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1、第24卷 第3期河北大学学报(自然科学版)Vol.24No.32004年 5月JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)May2004漆树酶催化氧化愈创木酚1221张金梅,董元旭,杜予民,李毅群(1.暨南大学化学系,广东广州 510632;2.武汉大学环境科学系,湖北武汉 430072)摘 要:研究了漆树酶对愈创木酚的催化氧化,采用半制备HPLC及TLC对反应产物进行分离纯化,用光谱分析法鉴定产物结构.结果表明:漆树酶能使愈创木酚聚合为低分子聚合物,其中2
2、种产物经鉴定为愈创木酚的四聚体和五聚体.关键词:漆树酶;愈创木酚;催化氧化中图分类号:O625.31 文献标识码:A文章编号:1000-1565(2004)03-0277-04漆树酶是漆酶中的一种,在中国资源丰富.它能在十分温和的条件下进行多种酚类及芳香胺类化合物的[1]的催化氧化,特别是能参与木质素的生物作用和促进土壤腐殖质的产生.中国是造纸大国,造纸业的污染问题倍受重视,而木质素的综合利用是解决造纸污染的一个重要环节.木质素在木材中的含量仅次于纤维素和半纤维素,据文献报道,漆酶可催化氧化木质素而不影响纤
3、维素和半纤维素,这一性质可用于纸浆生产和[2-3][4]纸浆漂白.但不同来源的漆酶其氧化降解木质素的能力相差很大.愈创木酚为木质素最基本的结构[5]单元,也是木质素最简单的模型化合物.愈创木酚作为漆酶的底物已进行过很多研究,但对其氧化产物结构尚不清楚.现以漆树酶为催化剂,对愈创木酚进行催化氧化,对反应产物进行了色谱分离,并对部分产物结构作了定量表征.1 实验1.1 试剂与仪器[4]主要试剂:漆树酶,参照Reinhammar的方法由湖北利川漆液中分离纯化得到,比活力为2.3×410u/g;对苯二胺(CP,使用
4、前经升华纯化处理);愈创木酚,在温度为106.5℃,压力0.032MPa条件下,减压分馏3次,收集馏分为无色液体.其他试剂均为AR级.主要仪器:VarianEM-360型核磁共振仪;170SXFT-IR红外分析仪;VG-7070EHF质谱分析仪;CARLOERBA1106型元素分析仪;ShimadzuUV-300紫外分析仪;ShimadzuLC-6A高效液相色谱仪.1.2 反应及检测准确称取310mg经蒸馏纯化过的愈创木酚,用2.5mL甲醇溶解后,用0.1mol/L,pH=7.4缓冲液稀释至25mL,加2m
5、g漆树酶,于32～35℃搅拌约30h,反应体系中再无红色沉淀出现,用6mol/L盐酸终止反应(pH=2～4),过滤沉淀,再用甲醇溶解,用作HPLC分离.紫外检测产物最大吸收峰有2个λ,1=296nm;λ2=485nm.1.3HPLC分离及TLC纯化色谱分离条件:流动相组成及其配比:A泵,甲醇/水60/40(V/V),B泵,甲醇100%;柱温,40℃;进样收稿日期:2003-09-10基金项目:广东省自然科学基金资助项目(021166)作者简介:张金梅(1967-),女,湖北鄂洲人,暨南大学讲师,主要从事天然
6、产物化学研究.©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·278·河北大学学报(自然科学版)2004年量,0.45mL;ODS色谱柱(15cm×6mm);检测器:ShimadzuUV3000.波长选择:该法在254,280,325,340,485nm等波长处对反应产物进行了检测分离,结果表明,采用325nm作为检测波长,可检测出14化合物.比在其他4种波长下的分离检测效果均好,因此,选择325nm作为检测波长.流动相组成及比
7、例的优化选择:最常用的流动相是水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、醋酸等.鉴于最经济的原则,选定甲醇/水体系作流动相,而且为了尽可能避免制备分离过程中,产物与流动相组分间的化学反应,未加入任何添加剂,只在甲醇和水的配比上作调整.经过温度、流速、进样量、流动相配比等一系列条件的摸索,得到了ODS半制备柱上愈创木酚氧化产物的色谱分离图.为了实现快速分离,采用双泵体系,并使用了时间程序进行梯度洗脱.流动相流量与时间的关系见图1.为了弄清产物结构,对产物进行了6个组分的分段收集(见表1),然后,再用薄层制备板对量较大的3个组
8、分A,B,F进行进一步分离纯化(见表2).经探索,TLC分离所用展开剂A:正己烷/四氯化碳/异丙醇,30/70/40(V/V/V);B:正己烷/四氯化碳/乙酸乙酯/冰乙酸,20/60/40/10(V/V/V/V);F:正己烷/四氯化碳/异丙醇,35/65/40(V/V/V).图1 流量/时间梯度程序曲线Fig.1Curveoftheflowrate/timegradientprogramme表1 氧化产物HPLC
