经济不断发展和人们生活水平逐渐提高的同时,人们对美和健康的诉求也随之增强,植物色素染料以其来源丰富、成色自然、安全无毒等特色重新崛起。包裹在核桃外层的绿色果皮即核桃青皮,作为核桃的主要副产物之一,其价值一直未得到充分的开发和利用,这对资源造成浪费的同时也污染了环境。核桃青皮中所含有的各类活性成分的分析及应用近些年多见报道,如其中的醌及其苷类、多酚类、黄酮及其苷类、二芳基庚烷类等物质在药理方面的应用较为广泛,另外核桃青皮染发的配方古来已久,而对于核桃青皮中可使头发上色的具体成分分析及其染色机理的研究却并不多见。研究其在染发方面的应用并开发其潜在价值,可以使核桃青皮变废为宝,同时还能减少环境污染。本文首先对核桃青皮的染色工艺进行了优化,当温度为50 oC,染液p H为5,染色时间为70 min时,核桃青皮提取液染后头发效果最好。在核桃青皮染色工艺优化的基础上与氧化型染发剂进行了染色性能的比较,在各自最优的染色条件下,核桃青皮色素对头发表面以及内部结构的损伤远低于氧化型染发剂,同时对头发的完整性破坏较小,赋予了头发良好的抗紫外性能。从核桃青皮色素的染发功能着手,探究核桃青皮提取液中使头发上色的主要成分为5-羟基-1,4-萘醌,即胡桃醌,并在此基础上研究了胡桃醌在头发上的吸附动力学和热力学,其中Freundlich吸附等温式表述了分子的多层吸附,考虑固体表面不均匀性的同时也解释了吸附分子间的横向相互作用,更加符合头发对胡桃醌的吸附过程。对染后头发的褪色机理进行了研究,系统地对比了核桃青皮提取液与胡桃醌染液染后头发的褪色性能。核桃青皮中除胡桃醌之外的一些活性成分虽然对染后头发的色牢度没有显著影响,但是却可以在洗涤过程中保持头发的柔韧性,对头发的表面以及内部结构起到一定的保护作用,同时使头发具有一定的抗紫外性能。以头发中最基本的重复单元作为头发的模型,从量子化学角度理论研究了胡桃醌和头发之间的相互作用。胡桃醌分子与五肽之间最易形成O-H···O键,其次是N-H···O键。由于头发中蛋白质上的氨基酸排列顺序不同,胡桃醌与头发的作用点不同,使得头发与胡桃醌之间的相互作用能发生了较大的差异。没食子酸中富含羧基和羟基,可在胡桃醌和头发之间起到一定的连接作用,显著增加了头发和胡桃醌之间的相互作用能,使得体系更加稳定。