特殊地中海リグノセルロース残基からの超高速リグニン抽出

私たちのプロトコルの目的は、バイオマスを分画し、リグニンを一歩で抽出することです。この方法を用いると、リグニンはpHの調整を行わずに処理後の簡単な濾過によって回収できるが、蒸留水を添加するだけで可能である。この研究の焦点は、原料分画のこの組み合わせ処理の効果、リグニンの純度と収率に及ぼす影響、および抽出されたリグニン中の分子量および化学的官能基に対するその影響を評価することにある。

深い電子体液マイクロ波プロセスは、リグノセルロース系バイオマス分画と高純度のリグニン回収のための超高速、効率的、コスト競争力のある技術です。テキスト原稿に記載されているように、500ミリリットルの丸い底フラスコに深いユーテク溶液を準備します。次に、5グラムの原料、50ミリリットルの深いエバテク溶液、および攪拌棒を閉じたポリテトラフルオロエチレン反応器の電子レンジに入れる。

マイクロ波容器を適切なキャップで閉じ、温度キャップを取り付けます。ターンテーブルの端に置き、常に攪拌され、電子レンジを1分間実行します。適切な手袋を使用して、電子レンジから容器を取り出し、混合物を冷まします。

均質な抗溶媒溶液を調製し、処理された原料にこの溶液の50ミリリットルを加えます。ガラスフィルターるつぼを用いて上清をろ過して3,000回G.Filterで5分間混合物を遠心する。残りのセルロース残渣を回収し、25ミリリットルの抗溶媒溶液と遠心分離機を加えて洗浄します。

ろ過したリグニンが豊富な分数を加え、ろ過した水を500ミリリットルの丸い底フラスコに加えます。50°Cと110ミリバルでロータリーエバポレーターを使用してエタノールを蒸発させます。その後、濃縮された酒に150ミリリットルの脱イオン水を加えます。

遠心分離によってリグニンを沈殿する。リグニンをペレットとして集め、25ミリリットルの蒸留水で4回洗います。その後、リグニンを凍結乾燥させるか、摂氏40度でオーブンで乾燥させます。

550°Cのマフル炉に4時間フィルターるつぼを置きます。オーブンが摂氏150度に冷却したら、るつぼを取り出し、乾燥機に入して冷却します。その後、それを量る。

約30ミリグラムのリグニンをホウケイ酸ガラス管に加えます。その後、サンプルに72%の硫酸の1ミリリットルを加え、60分間摂氏30度のバスに入れます。サンプルを取り出し、100ミリリットルのガラス瓶に移します。

その後、28ミリリットルの蒸留水を加えて酸を4%の濃度に希釈し、ガラス瓶をオートクレーブに121°Cで60分間入れます。その後、オートクレーブからボトルを取り出し、冷却します。酸不溶性リグニンを分析するには、真空下でるつぼを使用して加水分解物を濾過し、脱イオン水でガラス瓶に残りの固形物を集めます。

固体を含むるつぼを105°Cのオーブンに16時間置いて乾燥させます。その後、デシケーターでそれを冷却し、サンプルの重量を量ります。マフル炉の中に550°Cで4時間るつぼを置きます。

デシケータで乾燥させた後、サンプルの重量を量る。酸溶性リグニンの分析のために、水晶キュベットを用いて205ナノメートルの分光光度計で濾液を加水分解物の吸光度を測定する。抽出されたリグニンの化学機能を解析するために、サンプルなしでバックグラウンド単一チャネルを処理する。

次に、パラメータを調整し、結晶上のサンプルの1ミリグラムを配置します。サンプルのシングルチャンネルを押して、得られたスペクトルを処理します。抽出されたリグニンの分子量を決定するために、リグニンサンプルの3ミリグラムを0.5%塩化リチウムでDMFの3ミリリットルに溶解する。

溶解したリグニンをバイアルに入れ、ガードカラムで進む柱を取り付けます。サンプルを高速液体クロマトグラフィーの紫外線システムに注入します。データを分析した後、テキスト原稿に記載されているように抽出されたリグニンの分子量を計算する。

ホウケイ酸ガラス管にリグニンの50ミリグラムのサンプルを計量し、1モル硫酸の3ミリリットルを追加します。その後、100°Cで3時間加熱し、それを冷却します。水酸化アンモニウム15モルの1ミリリットルを加え、pHをチェックして中性またはアルカリ性であることを確認します。

内部標準として各サンプルに2-デオキシグルコースの1ミリリットルを追加します。その後、この溶液の400マイクロリットルを400マイクロリットルの混合溶液を含む特殊なチューブに加えます。2ミリリットルのホウ水素化ジメチルスルホキシド溶液を2ミリリットル加えます。

チューブを閉め、水浴で摂氏40度で90分間インキュベートします。水浴からチューブを取り出し、0.6ミリリットルの氷酢酸、0.4ミリリットルの1-メチルイミダゾール、約4ミリリットルの無水酢酸を加えます。15分後、蒸留水10ミリリットルを加えます。涼しい。

そして、ジクロロメタンの約3ミリリットルを追加します。2時間後、低い有機相の約1ミリリットルを回収し、火炎イオン化検出器キャピラリーカラムを備えたガスクロマトグラフに注入します。深いユーカチ酸溶液で得られたリグニン収率は、2つの乳酸および深いユーテク溶液3尿素を用いて得られた深いユー酸の収率よりも低かった。

リグニン純度は、α葉、アエガグロピラ、アーモンド殻の3つの尿素前処理を除き、バイオマスの3つの前処理で70%を超え、最高のリグニン純度が90%を超えた深いユーテク溶液1処理で得られた。リグニン純度および収率データを主成分分析に供し、深いユーテク溶液1つの治療がリグニン純度と正相関することを示し、最も低い収率を有する最も純粋なリグニンであることを確認した。深いユーテク溶液3を用いて抽出されたリグニン中の糖度は、最も高く、その後、溶液2および1から得られた糖度であった。

同様に、深いエシテク溶液1リグニン抽出物の窒素含有量は、溶液2および3から得られたものよりも低かった。抽出されたリグニン中の糖の種類も特徴付けられており、D-キシロースとDグルコースが最も豊富な単糖であることが示されました。抽出されたリグナンに存在する化学官能基をFTIR分光法で調べた。

3,500,800の相互センチメートルの間の異なるリグナンの赤外スペクトルがここに提示される。深い共晶溶液1と2で抽出されたリグニンのスペクトルは、生、ソーダ処理、アルカリ抽出リグナンの3つの市販リグナンに存在しなかった非共役および共役カルボニル基の伸び振動を示す。カルボン酸シグナルC二重結合Oは、マイクロ波支援深部の好酸溶媒処理による抽出および可溶化の間に、一部のリグニン機能を酸と共役させる可能性を示す。

これらの結果は、現在過小評価されている地中海の生物塊から高純度の付加価値リグニンを抽出する可能性を示しており、リグニンの純度を確保しながら最適な深い優生溶媒を決定するのに役立ちます。