化学与生活

天然染料背后的分子(二)-黄色

作者:炸鸡

在上一期《天然染料背后的分子(一)-红色》中我为读者介绍了古代红色染料中都是由什么分子起到染色作用的,今天这一期和大家唠唠古代黄色染料中都含有哪些发挥染色功能的分子。

黄色,在我们一般印象中都是天子的专用色。但隋唐以前,黄色并不是皇族专用色。隋文帝“定黄为上服之尊”,规定皇帝服色为黄色,但隋文帝并未禁止民间穿黄色,真正确定黄色为皇族“专属色”的是唐高祖,唐高祖武德年间下令“禁士庶不得以赤黄为衣服”,从那以后黄色就一直是皇族专属色。到了现代,属于暖色系的黄色,因为能让人容易产生温暖愉悦之感,受到许多热爱时尚的妇女的喜爱。

图1. 长沙马王堆一号汉墓出土的淡黄色组带

图2. 明代皇帝的常服

栀子&藏红花

栀子为茜草科植物栀子的干燥成熟果实。栀子很早就作为作为中国古代黄色染料的来源之一。《史记·货殖列传》有“千亩栀、茜、千畦姜韭;此其人皆与千户侯等”样的记载,可见早在西汉时栀子作为黄色染料就具备了巨大的经济价值。东汉的《汉官仪》更是指出栀子是高级服装的染料。而藏红花则在国外被用作染料,因藏红花能染出一种高贵艳丽的金黄色,所以藏红花被用来染制许多贵族的衣物。

栀子和藏红花中发挥染色效果的是藏花酸(crocetin)。藏花酸呈现不饱和共轭烯酸结构,极易溶于水和大多数有机溶剂(除了吡啶和二甲亚砜),对应的盐也极易溶于水,所以藏花酸在pH>9的溶液中易溶[1]

图3. 栀子

4. 藏红花被用来染色的部位[1]

图5. 藏花酸(crocetin)

贯叶连翘

贯叶连翘是欧美地区常用草药,其中的染色成分为金丝桃蒽酮(Hypericin),属蒽醌类化合物。

图6. 贯叶连翘

图7. Hypericin

黄酮类化合物(Flavonoids)广泛分布于蔬菜水果中,基本骨架见图8。约90%的天然黄色染料都含有黄酮类化合物。黄酮类化合物是天然黄色染料的“主力军”。绝大部分黄酮类化合物都以糖苷的形式存在于植物中,糖体的存在增大了黄酮类化合物的水溶性。在用富含黄酮的植物染色过程中,糖体和糖苷配基分离。天然中的黄色大都来自于黄酮的羟基衍生物(即黄酮醇)和甲氧基衍生物以及异黄酮。而黄酮自身是无色的[2]

8. 黄酮类化合物的基本骨架

中国古代常用的黄色染料如黄垆,槐米(槐花干燥的花蕊,形如大米,故名槐米)等中含有丰富的黄酮类化合物。

其中的黄垆,又名烟树,是古代染制黄色龙袍的染料之一,黄垆被用作染料的部分是心材(本茎干最内的颜色通常较深的木材),所含的染色成分有硫黄菊素(Sulfuretin),漆树黄酮(Fisetin), 芸香苷(Rutin)以及槲皮素(Quercetin)等[3]。同样作为龙袍染料的柘树染出的黄色在月光下泛红光的赭黄色,在烛光下呈现赭红色。这样神秘多变的色彩一直是帝王龙袍的御用颜色。但因为柘树生长缓慢,所以作为黄色染料的原料的地位渐渐被黄垆取代。

但是伴随着化学染料的大行其道,黄酮类天然染料并没有退出历史舞台。因为黄酮类染料来源丰富,绿色无毒,近年来WHO越来越鼓励人们采用黄酮类染料来染制衣服。

图9. 黄垆

10. 黄垆所含的黄酮类化合物

 

在古代中西欧地区以及非洲等地,黄木犀草常用作黄色染料的原料。黄木犀草可以说是历史最悠久的天然黄色染料之一了,早在新时期时代的非洲部落就已经在使用了。主要染色成分为木犀草素(Luteolin),也属黄酮类化合物。

图11. Luteolin

参考文献

  • [1] Biotechnic & Histochemistry, 89, 6, 403.
  • [2] Int. J. Adv. Eng. Pure Sci., 2019, 3: 188-200.
  • [3] M. Sanja, S. Snežana, M. Mirjana, B. Desanka,Saudi Journal of Biological Sciences, 23,4,2016,452-461.

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