劉邦粹 李兵云 付時(shí)雨 何光華

摘要：采用乙酸乙酯、丁酮、丙酮依次處理竹硫酸鹽木質(zhì)素（ KL ），得到不同溶劑萃取的木質(zhì)素及木質(zhì)素殘余部分，并對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)果表明，有機(jī)溶劑分級(jí)可以將木質(zhì)素按照相對(duì)分子質(zhì)量有效地分離，提高了對(duì)木質(zhì)素不同級(jí)分化學(xué)結(jié)構(gòu)與紫外線吸收能力之間關(guān)系分析的準(zhǔn)確性;其中乙酸乙酯萃取顯著改善了木質(zhì)素的均一性，分離了碳水化合物雜質(zhì)，提高了有利于紫外線吸收的結(jié)構(gòu)含量，使木質(zhì)素總體紫外線吸收能力明顯提高。

關(guān)鍵詞：木質(zhì)素;有機(jī)溶劑分級(jí);結(jié)構(gòu);紫外吸收

中圖分類號(hào)：TS79?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? DOI：10.11980/j. issn.0254-508X.2021.12.004

Study on Structures and Ultraviolet Absorption Capacity of Fractionated Lignin

LIU Bangcui1?? LI Bingyun1，*?? FU Shiyu1?? HE Guanghua2

（1. State Key Lab ofPulp and Paper Engineering，South China University of Technology，Guangzhou，Guangdong Province，510640;2. Sichuan Yibin Paper Industry Co.，Ltd.，Yibin，Sichuan Province，644000）

（*E-mail ：byli@scut. edu. cn）

Abstract ：Bamboo kraft lignin （ KL ） was fractionated with three organic solvents （ ethyl acetate，butanone and acetone） sequentially and the lignin and lignin residues were obtained and characterized . The results showed that the organic solvent fractionation could effectively sepa ? rate lignin according to the relative molecular quality and improve the accuracy of the analysis of the relationship between chemical structures? of different levels of lignin and UV absorption capacity . The fractionation with ethyl acetate significantly improved the homogeneity of lignin， separated carbohydrate polymers impurity，and increased the content of structures conducive to UV absorption capacity，so that the overall UV absorption capacity of lignin was significantly improved .

Key words ：lignin;solvent extraction;structure;ultraviolet absorption

木質(zhì)素是一種由苯丙烷單元構(gòu)成的天然可再生酚類聚合物[1-2]，其自身的芳環(huán)結(jié)構(gòu)以及碳碳雙鍵、羰基、酚羥基、甲氧基等官能團(tuán)使其具有吸收紫外線的能力，作為天然生物防曬劑具有良好的開發(fā)利用潛力[3-5]。防曬劑是防曬霜的主要成分，主要作用是保護(hù)皮膚免受紫外線（ UV ）輻射[6-8]。商業(yè)防曬產(chǎn)品使用物理或化學(xué)防曬劑[9-11]。物理防曬劑對(duì)人體副作用小，但是舒適度較差;化學(xué)防曬劑使用方便、舒適，但是長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生副作用。除了低細(xì)胞毒性、可生物降解、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)，木質(zhì)素還具有抗氧化、抗菌等功能，這些特性表明，木質(zhì)素可以安全地用于化妝品制劑和防曬霜中，具有巨大的應(yīng)用前景[12-14]。

工業(yè)木質(zhì)素是制漿造紙過程中的副產(chǎn)物，大多數(shù)沒有被高值化利用，目前硫酸鹽木質(zhì)素在工業(yè)木質(zhì)素中所占比例最大。工業(yè)木質(zhì)素產(chǎn)量大且易獲取，作為可持續(xù)高值化利用的木質(zhì)素來源具有良好的開發(fā)利用前景。然而，由于木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和制漿化學(xué)品的使用[15-17]，使得木質(zhì)素中含有碳水化合物和無機(jī)物雜質(zhì);同時(shí)，制漿過程對(duì)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的改變（木質(zhì)素的裂解和縮合）進(jìn)一步增加了木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且不同結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素之間的性能差異也很大，其中紫外線吸收能力較弱的組分在一定程度上降低了木質(zhì)素的總體紫外線吸收能力。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行分離純化和分級(jí)利用。有機(jī)溶劑對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行分級(jí)[18-20]是利用木質(zhì)素在不同溶劑中的溶解度不同，因此采用多種有機(jī)溶劑可對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行分級(jí)，且可以獲得純度較高的木質(zhì)素。不同級(jí)分木質(zhì)素的官能團(tuán)、分子質(zhì)量會(huì)表現(xiàn)出明顯的差異[21-23]，較低分子質(zhì)量的木質(zhì)素具有較高的溶解度，且酚羥基含量高。本研究以竹硫酸鹽木質(zhì)素為原料，采用不同的有機(jī)試劑依次處理，得到不同級(jí)分的木質(zhì)素，通過對(duì)木質(zhì)素不同級(jí)分的化學(xué)結(jié)構(gòu)與紫外線吸收能力之間關(guān)系的研究，以期為木質(zhì)素在天然防曬劑方面的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1? 材料及試劑

粗制竹硫酸鹽木質(zhì)素，四川宜賓紙業(yè)股份有限公司。其他藥品均為市售分析純。

1.2? 實(shí)驗(yàn)儀器

紫外可見分光光度計(jì)， UV-2450，日本島津公司;循環(huán)水式真空泵，SHZ-DIII ，鞏義市予華儀器有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱， DHG-9240A ，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;傅里葉變換紅外光譜儀（ FT-IR ）， BRUKER TENSOR 27，德國布魯克公司;核磁共振波譜儀，AVANCE III HD 600，瑞士布魯克公司;凝膠滲透色譜儀，AGILENT 1260，美國安捷倫公司。

1.3? 竹硫酸鹽木質(zhì)素的提純

將500 g 粗竹硫酸鹽木質(zhì)素加入5 L 的1mol/L NaOH 溶液中，邊攪拌邊緩慢加入1 mol/L 鹽酸，調(diào)節(jié) pH 值至12，G4砂芯漏斗抽濾除去堿不溶雜質(zhì)。將木質(zhì)素堿溶液水浴加熱到70℃，邊攪拌邊緩慢加入1 mol/L 鹽酸，調(diào)節(jié)溶液 pH 值至2后停止加熱，趁熱過濾出木質(zhì)素顆粒，將產(chǎn)物用去離子水多次洗滌，直至最終所得濾液 pH 值為中性，50℃干燥并研磨成粉末，即得到酸析木質(zhì)素，記為 KL。

1.4? 竹木質(zhì)素的分級(jí)

將5 g KL 加入100 mL 乙酸乙酯中，室溫下攪拌2 h ，G4砂芯漏斗抽濾得到濾液和漏斗上不溶于乙酸乙酯的沉淀物，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)，50℃真空干燥12 h ，研磨得到粉末狀固體，記為 F1。沉淀物按照上述相同步驟依次使用丁酮和丙酮對(duì)其進(jìn)行分級(jí)，所得濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、真空干燥、研磨后，得到的粉末狀固體分別記為 F2、F3，不溶于丙酮的沉淀物經(jīng)真空干燥、研磨后得到的粉末狀固體記為 F4。

1.5? 竹木質(zhì)素的乙酰化

首先將0.5 g 木質(zhì)素加入25 mL 圓底燒瓶中，再加入10 mL 乙?；噭ㄒ阴Ｂ?冰醋酸，體積比1∶4），密封，40℃加熱攪拌2 h ，反應(yīng)結(jié)束后在40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)溶劑，再向固體殘余物中加入約20 mL 的去離子水，超聲溶解5 min 后再用高速離心機(jī)（ 1000 r/min ， 10 min）將固液組分離心分離，棄去上清液，重復(fù)2～3次，直至樣品無酸性氣味，冷凍干燥，得到乙酰化木質(zhì)素樣品。

1.6? 竹木質(zhì)素的表征

木質(zhì)素樣品為酸析木質(zhì)素 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1、 F2、F3、F4。

1.6.1? 凝膠滲透色譜分析

以四氫呋喃為溶劑，取0.02 g干燥后的乙酰化木質(zhì)素樣品配置成濃度約為2 mg/mL 的溶液，利用0.22μm 濾膜過濾后采用凝膠滲透色譜儀測(cè)定其分子質(zhì)量。測(cè)試流動(dòng)相為四氫呋喃，流速為1 mL/min ，進(jìn)樣量20μL ，柱溫40℃，標(biāo)準(zhǔn)物為聚苯乙烯。

1.6.2? 紫外光譜分析

稱取0.05 g 干燥后的木質(zhì)素溶于50 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的 NaOH 溶液中，配成1 g/L 的木質(zhì)素溶液，量取0.5 mL 濃度為1 g/L 的木質(zhì)素溶液，溶于25 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的 NaOH 溶液中，配成0.02 g/L 的木質(zhì)素溶液，采用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定木質(zhì)素溶液在280～400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸光系數(shù)曲線。測(cè)定前，將作為溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的 NaOH 溶液進(jìn)行同等波長(zhǎng)下的掃描，從而建立后續(xù)測(cè)試的基線。

1.6.3? 紅外光譜分析

稱取0.15 g 的溴化鉀和0.001 g 干燥后的木質(zhì)素，研磨成粉末混合均勻放置在紅外干燥器中，快速干燥除去水分后，采用壓片機(jī)在10 MPa 下壓片1 min ，裝上模具檢測(cè)。采用 FI-IR 進(jìn)行測(cè)試，以空氣為掃描背景，測(cè)試范圍為400～4000 cm1，掃描32次。

1.6.4? 1 H NMR 分析

取40 mg 干燥后的乙?；举|(zhì)素溶于0.5 mL 氘代二甲基亞砜（ DMSO-d6）中，采用核磁共振波譜儀對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試溫度為25℃，內(nèi)標(biāo)物為四甲基硅烷（ TMS ），掃描次數(shù)為16次。

1.6.5? 1 H-13 C HSQC NMR 分析

取100 mg 干燥后的木質(zhì)素溶于0.5 mL 氘代二甲基亞砜（ DMSO-d6）中，采用核磁共振波譜儀對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試溫度為25℃，內(nèi)標(biāo)物為四甲基硅烷（ TMS ），掃描時(shí)間為8 h。

1.6.6? 31P NMR 分析

取40 mg 干燥后的木質(zhì)素溶解在0.5 mL 氘代吡啶-氘代氯仿（體積比1.6∶1.0）混合溶劑中，加入0.05 mL 濃度為5.6 mg/mL 的馳豫試劑三價(jià)乙酰丙酮化鉻溶液和0.2 mL 濃度為9.23 mg/mL 的內(nèi)標(biāo)試劑 N-羥基-5-降冰片烯-2，3-二酰亞胺溶液，再加入0.1 mL 磷化試劑2-氯-1，3，2-二磷雜戊環(huán)進(jìn)行磷化處理，采用核磁共振波譜儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1? 竹硫酸鹽木質(zhì)素不同級(jí)分得率及相對(duì)分子質(zhì)量的比較

KL 的分級(jí)級(jí)分 F1、 F2、 F3、 F4得率如表1所示。

表2是 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1、F2、F3、F4的相對(duì)分子質(zhì)量和分散系數(shù)。從表2中可以看出，與 KL 相比，F(xiàn)1級(jí)分的 Mw 較小，而 F2、F3和 F4的 Mw 依次升高，說明有機(jī)溶劑分級(jí)分離可以將 KL 按照相對(duì)分子質(zhì)量有效地分離開，有利于對(duì)木質(zhì)素不同級(jí)分的準(zhǔn)確分析;此外，與 KL 相比， F1級(jí)分的分散系數(shù)也較小，且在下一級(jí)分中分散系數(shù)逐漸增大，說明乙酸乙酯的萃取可以有效地改善木質(zhì)素的均一性，獲得結(jié)構(gòu)、性質(zhì)穩(wěn)定的木質(zhì)素。

2.2? FT-IR 分析

木質(zhì)素的 FT-IR 圖與其分子結(jié)構(gòu)之間有著密切的關(guān)系，利用紅外光譜可以定性分析木質(zhì)素分子中主要的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)[24-25]。圖 1為 KL 及其分級(jí)級(jí)分的 FT-IR譜圖。由圖1可以看出，其中，1361 cm-1處是歸屬于脂肪族甲基和酚羥基的吸收峰，與 KL 相比，F(xiàn)1級(jí)分在此處出現(xiàn)了較明顯的吸收峰，然后在 F2、F3、F4級(jí)分中依次減弱，可能是 F1級(jí)分中含有較高含量的酚羥基，有利于 F1級(jí)分紫外吸收能力的提高;1155 cm-1 處是歸屬于木質(zhì)素與聚木糖和葡聚糖的結(jié)合物的吸收峰，與 KL 相比，F(xiàn)1、F2級(jí)分在此處的吸收峰消失，然后在 F3、F4級(jí)分中重新出現(xiàn)，說明 KL 中的碳水化合物被分離至 F3、F4級(jí)分中，碳水化合物幾乎不吸收紫外輻射，其分離有利于 F1、F2級(jí)分紫外吸收能力的提高;除此之外，KL 及其分級(jí)組分的紅外光譜圖沒有明顯差異，說明有機(jī)溶劑分級(jí)分離過程中較好地保留了 KL 原有的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)[26-28]。

2.3? 核磁共振波譜分析

2.3.1? 1 H NMR 分析

使用1 H NMR 光譜進(jìn)一步對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，圖 2為 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1～F4的1 H NMR 譜圖。由圖2可以看出，δ=2.5和δ=3.37處分別是 DMSO-d6（溶劑）和 H2 O 雜質(zhì)的信號(hào)峰。δ=7.6～7.9、δ=7.0～7.4和δ=6.5～6.7的信號(hào)分別歸屬于對(duì)羥基苯基結(jié)構(gòu)單元、愈瘡木基結(jié)構(gòu)單元和紫丁香基結(jié)構(gòu)單元，δ=3.5～4.0歸屬于甲氧基，δ=2.2～2.4和δ=1.6～2.2的信號(hào)峰分別歸屬于酚羥基和醇羥基，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，從 F1到 F4酚羥基的信號(hào)越來越弱，而醇羥基的信號(hào)則越來越強(qiáng)，說明 F1中酚羥基含量較高。

2.3.2? 1 H-13 C HSQC NMR 分析

1 H-13 C HSQC NMR 能夠提供重要的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)信息，包括結(jié)構(gòu)單元的種類和結(jié)構(gòu)單元間的連接結(jié)構(gòu)。圖3和圖4分別為 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1～F4的1 H-13 CHSQC NMR 譜圖，分別是氧化側(cè)鏈區(qū)（δC/δH 50～110/2.5～6.0）和芳香區(qū)（δC/δH 100～150/6.0～8.0）。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[29-30]對(duì) KL 及其分級(jí)級(jí)分主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行積分計(jì)算，結(jié)果如表3所示。

由 HSQC NMR 譜圖和積分計(jì)算結(jié)果可以看出， KL 中的主要連接鍵為β—β鍵（ B ），而以β— O—4鍵（ A ）連接的結(jié)構(gòu)單元的含量小于1%，說明在硫酸鹽法制漿過程中大部分β—O—4鍵被裂解;經(jīng)過有機(jī)溶劑分級(jí)處理后，在 F1、F2級(jí)分中以β—O—4鍵連接的結(jié)構(gòu)單元的含量均小于1%，而在 F3、F4級(jí)分中主要連接鍵為β— O—4鍵，以β— O—4鍵連接的結(jié)構(gòu)單元的含量分別進(jìn)一步升至8%和15%，說明β— O—4鍵未被破壞的大分子木質(zhì)素被分離到 F3、F4級(jí)分中。X1、X2、X3、X4歸屬于聚木糖的結(jié)構(gòu)單元，其信號(hào)僅在 KL 和 F4級(jí)分中被觀察到，表明殘余的聚木糖與相對(duì)分子質(zhì)量較高的這部分木質(zhì)素緊密結(jié)合，在有機(jī)溶劑分級(jí)分離中大部分被分離到 F4級(jí)分中。β— O—4鍵的裂解會(huì)產(chǎn)生酚羥基，β— O—4鍵含量越少則酚羥基含量越高，酚羥基上的氧原子與苯環(huán)上的大π鍵雜化，形成 P—π共軛體系，增強(qiáng)了木質(zhì)素的紫外線吸收能力，而碳水化合物幾乎不吸收紫外光，其在有機(jī)溶劑分級(jí)分離中被部分除去，在一定程度上有利于提高紫外吸收能力。

從結(jié)構(gòu)單元來看，KL 中同時(shí)含有 G 型、S 型和 H 型結(jié)構(gòu)單元，含量分別為9%、63%、28%，其中 S 型含量較高，S/G 比為6.79，經(jīng)過有機(jī)溶劑分級(jí)處理后， F1級(jí)分中的 G 型和 H 型結(jié)構(gòu)單元含量分別提高至14%和30%，S 型結(jié)構(gòu)單元的含量則降低至57%，S/G 比降低至4.13，且從 F1至 F4， G 型和 H 型結(jié)構(gòu)單元含量呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)，S 型結(jié)構(gòu)單元的含量呈現(xiàn)逐漸提高趨勢(shì)，S/G 比逐漸提高，當(dāng) H 型結(jié)構(gòu)單元上增加1個(gè)甲氧基變?yōu)?G 型結(jié)構(gòu)單元時(shí)，其紫外吸收帶會(huì)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)且吸光系數(shù)會(huì)增大，而再進(jìn)一步引入1個(gè)甲氧基變成 S 型結(jié)構(gòu)單元時(shí)，其紫外吸收帶會(huì)向短波方向移動(dòng)且吸光系數(shù)會(huì)減小，經(jīng)有機(jī)溶劑分級(jí)處理后，F(xiàn)1級(jí)分的 G 型、H 型結(jié)構(gòu)單元的增加，有利于其紫外吸收能力的提高;S'、G'分別代表帶有α-羰基的 S 型和 G 型結(jié)構(gòu)單元，共軛羰基可以與苯環(huán)形成新的共軛體系，增強(qiáng)其紫外吸收能力，但其在有機(jī)溶劑分級(jí)前后的總含量變化不大。

此外， KL 中還含有少量的對(duì)香豆酸（pCA）和阿魏酸（ FA ）結(jié)構(gòu)，含量分別為7%和2%，在經(jīng)過有機(jī)溶劑分級(jí)處理后，F(xiàn)1中的含量分別提高到9%和3%，這些結(jié)構(gòu)側(cè)鏈中的雙鍵、羧基可以和苯環(huán)形成形成新的共軛體系，增強(qiáng)其紫外吸收能力。

2.3.3? 31P NMR 分析

羥基（包括醇羥基和酚羥基）是木質(zhì)素最重要的官能團(tuán)之一，也是木質(zhì)素進(jìn)行相關(guān)化學(xué)改性或應(yīng)用的重要基團(tuán)，通過31P NMR 可以對(duì)硫酸鹽木質(zhì)素及其分級(jí)級(jí)分的羥基進(jìn)行定量分析，圖 5是 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1～F4的31P NMR 譜圖。由圖5可以看出，δ=152為內(nèi)標(biāo)信號(hào)峰，δ=145.6～149.0為脂肪族羥基信號(hào)峰，δ=142.4～144.4、δ=141.7～142.4、δ=139.0～140.5和δ=137.6～138.8分別為紫丁香基酚羥基、縮合型（ C—C 鍵聯(lián)接形式）愈創(chuàng)木基酚羥基、非縮合型愈創(chuàng)木基酚羥基和對(duì)羥苯基酚羥基信號(hào)峰，δ=133.8～136.0為羧基信號(hào)峰。

通過31P NMR 譜圖積分計(jì)算得到的官能團(tuán)含量如表4所示。由表4可知，經(jīng)有機(jī)溶劑分級(jí)后，木質(zhì)素的脂肪族羥基、總酚羥基和羧基等官能團(tuán)的含量發(fā)生了明顯的變化，脂肪族羥基含量由大到小順序排列依次為： F4>F3>KL >F2>F1，總酚羥基含量由大到小順序排列依次為： F1>KL >F2>F3>F4，羧基含量由大到小順序排列依次為：F1>KL >F3>F4>F2，由此可知，F(xiàn)1的總酚羥基含量高于 KL 和其他級(jí)分，且木質(zhì)素的總酚羥基含量隨分子質(zhì)量的降低而增加，這主要是因?yàn)樵诹蛩猁}法制漿過程中會(huì)產(chǎn)生木質(zhì)素的解聚和酚羥基的生成[19，23]，這部分酚羥基含量較高的小分子木質(zhì)素溶解性能較好，在有機(jī)溶劑分級(jí)過程中被分離到 F1級(jí)分中，酚羥基上的氧原子與苯環(huán)上的大π鍵雜化，形成 P—π共軛體系，增強(qiáng)了木質(zhì)素的紫外線吸收能力;此外，硫酸鹽法制漿過程中脂肪族羥基可以被氧化為羧基，因此脂肪族羥基較少的級(jí)分中，羧基的含量會(huì)相應(yīng)增加，對(duì)其紫外吸收能力也具有一定的貢獻(xiàn)。

2.4? 竹硫酸鹽木質(zhì)素不同級(jí)分對(duì)紫外線的吸收

一般而言，對(duì)人體皮膚造成損害的紫外線包括UVB （波長(zhǎng)290～320 nm）和 UVA（波長(zhǎng)320～400 nm）[29-30]，因此在同一濃度下測(cè)定不同級(jí)分木質(zhì)素樣品的紫外光譜圖，比較這兩個(gè)波段范圍內(nèi)的吸光系數(shù)，即可反映出其紫外防護(hù)能力的相對(duì)強(qiáng)弱，衡量其防曬性能。圖6為 KL 及其分級(jí)級(jí)分 F1～F4的紫外光譜圖。從圖6中可以看出，KL 在290～400 nm 的紫外光波長(zhǎng)范圍內(nèi)均產(chǎn)生了一定的吸收，經(jīng)有機(jī)溶劑分級(jí)處理后，F(xiàn)1級(jí)分的吸光系數(shù)明顯高于 KL 和其他級(jí)分，吸光系數(shù)由大到小順序排列依次為： F1>F2>F3>KL>F4。結(jié)合上述結(jié)構(gòu)分析和吸收峰來源可知，280～290 nm 波長(zhǎng)處為苯環(huán)吸收峰， F1級(jí)分中 G 型結(jié)構(gòu)單元、酚羥基含量提高以及 S 型結(jié)構(gòu)單元含量降低，使此波長(zhǎng)處的紫外吸收帶向長(zhǎng)波方向移動(dòng)及吸光系數(shù)增加;而350 nm 波長(zhǎng)處出現(xiàn)的較強(qiáng)肩峰則與 F1級(jí)分中含有較多數(shù)量的對(duì)香豆酸和阿魏酸結(jié)構(gòu)有關(guān)。

3 結(jié)論

本研究以竹硫酸鹽木質(zhì)素為原料，采用不同的有機(jī)試劑依次處理，得到不同級(jí)分的木質(zhì)素，并對(duì)木質(zhì)素不同級(jí)分的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異與紫外線吸收能力之間關(guān)系進(jìn)行研究。

3.1? 有機(jī)溶劑分級(jí)可以將木質(zhì)素按照相對(duì)分子質(zhì)量有效地分離開，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)其中不同級(jí)分的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異與紫外線吸收能力之間關(guān)系準(zhǔn)確分析。

3.2? 首先溶解于乙酸乙酯的木質(zhì)素級(jí)分相對(duì)分子質(zhì)量和分散系數(shù)較小，而其下一級(jí)分的相對(duì)分子質(zhì)量和分散系數(shù)依次增大，表明乙酸乙酯萃取有效地改善了木質(zhì)素的均一性，可以獲得性質(zhì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的木質(zhì)素。

3.3? 乙酸乙酯級(jí)分中 G 型結(jié)構(gòu)單元、帶有α-羰基的 S 型結(jié)構(gòu)單元、酚羥基、對(duì)香豆酸和阿魏酸等有利于紫外吸收能力增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)含量得到了不同程度的提高，而幾乎不吸收紫外線的碳水化合物大部分被分離，導(dǎo)致其在290～400 nm 的紫外線波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸光系數(shù)均明顯高于原料酸析木質(zhì)素和其他級(jí)分。

3.4? 乙酸乙酯萃取不僅改善了木質(zhì)素的均一性，從而能夠獲得性質(zhì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的木質(zhì)素，還可以明顯提高木質(zhì)素紫外吸收能力，適合用于木質(zhì)素基防曬劑的開發(fā)利用。

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（責(zé)任編輯：黃舉）