着较舒服的回忆，故芳香疗法透过味道可以让 人减压、舒畅。 e h 芳香治疗学延伸出的芳香心理学是专门研究人吸入香料后与人的心理 状态内在关系的科学，它用实验和各种测量仪器的测量结果来证实芳香疗法 的效果，能定量地表示出来，使芳香疗法走上科学的道路。 兹将近年来芳香治疗学的主要科研成果简要介绍于下： ( 1 ) 脑电波：发现薰衣草油、桉油、檀香和a 一蒎烯的香气会引起人的 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一蕈 a 波活动性增加，而茉莉花香气会增强人的1 3 一波活力。 ( 2 ) 随伴性阴性脑电波变化( 简称c n v ) ：这是脑电图上记录的一种 慢的向上移动的脑电波。发现荣莉花香气在大脑皮层前部和左中部的c n v 引起明显的增加，同喝咖啡后的c n v 变化是同方向，这是兴奋的表现； 而闻了薰衣草油香气c n v 呈显著的下降，说明有镇静作用。柑桔味和有些 花香也会增加c n v ，表示快乐、兴奋，麝香、檀香等香气则使c n v 下降。 ( 3 ) 心脏收缩期血压：当一个人受到一点轻微的生理压力时，典型的 表现是心脏收缩血压升高，适度吸入肉豆蔻油、橙花油、缬草油的香气后会 明显地降低这种升高了的血压。k o n i s k i 等人用体积描记法研究了香精对人体 的作用，认为人体吸入薄荷油和茉莉油的香气后产生神经生理活性使应激壮 态得到松弛，从而使外周血管系统的最大收缩得到舒张。 ( 4 ) 微小震动：温血动物的一种细微的抖动，受肌肉扩张而影响。人 在闻了桔子、薰衣草油后会减少微震的频率和振幅，表示得到了松弛，而茉 莉、甘菊、麝香气味则会增加这个参数。 ( 5 ) 心率：1 9 9 1 年k i k u c h i 擦探测出柠檬香味会使心率减速，而玫瑰 香气会使一t h , 率加快。心率和c n v 在同一香气条件下的变化趋向是一致的。 ( 6 ) 瞳孔扩大：发现所有香气刺激后都会诱起瞳孔扩张，表示激动。 ( 7 ) 大脑的血液流动：b n a s c l 使用计算机体层摄影术研究了8 名2 0 3 0 岁健康受试者吸入1 ，8 一桉叶素后脑血流的变化，其中一名为嗅盲妇女。结 果表明，全部测试者的c b f 均增加，嗅盲妇女也一样。因此，否定了香气对 人体的作用纯粹是条件反射的结果。实验同时测定血液中增加吸入香料的浓 度，表示吸收是很快的，从4 分钟到2 0 分钟，桉叶醇在血液中的浓度几乎成 直线上升，直到最高值2 7 5 n g m l ，当香气吸入停止，在静脉血液中的香料浓 度也立刻下降，证明使用香料对人体来说是非常安全的，不会成瘾的。 ( 8 ) 皮肤电位( s p l ) ：t o r i i 研究了对皮肤电位的影响，s p l 对精神性 出汗有关。它与被试者的觉醒程度有很好的相关性。完全觉醒时为一4 0 m v ， 兴奋时为一6 0 m v ，睡眠时接近于0 m v 。同时测定脑电波的变化证实s p l 的变 化与交感神经系统的活动水平相一致。据报道，春黄菊油对人体有镇静作用， 而茉莉油则有兴奋作用。 4 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 从以上结果可以看出，香味对人的心理和生理作用都是巨大的，不可忽 视的。可以这样理解，由于鼻子是大脑唯一暴露在外面的部分，大脑直接“闻 香”，不同的香气刺激大脑立即作出反应，而大脑是人体的“最高司令部”， 它指挥着全身所有的组织和器官有秩序的工作和应付各种紧急状况。因此， 少量的香料分子就能通过大脑这个“最高司令部”对全身各种“发号施令”， 做到药物所不能做到的事。 芳香疗法是植物精油产生的挥发性气味物质，对人体脑神经系统产生的 抑制或激励的功效，即人体心理和生理上受到芳香物质的作用结果。香气被 呼吸道粘膜吸收后能促进体内免疫蛋白的增加，提高人体抵抗力，并有调节 人体植物神经平衡的作用。芳香植物大多为药用植物，具有药理作用功效。 随着先进医学知识与传统医学相结合，尤其是先进的分析检测手段，现在对 芳香疗法的药理作用有了比较系统完整的认识。从芳香药物的药效上可以将 芳香药物大致分为抗病毒、镇咳、健脾、杀菌和安神五大类。 抗病毒提高免疫力的芳香药物在中医学中属于扶正辟邪秽类药物。 b e l a i e h e 测定4 2 种精油抗1 2 种最普通微生物病源的有效情况，这些微生物 包括大肠杆菌、变形杆菌、粪链球菌、白色葡萄球菌、金黄葡萄球菌、乙型 链球菌、肺炎球菌、白色念珠菌等，并用“香气指数”来表现被调查的精油 对所有被研究病源的全面的有效性。他还发现香气指数高的精油可有效阻止 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等地生长。我国近代医药界也分离出柴胡挥发油， 用于小白鼠实验，证明了它对流感病毒的抑制作用。 解热、镇咳、祛痰的芳香药，中医称为解表散邪类药物。此类药物有甘 草、薄荷、冰片、麻黄等。v a g n e r 和s p r i n k m e g e r 认为，药方萜烯类组合体 似乎在呼吸道疾病中比广谱抗生素有着更为有效的抗微生物作用。萜烯和苯 丙化合物的有效混合物主要含有柠檬醛、芳樟醛、香茅醛、香叶醇等。临床 表明，从艾叶中分离出的萜烯醇4 以及从香樟中分离出的芳樟醇，用于平喘 作用效果显著。此外，茴香油、桉树油、春菊油等还可预防呼吸系统的多种 传染疾病，并具有抗病原菌作用，对肺部或器官粘膜有消炎作用。 健脾悦胃类芳香药物大多为辛辣味。服用后对肠胃有缓和的刺激作用， 可以促进唾液及胃液分泌，增强消化功能并能解除内脏平滑肌痉挛，缓解肠 f l , 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 胃痉挛性疼痛。含有高比例酚类成分和桂醛的精油已被证实具有广泛的抗细 菌微生物的有效能力。中医藿香正气丸中就含有白芷、甘草油、广藿香油、 香紫苏油等芳香药物。 芳香药物有消炎、杀菌作用，因此能够达到治疗痈疮、溃疡的效果。例 如，西黄丸的主要成分是牛黄、麝香、乳香等。值得一提的是，某些芳香植 物还具有抗癌细胞的分裂，进而使其固缩、脱落。如从郁金香中分离出的莪 木醇和莪木双酮对宫颈癌有抑制作用。从白术挥发油中分离的苍术酮和白术 内酯对食道癌有抑制作用。各种芳香药物及其主要主要功效见下表1 一l 。 表1 1 芳香药物及其主要功效 功效芳香药物 杜松、香草、丁香、薰衣草、簿荷、洋葱、牛至、迷迭香、鼠尾草、 镇痛作用 松节油、大蒜、春黄菊 镇咳祛痰迷迭香、牛至、百里香、大茴香、牛膝草、洋葱、海索草 杀菌作用大蒜、春黄菊、薰衣草 一用豁嵩差# 墓譬嚣、震、嚣湍湖婿、 。，。 牛膝草、薰衣草、薄荷、洋葱、迷迭香、鼠尾草、百里香、大蒜、春 治疗流感 黄菊、肉桂、水杉、柠檬、桉树 小茴香、丁香、牛膝草、薰衣草、薄荷、肉豆蔻、洋葱、牛至、迷迭 镇痉作用香、百里香、大蒜、大茴香、罗勒、香柠檬、肉桂、葛缕子、水杉、 柠檬、龙篙 促进食欲小茴香、姜、牛至、大蒜、春黄菊、葛缕予、鼠尾萆、百里香、龙篙 催眠作用罗勒、春黄菊、薰衣草、牛膝草、桔、橙花油、茉莉 由香料基金会支持的香气研究基金会用严格的科学方法分析，凭借最新 的香气技术阐述香气与心理学问的相互关系。研究表明，气味与人的情绪有 着密切的关系。从脑生理学的角度来看，处理气味的器官与主管记忆的器官 及主管情绪的边缘组织区域系统直接相联系，因此，香味可影响人的大脑意 识，产生情绪的冲动。一些芳香药物具有的情感镇静作用归纳于表卜2 。 表1 2 香气的镇静作用 紧忧悲刺过急冷多愤优不偏癔 芳香药物 张郁叹激敏燥淡疑怒柔安狂病 檀香 荣莉 薰衣草 鼠尾草 广蕾香 1 3 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 迷迭香 春黄菊 薄荷 安息香 牛膝草 橙花 香柠檬 杜松子 罗勒 柏木 樟脑 玫瑰 1 3 芳香医疗保健纺织品 人们的皮肤无时无刻不与纺织品接触，因此服装面料是人类生活中最为 依赖的产品之一，也是芳香疗法良好的媒介。早在古代人们就有将香粉洒在 服装上的嗜好，后来又采用吸附的方法，将纺织品与有香味的物质放在一起， 使香气挥发渗入到纤维的孔隙中达到留香的目的。或是采用直接上香的方法， 即采用含有香水的溶液浸渍，或是将香精加到粘合剂中，采用涂层的方法加 香。然而植物精油都是挥发性物质，使用这些方法加香的纺织品，留香时间 通常都很短，水洗后香味便会消失。如何延长留香时间是研制芳香保健纺织 品的关键问题。近来国内外的研究表明，香精微胶囊化是解决这一问题的有 效途径，它可保护香精免受外界环境因素的影响，并延长其留香期限 【1 1 ，1 2 1 5 ，1 6 ，19 1 1 4 微胶囊制作方法【仆2 0 】 含有香精的微胶囊现已经应用于织物上，由于壁材的缓释作用，其内部 的香精香味能持续3 个月以上之久。这种微胶囊的粒径一般在0 1 1 0um ， 微胶囊壁厚不宜过大，以保证在穿着时微胶囊易碎，香味释放。通常的制作 方法有以下几种： ( 1 ) 界面聚合法【1 5 】 将两种发生聚合反应的单体分别溶于水和有机溶剂中，并把芯材溶于分 散相溶剂中。然后，把两种不相混溶的液体加入乳化剂以形成水包油或油包 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 水乳液。两种聚合反应单体分别从两相内部向乳化液滴的界面移动，并迅速 在相界面上反应生成聚合物将芯材包覆形成微胶囊。 界面聚合反应的技术特点是：两种反应单体分别存在乳液中不相混溶的 分离相和连续相中，而聚合反应是在相界面上发生的。这种制备微胶囊的工 艺方便简单，反应速度快，效果好，不需要昂贵复杂的设备，可以在常温下 进行，避免高温时香精挥发。 ( 2 ) 原位聚合法 原位聚合法是将预聚物在有聚合物分散稳定剂的水中溶解，然后将疏水 性的内芯材料加到水溶性的混合物中，再激烈地搅拌，使之不聚集，成分散 状态，预聚物分子在液滴的表面定向排列。在热的作用下，预聚物发生交联， 这样就形成了持久而水溶的胶囊 1 3 】。如可选用密胺与甲醛作为预聚体，形成 胶囊。原位聚合中乳化剂与p h 的影响较大应予以注意。适宜的乳化剂的加 入，不仅使乳液稳定，粒径变小，还使得粒径分布变窄，微胶囊的粒径变得 均匀。少量的酸可催化反应，而酸的量加入得过多或过快，往往使产物凝聚 1 2 1 。 ( 3 ) 复凝聚法 复凝聚法是将被包香精分散在两种高分子材料组成的水溶液中，使两种 高分子材料的相反电荷在被包香精周围互相吸引，导致凝聚，形成微胶囊。 为使形成的微胶囊能抵抗后道加工过程中的机械应力还需加入甲醛，使囊壁 固化成坚硬的醛化蛋白后再与溶液分离、干燥。用复凝聚法制作微胶囊具有 原材料价格便宜、囊内芯材含量高的优点。如可选用阿拉伯和明胶为壁材， 用复凝聚法制备微胶囊【1 4 】。当p h 值在明胶等电点以上时将明胶与阿拉伯树 胶水溶液混合，由于明胶此时与阿拉伯树胶粒子都带有负电荷，并不发生相 互吸引的凝聚作用。而把溶液的p h 值调到明胶等电点以下时，明胶离子变 成带正电荷与带负电荷的阿拉伯树胶粒子相互吸引发生电性中和而凝聚，并 对在溶液中分散的囊芯进行包覆形成微胶囊( 图1 1 ) 。 0 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 o ：阿拉伯树胶等电点以下的明胶 ：等电点以上的明胶 图1 - 1 复凝聚法形成微胶囊 植物芳香精油大多是挥发物质，在胶囊化过程中，如何确保具有保健功 能的成分完全被包覆并且避免可能带来影响医疗保健作用的物质。对纺织品 来说，还需要很好地保持织物优异的服用性能。因此，开发和研究芳疗纺织 品有许多特殊的技术困难。 1 5b 一环糊精的分子结构及物理性质 2 1 - 2 3 1 近年来随着主客体化学的研究进展，关于环糊精的研究报道也逐渐增多， 尤其是在医药上的应用：一些药物通过与环糊精形成包合物增强药物的生物 利用率缓解药物对肠胃的刺激，这也对我们开发芳香保健纺织品有着很大的 启示。同时为我们提供了有利的借鉴材料。 环糊精是由淀粉经嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应得到的。天 然的环糊精有a 一、b 一、y 一三种，分别由6 ，7 ，8 个葡萄糖单体组成；这些 单体以环状束缚在一起，形成了一个有一定容量空洞而且比较牢固的分子结 构。但是a 一环糊精分子空洞孔隙较小，洞内径约为5 6a ，通常只能包结较 小分子的客体物质，应用范围较小。y 一环糊精分子洞大，能包结较大分子的 客体物质，但y 一环糊精的生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限 制。8 一环糊精的分子孔洞适中，洞内径约为8a ，应用范围广，生产成本低， 是目前唯一在工业上能大量生产的环糊精产品。 b 一环糊精是由7 个椅式构象的葡萄糖在1 和4 位碳原子上以共价键相 互连结。七个伯醇羟基位于孔腔小的一端，十四个仲醇羟基排列在孔腔大的 一端开口处。因此孔腔外部和入口处富有亲水性，孔腔内部排列着配糖氧桥 原子，氧原子的非键合电子对指向中心，使空腔内具有很高的电子密度，表 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究第一章 现出某些路易斯碱的性质。椅式构相的葡萄糖环c 一3 、c 一5 氢原子位于空腔内 并覆盖了配糖氧原子，使空腔内部成为疏水空间。b 一环糊精的性质归纳如 表1 3 ，b 一环糊精立体示意图如下： 表i - 3b 一环糊精的物理性质 根据s z e j t li ( 1 9 8 8 ) 图卜2b 一环糊精立体示意图 当将b 一环糊精用于纺织加工时非常重要的是需要考虑这种物质是否有 毒性，每天将1 0 0 6 0 0 m gb 一环糊精喂给老鼠和狗达6 个月以上，未检测到 中毒症状，其它方面的研究也表明没有任何致突变和畸形形成作用。由于b 一 环糊精特殊的结构，而且b 一环糊精由天然物质提取而成，对皮肤无刺激， 对人体无害，易生物降解的特点，已经大量用于医药制造业，在纺织加工方 面也有非常广阔的前景。 1 6 制备芳香保健纺织品的技术背景 1 6 1 两层构想三个方案 由于d 一环糊精特殊的分子结构，致使分子外表面亲水，分子孔腔为憎 水性，而这种结构有一个奇妙的特性即内腔易捕捉非极性分子，香精是疏水 b 一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 性非极性物质，其分子结构大多为芳香结构的化合物，分子大小适合进入b 一环糊精孔穴内，形成复合物从而改变其物理性质，如降低香精挥发性等， 因此起到了缓释效果。加之环糊精的无毒无害性这便为我们开发芳香保健纺 织品提供了最基本的条件。 我们对如何用b 一环糊精来延长芳香医疗保健纺织品的留香时间作了两 层构想： 构想一：利用微胶囊技术，将香精制成微胶囊，再经过共混纺丝或后整 理工艺将包结物固着在纤维或织物上。胶囊化的效果较好，因胶囊本身的缓 释时间一般在半年以上。一般地，还可把芳香整理与美学结合起来，如在涂 料印花时把香气与花样相一致。也可与衣物的功能相结合，如袜子、内衣等， 既可用抗菌除臭香精，又可用美肤香精。床上用品可用镇静安神的香精，工 作服上可用提神醒脑香精，也可结合驱虫、驱蚊等作用制成防护性服装。但 由于微胶囊与织物缺乏亲和力，故需依靠粘合剂将其粘附在纺织品上，因而 选择品质优良的低温粘合剂使织物具有良好的耐洗涤性能，是织物加香的重 要条件。这种方法的缺点是加香整理后的织物无法再更换香型，因此消费者 选择范围小；此外，当香精释放完毕后织物将失去原有芳疗功效。 构想二：开发贮香型织物，即对织物进行特殊加工，使织物内部锚固许 多“香窠”，从而赋予织物“贮香”功能。这种技术可通过将b 一环糊精分子 锚固在织物纤维上来实现。固着在织物内部的b 一环糊精分子就象一个个“香 窠”，它们可以包结香精，当这些香精释放完毕时，还可用同样或其他的香精 重新填充。香精释放与填充可任意地重复，因此这种织物的释香功能不受时 间限制。与微胶囊相比，它的一个明显优点在于它的“可逆性”，正是这种可 逆性构成了有名的“窠栖”效应【2 4 ，2 5 1 。 以上构想在我们的研究中采用了三种方案来实现 ( 1 ) 通过分子包埋法用b 一环糊精制备芳香微胶囊即香精b 一环糊精包结 物 2 6 , 2 7 】方案一 b 一环糊精溶于水时，b 一环糊精的外围亲水基团进行水合，因此分子 外围被水分子所包围。当加入非极性外来分子时，由于疏水性的空洞极易与 非极性的外来分子结合，很快被外来分子置换，形成比较稳定的包结物，并 日一环糊精在开发芳香保健纺织品中的应用与研究 第一章 从水溶液中沉淀出来。因此可以利用b 一环糊精的这种反应特性来包结形成 微胶囊。 随着主客体化学的研究深入，对环糊精包结行为的研究报道屡有出现， a g e n e sb u v a r i b a r c z a 等经过研究客体性质、环糊精取代度对包结物形成的 影响，认为包结物的稳定性依赖于客体分子的空间匹配性，即客体的尺寸和 形状。另外，包结物的形成还受反应时间，反应