酶解木質素的分離與結構研究[j]

1、酶解木質素的分離與結構研究劉曉玲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，因此受到國內外學者的關注，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。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素，并結合多種分析手段，研究其結構特征，為酶解木質素的制備及應用奠定基礎。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，酶解木質素以沉淀析出，離心分離，冷凍干燥則得到酶解木質素；有

3、機溶劑萃取液采用減壓蒸去有機溶劑得到酶解木質素。將所得到的粗木質素溶于二氧六環(huán)，并用乙醚使之沉淀提純[2]。應用FTIR、UV、GPC和13CNMR研究了不同分離方法的酶解木質素的結構，結果表明，酶解木質素的分子量小于磨木木質素[3]，與木質素磺酸鹽相比較，酶解木質素在結構上較好地保留了各種活性基團，酶解木質素的紅外圖譜中還多了1700cm1和1328cm1峰，說明酶解木質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，證明其具有木質素的基本結構，且不飽和性較大。由13CNMR圖譜解析可知，所提取酶解木質素為GSH型木質素，主要以βO4，β5，β1的結構存在[4]。以氫氧化鈉作為萃取劑獲得的酶解木質素提取率比較高。Tab.1MolecularweightdistributionofEHligninfromdifferentsolvents酶解木質素溶劑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.林產化工通訊，1999，33（6）：15[2]中野準三編，高潔等譯.木質素的化學—基礎與應用.北京：輕工業(yè)出版社，1988：45[3]蔣挺大.木質素.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