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林业生物质资源高附加值成分提取及应用研究

2015-02-10惠岚峰

天津科技大学学报 2015年2期
关键词:林产高附加值化学品

对林业生物质中提取的粗产品进行功能成分的分离、纯化和单体的制备,是林业资源深度开发获得高附加值的有效途径,产品的增值幅度往往达几十倍甚至几百倍.国际上已经从传统的溶剂提取、浓缩、萃取分离、简单色谱分离发展到当今的超临界萃取、微波辅助萃取、活性和质谱导向分离等现代先进提取、分离手段.超临界流体萃取是将常用的有机溶剂换成超临界流体来分离提取有效成分的技术方法,该方法能够在常温条件下提取出极性和沸点不同的成分,且不会残留溶剂,能完全保留提取的有效成分.微波辅助萃取技术是将传统的萃取方法与微波技术相结合,能够减少萃取剂的使用、缩短操作时间、提高选择性.薄层生物自显影是结合薄层色谱分离和活性筛选为一体的活性筛选技术,由于其设备要求低、高通量等特点,广泛用于活性成分的导向分离.母离子扫描技术基于相同母核的化合物能够产生相同的碎片离子或中性丢失的理论,可以快速实现导向分离具有相同母核的化学成分.这些新技术、新方法能够提高有效成分的提取率,缩短提取时间,符合时代发展的需求.然而,我国现有林产化学品多为传统出口创汇型产品,国内林业生物质提取物加工深度不够,大都以粗加工或低质量产品投放市场,仍有很多的理论和技术空间需要不断地去探索与突破.

天津科技大学司传领教授团队在国家自然科学基金委员会和天津市科学技术委员会的支持下,在木材化学及林业生物质资源综合利用等方面进行了深入地研究.以我国丰富的森林资源为基础,采用植物化学和生物化工中的先进技术,提取、分离和纯化林业生物质中的功能成分,形成高附加值产品,实现森林资源的高效利用.司传领教授在林业生物质资源高附加值化学成分提取及应用方面取得了大量具有价值的成果,该科研团队在注重科研攻关的同时还兼顾科研成果的应用性,例如:该团队对杜仲中灰毡毛忍冬素 G的制备及在神经保护药物中的应用进行了研究,该制备工艺简单、实用性强;利用林业废弃物核桃核制备了酪氨酸酶抑制活性成分,实现了农林废弃物的二次开发,具有较好的经济价值;对具有显著抗氧化、神经保护、抗病毒、抑菌、抗肿瘤等作用的惠花杉双黄酮全合成方法进行了研究,该成果技术具有原料易得、反应条件温和、成本低、产率高、适合工业化大规模生产等特点;采用超临界 CO2流体技术萃取了毛泡桐(原变种)桐皮总苯丙素,研发工艺操作简单、周期短、成本低、萃取率高、无溶剂残留,可进行大规模生产,应用于医药、化妆品和功能食品等领域.

我国国土辽阔、地形复杂、气候多样,森林资源丰富,珍贵的树种如银杏、银杉、水杉、水松、金钱松、福建柏、台湾杉、珙桐等均为我国所特有,这为林产品化学的研究提供了得天独厚的条件.然而,我国在林业生物质提取、应用及高附加值产品的开发等方面与发达国家仍存在较大差距.研究开发林业生物质提取物中功能成分的分离、纯化和单体的制备新技术,研究高附加值化工中间体提取及深加工配套技术,研究开发以林业生物质提取物制备各种化学品、保健药品、食品和天然化妆品等技术仍是未来林业生物质提取研究方向的重中之重.未来还有很多的理论和技术问题需要研究者不断地探索突破,为我国林产品化学研究提供重要支撑.

供稿:材料科学与化学工程学院 惠岚峰

林业生物质资源高附加值成分提取及应用研究

林产品化学是以林业生物质资源为主要研究对象,通过物理、化学和生物等技术手段,研究开发林产化学品的一门科学.林产化学品主要包括林业生物质分泌物、提取物、绿色平台化合物及精细与功能化学品等几类.随着生物技术、分离技术等高新技术的飞速发展,林产化学品正朝着高附加值、定向转化、功能化、环境友好化等方向发展.林业生物质资源高附加值成分提取及其应用研究是林产化学研究的重要领域,林业生物质提取物中的生物活性功能成分的研究和开发利用已成为目前该领域的研究热点和发展趋势,开发功效提取物产品已被认为是世界上最有前途、最有生气的朝阳产业之一.

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