تعیین ساختارهای غیرمتراکم لیگنین صنوبر دلتوئیدس با استفاده از روش تخریبی DFRC

نویسندگان

1 استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

3 استاد دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران و استاد انستیتو جنگل و فرآورده‌های جنگلی (INTROP) دانشگاه پوترا مالزی (UPM)

چکیده

ساختار شیمیایی لیگنین چوب صنوبر دلتوئیدس با استفاده از روش تخریبی DFRC اصلاح شده به منظور تعیین مقدار ساختارهای غیرمتراکم در لیگنین‌های استخراج شده با روش‌های مختلف بررسی شد. برای این منظور لیگنین چوب آسیاب شده و آنزیمی پس از استخراج تحت عمل‌آوری شیمیایی تخریبی اکسایش-کاهش بر اساس روش DFRC اصلاح شده قرار گرفت. در روش اصلاحی به کار برده شده، محصولات تخریبی حاصل از لیگنین تحت عمل‌آوری‌‌های متیلاسیون، استیلاسیون و پروپیلاسیون قرار گرفت تا به ترتیب ساختارهای فنولی ناشی از ?-O-4 فنولی غیر متراکم ، ?-O-4 غیرمتراکم و ?-O-4 اتری غیرمتراکم در لیگنین سلولیتیک و لیگنین چوب آسیاب شده به تفکیک نشان داده شود. بررسی ساختارهای تخریبی ‌ایجاد شده با استفاده از کروماتوگرافی نفوذ ژلی و گازی نشان داد که لیگنین سلولیتیک نسبت به لیگنین چوب آسیاب شده دارای ساختارهای غیرمتراکم بیشتری است که ناشی از عدم تخریب لیگنین طی فرآیند استخراج است. نتایج مربوط به محاسبات مقدار تراکم با داده‌های مربوط به تحلیل مقداری به وسیله 13C NMR مورد مقایسه قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of Uncondensed Structures of Popolus deltoides Lignin using DFRC Degradation Method

نویسندگان [English]

  • e e 1
  • a a 2
  • q q 1
  • a a 3
چکیده [English]

Chemical structures of different isolated lignins were elucidated to determine the uncondensed structures through DFRC degradation method. Milled wood lignin and the so called enzymatic lignin were isolated and degraded via a modified chemical oxidative-reductive DFRC procedure. In the modified method, the degraded products were functionalized with methylation, acetylation and propylation modification processes to exclude the uncondensed phenolic ?-O-4, uncondensed ?-O-4 and uncondensed etherified ?-O-4 groups. The subsequent characterization of the products by gel permeation chromatography and gas chromatography showed that mnzymatic lignin had more uncondensed structures compared with milled wood preparation which could be a consequence of less degradation during the isolation process. The data were further evaluated by quantitative 13C NMR and the calculation of degree of condensity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Condensed structures
  • Degradative methods
  • Enzymatic Lignin
  • methylation
  • Milled Wood Lignin

مراجع

Guerra ,A., Lucia, L. A., Argyropoulos, D. S. 2008. Isolation and characterization of lignins from
Eucalyptus grandis Hill ex Maiden and Eucalyptus globulus Labill. by enzymatic mild acidolysis (EMAL).
Holzforschung. 62 (1). 24-30 pp.
- Hu, Q. Y., Daneault, C., Robert, S. 2006. Use of a Nitrogen-Centered Peroxide Activator to Increase the
Chromophore Removal Potential of Peroxide-Lignin Model Compound Study. Journal of Wood Chemistry
and Technology. 26 (2). 165 -174 pp.
- Ikeda, T . , Holtman, K., Kadla, J. F., Chang, H.-m., Jameel, H. 2002. Studies on the Effect of Ball Milling
on Lignin Structure Using a Modified DFRC Method. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50 (1).
129-135 pp.
- Ikeda, T., Holtman, K., Kadla, J., Chan, H., Jammel, H. 2002. Studies on the effect of ball milling on
lignin structure using a modified DFRC method. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50. 129-138
pp.
- Lapierre, C., Monties, B., Rolando, C., de Chirale, L.1985. Thioacidolysis of Lignin: Comparison with
Acidolysis. Journal of Wood Chemistry and Technology. 5 (2). 277-292 pp.
- Lawther, J. M., Sun, R. C., Banks, W. B. 1997. Isolation and Characterization of Organosolv Lignin under
Alkaline Condition from Wheat Straw. International Journal of Polymer Analysis and Characterization. 3
(2). 159-175 pp.
- Lu, F., Ralph, J. 1997. Derivatization followed by reductive cleavage (DFRC method). a new method for
lignin analysis: protocol for analysis of DFRC monomers. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45.
2590-2597 pp.
- Novaes, E., Osorio, L., Drost, D. R., Miles, B. L., Boaventura-Novaes, C. R. D., Benedict, C., Dervinis,
C., Yu, Q., Sykes, R., Davis, M., Martin, T. A., Peter, G. F., Kirst, M. 2009. Quantitative genetic analysis of
biomass and wood chemistry of Populus under different nitrogen levels. New Phytologist. 182 (4). 878-890
pp.
- Pew, J. C. 1957. Properties of Powdered Wood and Isolation of Lignin by Cellulytic Enzymes. TAPPI. 40.
553-560 pp.
- Ralph, J., Lu, F. C., The DFRC method for lignin analysis. 6. 1998. A simple modification for identifying
natural acetates on lignins. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 46. 4616-4624 pp.
- Sher, A. A., Marshall, D. L., Gilbert, S. A. 2000. Competition between native Populus deltoids and
invasive Tamarix ramosissima and the implications for reestablishing flooding disturbance. Conservation
Biology. 14 (6). 1744-1754 pp.
- Wu, S., Argyropoulos, D. 2003. An improved method for isolating lignin in high yield and purity. Journal
of  Pulp and  Paper Science. 29. 235-243 pp.
نشریه جنگل و فرآورده های چوب
دوره 65، شماره 3 - شماره پیاپی 3
پاییز
مهر 1391
صفحه 327-338

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار