论文部分内容阅读
该论文采用<13>C同位素示踪技术,结合高分辨率的CP/MAS <13>C-NMR和高分辨率的液体<13>C-NMR技术来分析研究木素及木素-碳水化合物复合体的生物合成机理和化学结构.该文首先合成木素的前驱物之一——松柏醇葡萄糖甙和松柏醇葡萄糖甙-[α-<13>],通过红外光谱、紫外分析及高分辨率<13>C-NMR检测验证了产物的结构.模拟自然条件,用混合法和滴加法分别来合成木素的模型物——脱氢聚合物(Dehydrogenation Polymer).通过红外分析及核磁检测结果,我们发现无论滴加法还是混合法均可以得到脱氢聚合物,所得的DHP的化学结构与天然木素很接近,采用滴加法时DHP的得率比混合法要高.为了探讨植物中木素-碳水化合物的连接方式,该文在实验室条件下模拟天然植物体中木素合成条件,分别在木聚糖、纤维素及综纤维素存在下生物合成DHP.在木聚糖存在下,以松柏醇葡萄糖甙作为木素前驱物来生物合成脱氢聚合物(DHP)的过程中,松柏醇葡萄糖甙与木聚糖发生共聚形成DHP-木聚糖的复合体(DHP-Xylan Complexes).对合成的DHPXC侧链α碳-13示踪同位素标记,结合CP/MAS<13>C-NMR分析,证实了DHP中的苯丙烷结构单元之间主要通过β-0-4、β-β、β-5和β-1方式连接.为了进一步探讨植物中木素-碳水化合物复合体的结构,该文向天然植物稻杆中投入带标记的松柏醇葡萄糖甙,发现并不影响木素和碳水化合物的正常合成,用Bjorkman的方法将木素-碳水化合物复合体从稻杆粉末中分离出来,结合红外和高分辨率的液态<13>C-NMR核磁检测分析发现:木素与碳水化合物之间以缩醛键和酯键连接,而以酯键连接为主.其中,生成的木素结构主要以β-0-4、β-β、β-5、β-1为主,其中含有少量的松柏醇结构.为了全面了解稻杆中LCC的结构,将制备LCC中的不溶于50﹪乙酸的组分(即图4-1中不溶物II),先用纤维素酶和半纤维素酶处理以除去物质中大量的碳水化合物,以减少碳水化合物的强信号对与木素及LCC有关的信息的干扰.通过红外和高分辨率的液态<13>C-NMR核磁分析发现天然植物体稻杆中木素与碳水化合物之间有一部分是以苯甲醚键和酯键结合,并再一次证明生成的木素结构主要以β-0-4、β-β、β-5、β-1为主,且还含有少量和松柏醇结构.