酶解木质素的分离与结构研究.doc

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1、酶解木质素的分离与结构研究刘晓玲1,程贤甦﹡1,2（1．福州大学材料科学与工程学院，福建福州，350002；2．闽江学院化学与化学工程系，福建福州，350011）酶解木质素是从微生物酶解玉米杆制备能源酒精的残渣中提取得到的木质素[1]。酶解玉米杆制备能源酒精既节省粮食又能充分利用资源，因此受到国内外学者的关注，南京林业大学余世袁教授培育优良菌种发酵玉米秸秆制备能源酒精，项目中试工艺过程取得了成功，但由于没有对残渣进行综合利用，成本过高而无法工业化生产。本文采用两种不同的分离、提取方法，从酶解玉米秸杆制备酒精的残渣中提取酶

2、解木质素，并结合多种分析手段，研究其结构特征，为酶解木质素的制备及应用奠定基础。称取研磨至100目的酶解玉米秸杆残渣，和溶剂在0.1-1.0MPa压力条件下，加热至70-95℃,维持50-180分钟,过滤。根据不同的溶剂种类，采用不同的后续处理方法。氢氧化钠氨水等碱性萃取液，用稀盐酸中和，再加入3-6倍体积的水，酶解木质素以沉淀析出，离心分离，冷冻干燥则得到酶解木质素；有机溶剂萃取液采用减压蒸去有机溶剂得到酶解木质素。将所得到的粗木质素溶于二氧六环，并用乙醚使之沉淀提纯[2]。应用FT-IR、UV、GPC和13C-NMR

3、研究了不同分离方法的酶解木质素的结构，结果表明，酶解木质素的分子量小于磨木木质素[3]，与木质素磺酸盐相比较，酶解木质素在结构上较好地保留了各种活性基团，酶解木质素的红外图谱中还多了1700cm-1和1328cm-1峰，说明酶解木质素中存在非共轭羰基。紫外图谱在210nm，280nm和310nm附近有吸收峰出现，证明其具有木质素的基本结构，且不饱和性较大。由13C-NMR图谱解析可知，所提取酶解木质素为GSH型木质素，主要以β-O-4，β-5，β-1的结构存在[4]。以氢氧化钠作为萃取剂获得的酶解木质素提取率比较高。Ta

4、b.1MolecularweightdistributionofEHligninfromdifferentsolvents酶解木质素溶剂MnMPMwMzPolyDispersitySL氢氧化钠9391047112413381.20BL1，4-丁二醇11671284154419951.32Fig1FT-IRspectraofEHligninfromFig2UVspectraofEHligninfromdifferentsolventsdifferentsolventsFig313C-NMRspectraofEHlignin

5、fromdifferentsolvents参考文献:[1]徐勇，勇强，余世袁等.汽喷玉米秸秆纤维素酶水解的研究.林产化工通讯，1999，33（6）：15[2]中野準三编，高洁等译.木质素的化学—基础与应用.北京：轻工业出版社，1988：45[3]蒋挺大.木质素.北京：化学工业出版社，2001：42[4]LawtherJ.Mark，SunR.-C，BanksW.B.Rapidisolationandstructuralcharacterizationofalkali-solubleligninsduringalkaline

6、treatmentandatmosphericrefiningofwheatstraw.IndustrialCropsandProducts，1996，5（2）：97SeparationandStudyonStructureofEnzymaticHydrolysisLigninLiuXiaoling1,ChengXiansu﹡1,2(1.CollegeofMaterialScienceandEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350002;2.DepartmentofChemistrya

7、ndChemicalEngineering,MinjiangUniversity,Fuzhou350011)Abstract:EHligninfromthecornstalksresiduewasseparatedbytwomethods.TheEHligninwasanalyzedwithrespecttomolecularweights,IR,UVspectraand13C-NMRspectroscopy.TheresultsindicatedthatEHligninhadlowermolecularweightth

8、anthemilledwoodligninandcontainedmanyactivechemicalgroups.Thereweredifferentabsorbancepeaksat1700cm-1and1328cm-1ontheIRspectraofEHlignin.Itisshowedthatthenon-c