基于GC-MS技术的陈旧木再利用研究

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现今,中国的木材资源使用量已经居世界第二位,持续发展的木材工业和木材资源的日益紧缺问题也显现出来。虽然当前我国有大片的人工林、速生林,但受限于巨大的经济投入和木材自身的生长属性,做到对陈旧木材的再利用,对节约我国木材资源、保护绿水青山,就显得尤为重要。在一些欧美国家,他们对陈旧木材的回收再利用极为看重,建立了一系列与之对应的配套机制,针对陈旧木材的重复利用做了大量的研究。可以利用陈旧木材研制新材料,扩大了陈旧木材的使用价值。反观国内,对陈旧木材的重视程度不高,没有完善的回收利用机制,再利用的渠道也仅仅只有做为燃烧材料,这对具有综合利用价值的木材造成了巨大的浪费。为此,本文以工厂放置、使用20年的陈旧木——柞木(Xylosma racemosum),为研究对象,利用FT-IR、GC-MS技术研究其甲醇、乙酸乙酯及乙醇、苯混合液的提取物,来分析它的化学成分组成,为陈旧木的再利用探索新的思路。得到的研究结果,具体如下:(1)陈旧木甲醇抽提物的GC-MS气相色谱图中,共分离出16个峰,鉴定出5种化合物,含量较多的是(3R,3aR,3bR,4S,7R,7aR)-4-异丙基-3,7-二甲基八氢-1H-环戊二烯并[1,3]环丙[1,2]苯-3-醇(1.61%)、1,6-二甲基-4-(1-甲乙)-萘(1.45%)。(2)陈旧木乙酸乙酯抽提物的GC-MS气相色谱图中,分离出75个峰,鉴定出35种化合物,含量较多的是8-异丙基-1,5-二甲基三环[4.4.0.02,7]癸-4-烯-3-酮(43.9%)、4,4,8-三甲基三环[6.3.1.0(1,5)]十二烷-2,9-二醇(34.49%)、1,6-二甲基-4-(1-甲乙基)-萘(25.3%)、异环戊二烯环氧化物(18.5%)、α-白菖考烯(15.64%)。(3)陈旧木乙醇、苯混合液抽提物的GC-MS气相色谱图中,分离出81个峰,鉴定出21种化合物,含量较多的是8-异丙基-1,5-二甲基三环[4.4.0.02,7]癸-4-烯-3-酮(35.52%)、角叉菜酮(34.11%)、1,6-二甲基-4-(1-甲乙基)-萘(29.7%)、α-白菖考烯(17.67%)、T-muurolol 蛋白(16.7%)。(4)陈旧木——柞木抽提物中可以看出主要含有的是酮、醇、酯、烯类化合物,从而拓宽陈旧木在医药、香精、化妆品等领域的应用,做到对陈旧木的再利用,起到节约木材资源、保护环境的作用。具体有:可巴烯,为黑胡椒的烯类主要成分,通过工业加工,可以用作香料或合成调味料,在食品调味剂行业具有应用价值;α-白菖考烯,是山沉香系中羽叶丁香的烯类化合物,本身具有清热、暖肾和平喘的药理学功效,可以根据其性质用于制药行业,合成具有相关药效的药物;α-衣兰油和α-荜澄茄烯是香桂精油的主要成分。香桂精油是从桂树的皮、枝叶或者果实中提取的,可以直接作为饮料的调配料,还可以合成香料及应用于医药领域;α-荜澄茄醇为龙牙楤木的主要成分。龙牙梭木不仅具有补气安神、利尿消肿的功效,还可以用于治疗风湿性关节炎、神经衰弱和肾炎水肿等疾病。利用α-荜澄茄醇可以合成此类药物,治疗相关疾病;4,4,8-三甲基三环[6.3.1.0(1,5)]十二烷-2,9-二醇为赤桉叶主要成分。赤桉叶对寄生虫具有一定的杀伤作用。特别是赤桉叶的提取物对钉螺的杀伤效果最好。4,4,8-三甲基三环[6.3.1.0(1,5)]十二烷-2,9-二醇可以用于合成生物类农药,不仅安全环保,还能起到防治病虫害的作用;异山梨醇,山梨醇经过二次脱水的产物就是异山梨醇。异山梨醇是新型的生物基材料,可应用于食品、塑料、医药、聚合物和化妆品行业。
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