乙醇法木质素羟甲基化改性研究

以刺五加根茎剩余物为原料,以乙醇作为提取木质素溶剂,通过单因素实验和正交实验优化乙醇法木质素羟甲基化改性,其最优工艺条件是:碱量2.0%,反应温度80℃,反应时间3.5 h,碱木质素与甲醛质量比3∶1。在此条件下获得羟甲基化改性乙醇法木质素羟甲基含量最高可达到11.56%,游离甲醛含量为0.257%,本研究为实现乙醇法木质素的高附加值资源化应用提供理论和实验依据。     

酚酮类对树干毕赤酵母乙醇发酵及脂肪酸组成的影响

木质素降解产物对微生物产生的抑制作用,是燃料乙醇生物炼制的主要瓶颈之一。本文以树干毕赤酵母为发酵菌株,研究木质素降解产物中3种酚酮类(4-羟基苯乙酮、4-羟基-3-甲氧基苯乙酮、4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮)对其木糖乙醇发酵及酵母细胞脂肪酸组成的影响。采用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对乙醇发酵性能和酵母细胞脂肪酸组成进行分析。研究结果表明,酚酮类物质对乙醇发酵呈现抑制作用且其分子量越低抑制作用越明显,当4-羟基苯乙酮浓度为1.50 g/L时,发酵24 h的木糖利用率、乙醇得率和乙醇浓度分别下降了42.47%、5.30%和9.76 g/L;培养基中存在酚酮类物质时,酵母细胞中的不饱和脂肪酸的比例上升,添加1.50 g/L的3种酚酮类物质后,树干毕赤酵母细胞不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例从原来的2.58分别上升到3.03、3.06和3.61,酵母细胞膜的流动性随之上升,不稳定性提高。因此,酚酮类物质能够降低酵母生长、提高不饱和脂肪酸的比例以及降低乙醇发酵能力,有效降低或去除木质素降解产物含量是提高木质纤维原料生物炼制的关键。     

薏苡茎总碱抗氧化性研究

目的：研究薏苡茎总碱的抗氧化性.方法：用超声辅助法（以75％乙醇作为溶剂）和减压蒸发辅助法（利用旋转蒸发仪）提取薏苡茎总碱;用普鲁士法测定其对Fe3＋的还原能力;用紫外分光光度法测定其清除DPPH自由基的能力、清除超氧自由基的能力、用丁基羟基茴香醚（butylated hydroxylanisole,BHA）作对照测定其对Fe2＋的螯合能力.结果：薏苡茎总碱有较强的还原Fe3＋的能力、清除DPPH自由基的能力、清除超氧自由基的能力、螯合金属离子Fe2＋的能力.结论：薏苡茎总碱具有较强的抗氧化性.     

化学处理方法对木质纤维素降解效率的影响评述

纤维素乙醇是生物质能源的重要发展方向。为了提高纤维素和半纤维素的降解效率,以酸化、碱化、氧化、有机溶剂、离子液处理为代表的木质素去除方法成为近年来的研究热点。常温常压条件下有效去除木质素的化学方法,必将加速纤维素乙醇的产业化进程。     

两面针生物碱不同提取方法的比较

复合酶预处理两面针药材后,以氯化两面针碱、总生物碱得率和干膏收率为指标,采用正交试验和动态过程优化半仿生-超声法、渗漉法和回流法提取工艺,对其提取效果进行比较。各以4倍量枸橼酸-三乙胺60%乙醇缓冲液(p H 2.0、7.5和8.3)为溶剂,依次超声(250 W)提取15、12和9 min,氯化两面针碱得率2.52‰,总生物碱得率2.15%,干膏收率16.14%。以60%乙醇(5 g/L盐酸)为溶剂,浸润10 min后以10mL/min流速渗漉16倍量溶剂,氯化两面针碱得率2.30‰,总生物碱得率2.18%,干膏收率14.86%。分别用6、5和4倍量60%乙醇(5 g/L盐酸)依次回流15、12和9 min,氯化两面针碱得率2.46‰,总生物碱得率2.36%,干膏收率15.37%。半仿生-超声法和渗漉法比回流法经济,可为工业生产提供参考依据。     

通过仿生法在镁合金表面制备羟基磷灰石涂层的研究

目的:碱热法和热有机膜法预处理后在镁合金表面仿生制备羟基磷灰石涂层的研究.方法:采用碱热法和热有机膜法对镁合金进行预处理,然后将其浸泡在仿生溶液中制备羟基磷灰石涂层.结果:热有机膜处理后的镁合金,其羟基磷灰石的沉积速度和结晶度都优于碱热法.结论:热有机膜法预处理镁合金能更好的制备羟基磷灰石涂层.     

低共熔溶剂预处理对笋壳木质素结构及物化性质的影响

以慈竹(Neosinocalamus affinis)笋壳为原料,采用氯化胆碱和乳酸低共熔溶剂预处理提取氯化胆碱-乳酸(choline chloride-lactic acid, CC-LA)木质素,并对木质素结构、热稳定性及抗氧化活性进行表征和分析。结果表明：CC-LA木质素的得率在37.67%～62.32%之间,远高于磨木木质素的得率(13.4%)。CC-LA木质素相对分子质量低,多分散性指数小于2,结构均一性好。在氯化胆碱与乳酸的物质的量之比为1∶3,处理温度为130℃条件下得到CC-LA₃130木质素,该木质素较其他CC-LA木质素和磨木木质素醇羟基含量最低,酚羟基含量最高,热稳定性最好,清除DPPH自由基活性最强,自由基清除指数为3.77,高于商业抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(2.11),本研究说明了氯化胆碱/乳酸在最佳条件下(1∶3,130℃)提取的木质素具有应用于抗氧化剂领域的潜力。     

王不留行刺桐碱提取工艺的比较研究

本实验采用高效液相色谱(HPLC)法检测王不留行刺桐碱含量为评价指标,分别采用单因素试验法和正交试验法对水浴回流提取和超声提取对王不留行刺桐碱的提取工艺进行比较。结果表明:超声提取王不留行刺桐碱的最佳工艺参数为液固比10∶1 mL/g,60%乙醇在350 W功率、80℃下提取40 min,在该工艺条件下王不留行刺桐碱含量为0.395 mg/g;水浴回流提取王不留行刺桐碱的最佳工艺参数为乙醇浓度75%,提取温度95℃,提取时间2 h,液固比12∶1 mL/g时,王不留行刺桐碱含量为0.345 mg/g。超声提取王不留行刺桐碱的提取效率、稳定性和重复性都优于水浴回流提取法。     

稀碱预处理棕榈残渣制备纤维乙醇

以棕榈残渣(Empty fruit bunch,EFB)为原料,通过预处理、酶解、发酵等过程制备纤维乙醇.首先对比了碱、碱/过氧化氢等预处理条件对棕榈残渣组成及酶解的影响,结果表明稀碱预处理效果较好.适宜的稀碱预处理条件为:NaOH浓度为1％,固液比为1∶10,在40℃浸泡24 h后于121℃下保温30 min,在该条件下,EFB的固体回收率为74.09％,纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为44.08％、25.74％和13.89％.对该条件下预处理后的固体样品,以底物浓度5％、酶载量30 FPU/g底物酶解72 h,纤维素和半纤维素的酶解率分别达到84.44％和89.28％.进一步考察了酶载量和底物浓度对酶解的影响以及乙醇批式同步糖化发酵,当酶载量为30 FPU/g底物,底物浓度由5％增加至25％时,利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae(接种量为5％,VIV)发酵72 h后乙醇的浓度分别为9.76 g/L和35.25 g/L,可分别达到理论得率的79.09％和56.96％.     

白刺花花蕾化学成分及其抑制丁酰胆碱酯酶活性研究

本研究对民间广泛食用的豆科植物白刺花(Sophora davidii(Franch.) Skeels)花蕾进行化学成分和生物活性分析。采用色谱分离方法,从白刺花花蕾的乙醇提取物中分离得到16个化合物。通过多种波谱学手段及文献对比的方法鉴定其结构分别为9α,14β-二羟基苦参碱(1)、槐胺碱(2)、9α-羟基槐胺碱(3)、7α-羟基槐胺碱(4)、槐果碱(5)、9α-羟基槐果碱(6)、苦参碱(7)、9α-羟基苦参碱(8)、13α-羟基苦参碱(9)、9α-羟基-7,11-脱氢苦参碱(10)、槐定碱(11)、白羽扇豆碱(12)、14α-羟基白羽扇豆碱(13)、3,4-二甲氧基苯甲醇7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(14)、2-苯乙基-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(15)和丁香脂素-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(16)。其中,化合物1是一个新的生物碱,化合物3、4、8～10和12～16共11个化合物为首次从该植物花部位中获得。二氯甲烷萃取部位及苦参碱(7)对丁酰胆碱酯酶有一定的抑制活性,抑制率分别为31%和35%。研究解析了民间食用白刺花花蕾的部分物质基础,明确了其抑制丁酰胆碱酯酶活性的化合物,为白刺花的天然产物开发提供了化学基础。     

植物木质素合成调控与生物质能源利用

植物木质素生物合成调控研究已在造纸树种与饲草品质的改良中取得了许多进展。随着对木质纤维原料乙醇发酵研究的兴起, 植物木质素合成调控再次成为研究热点。该文总结了目前生物质能源利用的现状, 同时针对木质素在木质纤维乙醇发酵中的限制作用, 综述了近年来植物木质素合成调控的研究进展, 提出了今后的研究方向和内容, 并展望了木质素合成调控在木质纤维乙醇发酵中的应用。     

植物木质素合成调控与生物质能源利用

植物木质素生物合成调控研究已在造纸树种与饲草品质的改良中取得了许多进展。随着对木质纤维原料乙醇发酵研究的兴起,植物木质素合成调控再次成为研究热点。该文总结了目前生物质能源利用的现状,同时针对木质素在木质纤维乙醇发酵中的限制作用,综述了近年来植物木质素合成调控的研究进展,提出了今后的研究方向和内容,并展望了木质素合成调控在木质纤维乙醇发酵中的应用。     

木质纤维素生物炼制的研究进展

木质纤维素是一种广泛存在的可再生生物质资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。如何更有效地综合利用木质纤维素是当前面临的世界性难题。本文中,笔者梳理了木质纤维素生物化学法转化生产以燃料乙醇为代表的生物基产品,特别是转化过程中关键技术环节的研究现状及难点,深入探讨了木质素的生物转化利用趋势,并综述了合成生物学在这些领域的研究趋势和最新成果。本文力图描绘出木质纤维素生物炼制研究全景,为后续研究提供潜在思路。     

漆酶／介体体系降解黄麻纤维木质素的研究

为了研究漆酶／介体处理过程中,黄麻纤维木质素结构的变化,采用二氧六环水溶液抽提制取了黄麻纤维木质素,再用漆酶／介体对其处理,通过GPC、元素分析、酚羟基含量测定、红外光谱以及核磁共振氢谱分析了漆酶／介体处理后,黄麻纤维木质素结构的变化。结果表明：经漆酶／介体处理后,黄麻纤维木质素重均分子量和数均分子量减小,酚羟基、醇羟基以及甲氧基含量降低,羰基含量增加。     

秸秆汽爆炼制木质素制备酚醛泡沫材料

以木质纤维素为原料的生物炼制不仅需要考虑到纤维素和半纤维素,同时也需要考虑到木质素的利用,以提高木质纤维素炼制的整体经济效益。利用汽爆处理的玉米秸秆为原料,通过优化碱提取的温度以及碱浓度,获得木质素得率较高,糖含量较少的提取液,同时该提取液经过浓缩后直接部分替代苯酚与甲醛反应制备酚醛泡沫。结果表明:当提取温度120℃,碱浓度1%,固液比1∶10,提取时间2 h,木质素的提取率达到79.67%。由该提取液替代苯酚制备的酚醛泡沫随着替代率的增加,其泡沫的密度逐渐增加,其压缩强度相对于纯酚醛泡沫也得到了提高。而木质素的加入并没有显著影响其热导率以及阻燃性能,同时由于其利用较为低廉的可再生资源木质素替代不可再生的苯酚原料,成本低,环保性好,具有更好的市场应用前景。采用木质素提液直接制备酚醛泡沫材料,工艺流程简单;增加了副产物木质素的经济价值,提高了整个木质纤维素炼制的经济性。     

α-O-4型木质素二聚体模型物热解解聚机理

为了解木质素α-O-4连接部分的热解机理,以4-(3-羟基-1-苯氧基丙基)-苯酚为α-O-4型木质素二聚体模型化合物,采用密度泛函理论M06-2X/6-31+G(d,p)方法,对该二聚体热解过程中的反应物、中间产物、过渡态、产物进行几何结构的完全优化,通过计算各可能路径的反应能垒,确定了该模型化合物主要通过Cα-O键的均裂和协同断裂的方式发生裂解反应,主要生成苯酚、4-甲基苯酚、4-乙烯基苯酚和香豆醇等酚类产物以及乙醇、甲醇、甲醛等小分子物质,由此首次从理论上揭示了该模型化合物的详细热解解聚过程。     

Au/C催化剂的制备及其对木质素模型化合物的催化氧化研究

以酸处理后的活性炭为载体,采用浸渍法制备了活性炭负载的Au催化剂,研究了该催化剂对木质素模型化合物2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙醇的催化氧化降解反应。结果表明,以甲醇为溶剂,氧气做氧化剂,当反应温度为150℃,反应压力为1.0 MP时,Au/C催化剂能较好的降解木质素模型化合物,转化率达到88%,所得主要产物为愈创木酚,并给出了其可能的催化氧化机理。     

短瓣金莲花苯乙素类化学成分研究

金莲花药材经乙醇提取,聚酰胺、反相硅胶、凝胶柱色谱法分离得到4个苯乙素类化合物,根据理化性质和光谱数据分别鉴定为2-（3,4-二羟基-苯基）乙醇葡萄糖苷、2-（4-羟基,3-0-葡萄糖苯基）乙醇、2-苯基乙醇葡萄糖苷、2-（4-羟基苯基）乙醇葡萄糖苷。均为首次从该属植物中得到。     

7种不同提取方式对香露兜挥发性成分的影响

为了解不同提取方式对香露兜挥发性成分的影响,以采自海南兴隆的香露兜成熟鲜叶为研究对象,采用100%甲醇蒸馏法、75%乙醇蒸馏法、100%乙醇蒸馏法、75%乙醇超声波辅助法、100%乙醇超声波辅助法、75%乙醇浸提法和100%乙醇浸提法7种不同方式进行提取,利用气相色谱-质谱法(GC-MS)测定各提取物的挥发性成分,并结合主成分分析(PCA)和相关分析(CA)对其组成和含量差异进行比较分析。结果表明,7种不同提取方式共鉴定出52种挥发性成分,主要由酯类、醇类、酮类、烯烃类、吡咯类物质组成,100%甲醇蒸馏法未检测出关键特征香气物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP),其余6种方式提取物均有检出,含量变幅为1.21～37.48μg/g;7种香露兜提取物相关性系数平均值为34.80%±7.20%,PCA分析将7种提取方式分为3组:75%、100%乙醇超声波辅助提取法和75%、100%乙醇浸提法主要挥发性成分为叶绿醇、角鲨烯、3-羟基-2-丁酮、棕榈酸乙酯、羟基丙酮、3-甲基-2-(5H)-呋喃酮和2-AP,75%和100%乙醇蒸馏提取法主要挥发性成分为硬脂酸甲酯、2-AP、(E)-7-四癸醇和棕榈酸甲酯,100%甲醇蒸馏提取法主要挥发性成分为(Z)-十六烯酸甲酯、苯乙烯、十四酸甲酯、十五碳酸甲酯。由此说明,香露兜7种不同方式提取物3个组间挥发性成分的组成和含量存在差异,这为香露兜产品精深加工提供了理论依据。     

疏毛吴茱萸化学成分的研究

从疏毛吴茱萸干燥近成熟果实的95％乙醇提取物中分离得到8个化合物,经谱学数据分析并与文献报道的数据进行比较,确定其分别为：吴茱萸次碱（1）,吴茱萸碱（2）,7β-羟基吴茱萸次碱（3）,N^14 -甲酰二氢吴茱萸次碱（4）,去氢吴茱萸碱（5）,吴茱萸果酰胺-I（6）,胡萝卜苷（7）和金丝桃苷（8）。其中,化合物3,4,6—8为首次从该植物中分离得到。