酶解木質(zhì)素的分離與結(jié)構(gòu)研究[j]

1、酶解木質(zhì)素的分離與結(jié)構(gòu)研究劉曉玲1程賢甦﹡12（1福州大學材料科學與工程學院，福建福州，350002；2閩江學院化學與化學工程系，福建福州，350011）酶解木質(zhì)素是從微生物酶解玉米桿制備能源酒精的殘渣中提取得到的木質(zhì)素[1]。酶解玉米桿制備能源酒精既節(jié)省糧食又能充分利用資源，因此受到國內(nèi)外學者的關(guān)注，南京林業(yè)大學余世袁教授培育優(yōu)良菌種發(fā)酵玉米秸稈制備能源酒精，項目中試工藝過程取得了成功，但由于沒有對殘渣進行綜合利用，成本過高而無法工業(yè)

2、化生產(chǎn)。本文采用兩種不同的分離、提取方法，從酶解玉米秸桿制備酒精的殘渣中提取酶解木質(zhì)素，并結(jié)合多種分析手段，研究其結(jié)構(gòu)特征，為酶解木質(zhì)素的制備及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。稱取研磨至100目的酶解玉米秸桿殘渣，和溶劑在0.11.0MPa壓力條件下，加熱至7095℃維持50180分鐘過濾。根據(jù)不同的溶劑種類，采用不同的后續(xù)處理方法。氫氧化鈉氨水等堿性萃取液，用稀鹽酸中和，再加入36倍體積的水，酶解木質(zhì)素以沉淀析出，離心分離，冷凍干燥則得到酶解木質(zhì)素；有

3、機溶劑萃取液采用減壓蒸去有機溶劑得到酶解木質(zhì)素。將所得到的粗木質(zhì)素溶于二氧六環(huán)，并用乙醚使之沉淀提純[2]。應(yīng)用FTIR、UV、GPC和13CNMR研究了不同分離方法的酶解木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，酶解木質(zhì)素的分子量小于磨木木質(zhì)素[3]，與木質(zhì)素磺酸鹽相比較，酶解木質(zhì)素在結(jié)構(gòu)上較好地保留了各種活性基團，酶解木質(zhì)素的紅外圖譜中還多了1700cm1和1328cm1峰，說明酶解木質(zhì)素中存在非共軛羰基。紫外圖譜在210nm，280nm和310nm

4、附近有吸收峰出現(xiàn)，證明其具有木質(zhì)素的基本結(jié)構(gòu)，且不飽和性較大。由13CNMR圖譜解析可知，所提取酶解木質(zhì)素為GSH型木質(zhì)素，主要以βO4，β5，β1的結(jié)構(gòu)存在[4]。以氫氧化鈉作為萃取劑獲得的酶解木質(zhì)素提取率比較高。Tab.1MolecularweightdistributionofEHligninfromdifferentsolvents酶解木質(zhì)素溶劑MnMPMwMzPolyDispersitySL氫氧化鈉93910471124133

5、81.20BL1，4丁二醇11671284154419951.32400035003000250020001500100050020406080100BLSL%TransmittanceWavenumber(cm1)200250300350400450500SLBLAbsptioncoefficientWavelength(nm)Fig1FTIRspectraofEHligninfromFig2UVspectraofEHligninfr

6、omdifferentsolventsdifferentsolventsFig313CNMRspectraofEHligninfromdifferentsolvents參考文獻參考文獻:[1]徐勇，勇強，余世袁等.汽噴玉米秸稈纖維素酶水解的研究.林產(chǎn)化工通訊，1999，33（6）：15[2]中野準三編，高潔等譯.木質(zhì)素的化學—基礎(chǔ)與應(yīng)用.北京：輕工業(yè)出版社，1988：45[3]蔣挺大.木質(zhì)素.北京：化學工業(yè)出版社，2001：42[4]L

7、awtherJ.Mark，SunR.C，BanksW.B.Rapidisolationstructuralacterizationofalkalisolubleligninsduringalkalinetreatmentatmosphericrefiningofwheatstraw.IndustrialCropsProducts，1996，5（2）：97SeparationStudyonStructureofEnzymaticHydro

8、lysisLigninLiuXiaoling1ChengXiansu﹡12(1.CollegeofMaterialScienceEngineeringFuzhouUniversityFuzhou3500022.DepartmentofChemistryChemicalEngineeringMinjiangUniversityFuzhou350011)Abstract:EHligninfromthecnstalksresiduewasse

9、paratedbytwomethods.TheEHligninwasanalyzedwithrespecttomolecularweightsIRUVspectra13CNMRspectroscopy.TheresultsindicatedthatEHligninhadlowermolecularweightthanthemilledwoodlignincontainedmanyactivechemicalgroups.Therewer

10、edifferentabsbancepeaksat1700cm11328cm1ontheIRspectraofEHlignin.ItisshowedthatthenonconjugatedcarbonylswereexistedintheEHlignin.Theabsbanceappearedin210nm280nm310nminUVspectraoftheEHligninthefactindicatetheEHligninisanun

11、saturatedpolymer.Accdingtothe13CNMRtheseparatedEHligninbelongsto“GSH”ligninitiscomposedmainlyofβO4etherbondstogetherwithβ5β1carboncarbonlinkagesbetweentheligninstructuralunits.TheyieldofEHligninextractedwithNaOHwashigher