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A Mass Spectrometric Study on Tannin Degradation within Dyed Woolen Yarns

机译：染色羊毛纱线中单宁降解的质谱研究

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摘要

Natural tannins from various plants have been used throughout human history in textile dyeing, often as mordant dyes. The ageing behavior of these dyes is a challenge in conservation science, requiring a thorough knowledge of the textile–mordant-dye system. In this work, we analyzed reference wool yarns dyed with natural tannins from oak gallnuts, walnut (Juglans regia), and catechu (Acacia catechu), after artificial ageing. To gain insights on the composition of the dyestuffs and on how they aged, an analytical procedure based on extraction with Na2EDTA/DMF (ethylenediaminetetraacetic acid/dimethylformamide) and high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis using high-resolution mass spectrometry detection was used. Since conventional reversed-phase (RP) columns usually show poor retention efficiency of highly polar compounds such as tannins, an RP-amide embedded polar group stationary phase was used to achieve optimal retention of the most polar compounds. Tannins from oak gallnuts showed little degradation after ageing, while a significant increase in the content of hydroxybenzoic acids was observed for tannins from walnut and catechu. Finally, the analytical procedure was applied to characterize the tannin dyes in historical tapestries from the 15th to 16th century, and the results were discussed in comparison with the reference yarns.
机译：在整个人类历史中，来自各种植物的天然单宁已被用作纺织品的染色剂，通常用作媒染剂。这些染料的老化行为是保护科学的一个挑战，需要对纺织品-媒染剂系统有透彻的了解。在这项工作中，我们分析了人工老化后用天然橡酸染色的参比羊毛纱线，它们分别来自橡子，核桃（胡桃木）和儿茶（金合欢儿茶）。为了深入了解染料的成分及其老化方式，使用了基于Na2EDTA / DMF（乙二胺四乙酸/二甲基甲酰胺）萃取和高效液相色谱（HPLC）的高分辨率分析方法的分析程序。 。由于常规的反相（RP）色谱柱通常显示出高极性化合物（如单宁酸）的保留效率低，因此使用RP-酰胺包埋的极性基团固定相可实现大多数极性化合物的最佳保留。橡木坚果中的单宁老化后几乎没有降解，而核桃和儿茶中的单宁中羟基苯甲酸的含量则显着增加。最后，采用分析程序对15世纪至16世纪历史上的挂毯中的单宁染料进行了表征，并与参考纱线进行了讨论。

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