木质素成分
第五讲：木质素 PPT
（4）羧基 一般认为木素中是不存在羧基的，但 在磨木木素中存在0.01-0.02/OCH3。
3.3 木素与糖类连接
在植物体内，木素总是与纤维素及半纤维素共存的，甚 至还有一些寡糖存在，其共存方式影响组分分离和材料利 用。长期研究表明，木素的部分结构单元与半纤维素中的 某些糖基通过化学键连接在一起，形成木素-糖类复合体， 称为LCC复合体。
木素的三种前驱物是由葡 萄糖经过莽草酸和肉桂酸途 径合成的。
OH H2C
CH HC
OH H2C
CH HC
OH H2C
CH HC
OH
松柏醇
OCH3 H3CO OH
芥子醇
OCH3 OH
对香豆醇
木素合成的前驱物
芥子气
• 芥子气学名为二氯二乙硫醚，纯品为无色有微弱大蒜气味 的油状液体，工业品呈黄色、棕色至深褐色。微溶于水， 易溶于丙酮、苯、乙醇等。芥子气的稳定性较差,长期储 存可逐步分解产物对金属有腐蚀作用，易爆，禁配强氧化 剂、水、酸类，主要用于有机合成及制造军用毒气、药物 等。
1.2 木素的生物合成途径
高分子木素的形成
木素结构单元之间的聚合反应，主要是通过形成自由 基，自由基之间形成二聚体的亚甲基醌结构，继而向亚 甲基醌中加入水、木素结构单元、糖等的加成反应完成 的。
以松柏醇为例，说明如下。
OH H 2C
CH HC
脱氢 过氧化物酶
OCH3 OH
(1)
OH H 2C
CH HC
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
三种不同来源木质素的结构分析
三种不同来源木质素的结构分析
木质素是植物细胞壁中的一个主要组分，是一类高分子化合物，由三种不同来源的结构组成，包括：
1. 纤维素来源的木质素（G系列）：纤维素是植物细胞壁中最主要的成分之一，它是由β-葡萄糖分子通过1-4-β-糖苷键连接
而成的长链多糖。
在木质素中，纤维素来源的木质素主要是通过纤维素分解酶作用产生的，其结构包括苯环以及与之相连的苷链。
2. 半纤维素来源的木质素（H系列）：半纤维素是植物细胞壁中的另一种重要成分，主要由单糖和酮糖组成。
半纤维素来源的木质素在结构上与纤维素来源的木质素有所不同，其结构中含有额外的糖部分，并且通常具有更复杂的化学结构。
3. 脂质来源的木质素（S系列）：脂质是植物细胞壁中的另一
种重要成分，包括脂肪酸、甘油和其他脂类。
脂质来源的木质素是由这些脂质组分经过一系列生物化学反应而形成的，其结构与纤维素和半纤维素来源的木质素有明显的差异，包含了更多的碳链和酯键。
木质素类成分分析
生物抗菌性
总结词
部分木质素类成分具有抗菌活性，能够抑制细菌和真菌的生长，有望用于食品防腐和抗菌药物的研发。
详细描述
一些木质素类成分被证实具有抗菌活性，能够抑制多种细菌和真菌的生长。这些成分通过破坏微生物细胞壁、抑 制微生物酶活性等机制发挥抗菌作用。由于其对微生物的广谱抗菌作用，木质素类成分在食品防腐、医药等领域 具有广阔的应用前景。
某些木质素类成分具有杀虫或抗菌活性，可以用于开发生物农药， 减少化学农药的使用。
土壤改良剂
木质素类成分可以用于改善土壤结构，增加土壤有机质和肥力。
在环境保护方面的应用
废水处理
木质素类成分可以用于废水处理，通过吸附和絮凝作用去除水中 的污染物。
生物质能利用
木质素类成分可以作为生物质能利用的原料，通过热解或气化生 成生物质能。
提高木质素类成分产量的研究
总结词
提高木质素类成分产量是研究的重点之一， 通过改进培养条件、优化基因表达等方式， 有望实现木质素类成分的高效生产。
详细描述
目前木质素类成分的产量受到多种因素的影 响，如培养条件、基因表达水平等。通过深 入研究这些因素对木质素类成分产量的影响 ，可以找到提高产量的有效方法。例如，优
生物抗癌性
总结词
部分木质素类成分具有抗癌活性，能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散，对预防和治疗癌症具有一定的潜 力。
详细描述
一些木质素类成分被发现具有抗癌活性，能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散。这些成分通过多种机制发 挥作用，包括抑制癌细胞的增殖、诱导癌细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成等。虽然木质素抗癌效果还需 要更多的临床研究验证，但其潜力已经引起了广泛的关注。
生物抗氧化性
总结词
木质素类成分具有显著的生物抗氧化性，能够清除自由基， 减少氧化应激反应，对预防和延缓衰老、慢性疾病等具有积 极作用。
第三章-木质素
离子交换树脂
粘合剂（环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯） 分散剂和表面活性剂
木质素复合材料
农业（肥料、农药缓释剂、植物生长调节剂、饲料添加剂、 沙土稳定剂 、土壤改良剂）
思考题
• • • • 木质素的来源、分类及分离方法。 木质素的元素组成及主要结构特点。 木质素的主要物理性质。 木质素在高分子中的应用。
3.2 木质素的结构与性质
（1）木质素的元素组成
元素组成和甲氧基 碳、氢、氧 “甲氧基” 在表示木质素的元素分析结果时，常用除去甲氧基量的苯 丙烷单元作标准，以相当于C9的各种元素量来表示，再 加上相当于每个C9的甲氧基数，如： 云杉：C9H8.83O2.37(OCH3)0.96 桦木：C9H9.03O2.77(OCH3)1.58 麦秸：C9H7.39O3.0(OCH3)1.07
OH
松柏醇
芥子醇
对香豆醇
3.2 木质素的结构与性质
（4）木质素的性质
木素的物理性质既取决于木素的来源，也取决于木素分离 提取的方法，因而具有多变性和复杂性。 热塑性：玻璃化温度明显，一般在127~193℃，但没有确 定的熔点。 热稳定性：具有良好的热稳定性，235℃开始失重，300℃ 仅失重2%。 溶解性：除木质素磺酸盐外，大部分木质素不溶于水。
生物质材料
主要内容
• • • • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 纤维素基材料 木质素 木材 淀粉基材料 甲壳素基材料 蛋白质基材料 其他生物质材料
第三章 木质素
• 目的和要求
掌握和了解木质素的分布、化学结构、基本性质、主要应 用。
• 内容和要点
紫外显微镜(UV)
木质素的三种基本结构单元
木质素的三种基本结构单元
木质素的三种基本结构单元
木质素是植物体细胞壁的主要构成成分，它是一种具有特殊性质的复合物质，其特殊性质主要源于其分子结构。
根据不同分子结构，木质素可分为三种基本结构单元：纤维素、半纤维素和多酚。
一、纤维素是木质素的主要组成成分，其主要成分有细丝状纤维素、短纤维素和微纤维素。
其中，细丝状纤维素分布在植物体细胞壁的中层，是木质素构成的主要组成成分，形态结构特征是纤维状，是植物细胞壁的最主要的分子结构元素。
短纤维素主要分布在木质素的表面，也就是植物细胞壁的极层，主要由聚糖和糖苷结合而成，具有一定的毒性，具有抗菌作用。
微纤维素介于短纤维素和细丝状纤维素之间，分布在中层中，具有定向性的二维结构，是支撑植物细胞壁结构的基本单元。
二、半纤维素是木质素的重要组成成分，它主要分布在木质素的内层，主要成分是羟基化的糖苷，主要有二糖苷、三糖苷等。
它是木质素结构的重要组成部分，主要负责细胞壁的形成和维持。
半纤维素具有极强的粘附性，会在木质素的内层形成一层护套，使木质素的结构更加紧密。
三、多酚是木质素的重要组成成分，主要分布在木质素的表层，是木质素最重要的组成成分之一。
它是由糖醇、糖醛或糖酸结合而成的多酚，会和表层的半纤维素结合而成新的分子结构，使木质素的结构更加紧密。
多酚具有抗菌、抗氧化等性质，植物细胞壁的抗外界环
境伤害能力取决于多酚的含量。
木质素综述
木质素综述091060002 钟毅铭木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。
在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。
其组成与性质比较复杂，并具有极强的活性。
植物的木质部含有大量木质素，使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。
1.木质素的结构木质素的基本结构单元为苯丙烷可用C9（或C6.C3）表示，包含苯环的取代信息,有三种基本结构单元:愈疮木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟基苯基丙烷针叶材多很少少量阔叶材多多很少禾本科多（<针）多（>针）多（>针、阔）针叶材木质素主要由愈疮木基丙烷单元构成。
阔叶材木质素主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。
草类木质素由三种基本结构单元同时构成。
2．木质素结构单元的生物合成（1）木质素代谢研究在植物的生长发育及环境适应性方面有重要意义。
到目前为止关于木质素的合成代谢途径己经提出了多种模型,这些模型从不同侧面阐述了木质素的形成。
（2）普遍认为基本可分为三个大步骤：①首先ＣＯ２经植物的光合作用形成葡萄糖,葡萄糖再经过莽草酸途径一系列酶的催化转化为芳香族氨基酸。
②第二步是从芳香族氨基酸经过脱氨基、羟基化与甲基化等步骤合成羟基肉桂酸类化合物以及羟基肉桂酸醋酞类化合物的过程。
③最后一步是将羟基肉桂酸类化合物和羟基肉桂酸酷酞类化合物还原为各种木质醇木质醇单体在过氧化物酶或漆酶的催化作用下逐步脱氢聚合最终形成结构复杂的木质素。
3. 木质素的应用和在生活中的用途（1）应用：①木质素作为一种可再生的生物质资源,产量仅次于纤维素,是自然界中第二大量的天然有机物，木质素成本较低，木质素及其衍生物具有多种功能性，可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石油回收助剂、沥青乳化剂。
②工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分,全世界每年产量约为5000万t，其中只有不到10%得到有效利用,其他大部分都被排入江河或烧掉,污染环境,浪费资源。
将木质素等可再生资源用于工业生产制备胶粘剂。
木质素相关文献
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摘要：
一、木质素的概述
1.木质素的定义与结构
2.木质素的分布与作用
二、木质素的研究进展
1.木质素的提取与分离技术
2.木质素的化学改性
3.木质素的生物利用度
三、木质素的应用领域
1.环保领域
2.材料领域
3.能源领域
四、木质素的挑战与展望
1.木质素研究中存在的问题
2.木质素产业的发展趋势
正文：
木质素是一种存在于植物细胞壁中的天然高分子化合物，主要由苯丙烷单体通过共价键连接而成。
木质素在全球范围内广泛分布，是植物细胞壁的主要成分，对植物的生长和发育具有重要作用。
近年来，随着木质素研究的深入，人们对其结构和性质有了更深入的了
解。
木质素的提取和分离技术逐渐得到完善，为木质素的应用提供了丰富的资源。
在木质素的化学改性方面，研究者们通过氧化、还原、酯化等方法对木质素进行改性，使其具有更好的溶解性、流动性和生物利用度。
木质素在多个领域具有广泛的应用前景。
在环保领域，木质素可以作为一种生物降解材料，减少塑料污染。
在材料领域，木质素可以作为聚合物基质，制备高性能的复合材料。
在能源领域，木质素可作为生物燃料的生产原料，有助于实现能源的可持续发展。
然而，木质素研究仍面临一些挑战，如木质素的结构复杂、制备过程繁琐等问题。
此外，木质素的生物利用度较低，需要进一步提高。
在未来，随着科学技术的进步，木质素的研究将不断深入，其在各个领域的应用也将得到拓展。
总之，木质素作为一种具有广泛应用前景的天然高分子化合物，其研究价值日益凸显。
木质素类成分分析
粉，绿豆
【含量测定】HPLC法
固定相 流动相
C18 甲醇-水（63:37）
检测波长 250nm
对照品 五味子醇甲
供试液 乙酸乙酯加热回流，蒸干，甲醇
溶解残渣FeCl3 来自O-Fe Fe
4
3
4. UV 苯环 λmax 250~350nm
三、定性鉴别
（一）理化鉴别 硫酸反应 Labat反应 Ecgrine反应 三氯化铁反应
（二）TLC法
薄层板 硅胶G 展开剂 苯、三氯甲烷
三氯甲烷-甲醇（9:1） 显色剂 香草醛硫酸
10%硫酸乙醇溶液 105℃ 5%~10%磷钼酸乙醇溶液 碘蒸气
组成木脂素的单体 C6-C3
（苯丙素）
CH2OH
HO OCH3
松柏醇
CH2OH
HO
对羟基桂皮醇
H3CO
HO OCH3
芥子醇
CH2OH
木脂素是由两分子 苯丙素衍生物聚和而成
结构中除均含有两个苯环外，多数具有醇羟 基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、醚环及内酯 环等含氧取代基。
二氢愈创木脂素
H3CO
手 亚性 甲C二氧旋基光LE性acgbraitn反e反应应
OCH3
五味子酯甲
H3CO
OCH3
H3CO O
O OCH3
γ-五味子素
CH3 CH3
（二）色谱法 单木脂素
1. TLC法 吸附剂 硅胶G 展开剂 三氯甲烷，苯
2. HPLC法 填充剂 C18 流动相 乙腈-水，甲醇-水 检测器 UV
例 护肝片
Ch.P.（2010）
【处方】柴胡，茵陈，板蓝根，五味子，猪胆
中药 名称
主要木脂素 成分
木质素
Hale Waihona Puke 制备方法不同的木质素,相对密度也不同,如松木乙二醇木质素是 1.362,而松木盐酸木质素是1.348。
光学性质：木质素具有高折光系数（1.61）且有特殊的紫外吸收 光谱，它说明木质素具芳香族的性质。
燃烧热
素除去，则细胞之间失去结合力。稍施外力，木材细胞将相分离，
以介电测定方法，无损测定木材中的木素含量。
③与木材导热性：据研究，木材的热导率为木质素含量的函数， 似乎存在木质素含量越高，热导率越低的现象。
6.木质素的化学性质
（1）显色反应 因为木质素中含有一些特殊基团，如乙烯基、羰基、苯基 等具有共轭双键的发色基团；以及羟基、羧基等助色基团，会使 木材产生颜色。同时木质素可和许多有机化合物，无机化合物发 生特殊的颜色反应，这对研究木材的颜色及其变化，细胞壁木质 化程度确定木质素在细胞壁中的分布和木质素大分子的功能基者 很重要，同时，还可作为区分针、阔叶树材及木材染色的依据。 用苯酚与盐酸处理木材时，木质素产生蓝绿色；用盐酸苯胺处理， 木质素产生黄色；用间苯三酚与盐酸处理，木质素产生红紫色， 具体见下表：
（2）氧化反应：如果用臭氧或过氧化氢作用木材， 木质素就生成各种有机酸，木质素较纤维素，半纤 维素易于氧化，如木质素漂白，就是如此。 木质素的光氧化颜色：木材中的木质素，在日 光和空气作用下，吸收光能然后木质素分子与氧发 生化学反应，形成发色团，使木材材色变深。 （3）水解反应(磺化)：木质素与亚硫酸盐在高温下 蒸煮，发生磺化反应。木质素经磺化，形成含有或 多或少硫的固态木素磺酸。 固态木素磺酸渐渐转为水溶性的木质素磺酸， 这过程受H+浓度的左右，故可认为这就是一种水解 过程。
木质素
（4）羧基 一般认为木素中是不存在羧基的，但 在磨木木素中存在0.01-0.02/OCH3。
3.3 木素与糖类连接
在植物体内，木素总是与纤维素及半纤维素共存的，甚 至还有一些寡糖存在，其共存方式影响组分分离和材料利 用。长期研究表明，木素的部分结构单元与半纤维素中的 某些糖基通过化学键连接在一起，形成木素-糖类复合体， 称为LCC复合体。
14级木材加工化学课程
第五讲: 木质素
Content
1 木素概论 2 木素的分离与精制 3 木素的化学结构 4 木素的物理性质 5 木素的化学性质 6 木素的应用
1 木素概述
木素(lignin)是植物内普遍存 在的一类高聚物，是支撑植物生 长的主要物质，同纤维素与半纤 维素一起构成纤维素纤维。木素 是植物界中仅次于纤维素的最为 丰富的有机高聚物，它广泛存在 于羊齿类(蕨类)植物以上的高等 植物中，是裸子植物和被子植物 所物有的化学成分。
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH HC CH2
+ H2O
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH CH2 HC OH
OCH3 OH
(3)
OH H2C
CH HC
OCH3 O
HC OH +
HC CH2
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 OH
磨木木素中羟基总数是1.00-1.25/OCH3，其中酚羟基 是0.24-0.335/OCH3，这些酚羟基又分为四种类型：非缩 合型、缩合型、侧链位有羰基的共轭型和肉桂醛型的共轭型 。木素中游离羟基的含量可采用乙酰化方法测定，酚羟基的 含量可采用气相色谱法测定。
#7.2木质素化学
二、 木质素的化学反应
（2）自由基反应，需要引发剂。 常 用 引 发 剂 ： 铈 盐 （ Ce(NO3)2 ） 、 H2O2Fe(II)、高锰酸钾、过硫酸盐(铵或钾)及γ射 线照射等。 （3）共聚与均聚反应有竞争 共聚：木质素与乙烯基类单体； 均聚：乙烯基类单体之间聚合。 （4）苯酚抑制共聚反应，一般先甲基化，再接 枝共聚。 甲基化：重氮甲基化、硫酸二甲酯
二、 木质素的化学反应
木质素的氧化
二、 木质素的化学反应
2.还原反应
（1）还原反应目的： 对还原产物进行分离和鉴定，推断木质素的 结构； 通过控制还原条件，生产苯酚或环己烷等有 价值的化工产品； 制备碳纤维的合适原料。但聚合度较高、流 动性差 , 不能直接用于碳纤维纺丝，因此，进行 结构调制，木素碳纤维原料（加氢） （2）木质素的还原分解产物很多。
二、 木质素的化学反应
木质素氧化还原引发共聚机理
二、 木质素的化学反应
木质素接枝共聚反应（环上反应为主）
二、 木质素的化学反应
二、侧链上的反应 主要反应：烷基化、酰基化、异 氰化、酚化、氧化。
二、 木质素的化学反应
1.木质素的氧化
（1）结构中有多部位可以氧化分解，产物十分复杂。 （2）利用氧化反应研究木质素结构。 如碱性硝基苯氧化产生香草醛、紫丁香醛和对羟基苯甲醛， 确定木质素的基本结构单元比例。 （3）O2不能氧化木质素结构，但在碱性条件下（O2-NaOH）， 木质素的酚羟基解离，使O2生成游离基（OO.），即只氧化酚 型木质素，生成醌。
二、 木质素的化学反应
多胺型木质素胺合成（吴保国，高温）
二、 木质素的化学反应
（5）磺甲基木质素胺—两性离子木质素 双重改性，带阳离子基团、阴离子基团的木质素。 木质素磺甲基胺盐做染料分散剂。 合成：①甲醛对木质素羟甲基化；②在氨或三乙 醇胺参与下用SO2或亚硫酸盐磺化形成木质素磺甲 基胺盐。 例： 木质素料浆，用50% NaOH调pH=11, 加 入3mol甲醛，70℃反应3h，用25%的硫酸调pH=2， 加热至80℃沉淀，室温过滤，水洗羟甲基木质素。 将产物制成25%的料浆，加入2.5mol三乙醇胺和 2.5mol SO2调pH=6.3，95℃磺化8h，得木质素磺 甲基胺盐。
木质素
木质素(Lignin)是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。
木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物。
木质素完全取材于植物，无任何化学添加剂。
对环境无任何副作用。
木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。
在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。
其组成与性质比较复杂，并具有极强的活性。
不能被动物所消化，在土壤中能转化成腐殖质。
如果简单定义木质素的话，可以认为木质素是对羟基肉桂醇类的酶脱氢聚合物。
它含有一定量的甲氧基，并有某些特性反应。
1838年，法国化学家和植物学家A.Payen用硝酸和碱交替处理木材，并用酒精和乙醚洗涤，在分离出纤维素的同时得到了一种比纤维素含碳量更高的化合物，也就是最初级的木质素。
1857年，F.Schulze仔细分离出这种化合物，并称之为"lignin"。
Lignin是从木材的拉丁文"lignum"衍生而来，中文译为“木质素”，也叫“木素”。
木质素的分子结构因单由于木质素的结构复杂，目前完整的结论还没有最终得出，但对其基本的结构框架众多科研工作者已达成共识。
一般认为木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的聚酚类三维网状高分子芳香族化合物，其中醚键约占60．75％，碳键约占25．30％。
在植物体内，苯丙烷单元先组装成三种基本结构一一愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。
体不同，可将木质素分为3种类型：由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素（syringyl lignin，S-木质素），由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素（guajacyl lignin，G-木质素）和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素（hydroxy-phenyl lignin，H-木质素）；裸子植物主要为愈创木基木质素（G），双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素（G-S），单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素（G-S-H）。
木质素的分类
木质素的分类一、引言木质素是一种存在于植物细胞壁中的复杂有机化合物，它是由苯丙烯类化合物聚合而成的聚合物。
木质素在植物体内具有结构支撑和防御功能，并且对植物的生长和发育起到重要作用。
由于其独特的结构和性质，木质素在许多领域中都有广泛的应用，如造纸、能源、医药等。
本文将对木质素进行分类，并详细介绍各类木质素的结构特点和应用领域。
二、分类根据其来源和结构特点，木质素可以分为以下几类：1. 纤维素纤维素是最常见的一类木质素，在植物细胞壁中占据主要成分。
它是由β-葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性聚合物。
纤维素具有高度结晶性和机械强度，对植物提供了良好的支撑作用。
此外，纤维素还具有吸水性和保湿性，因此在纺织、造纸等领域有广泛的应用。
2. 半纤维素半纤维素是一类结构复杂的木质素，它由多种不同的糖类组成，如木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
半纤维素在植物细胞壁中起到增加弹性和稳定性的作用。
与纤维素相比，半纤维素的结晶性较低，因此更容易被酶解和降解。
由于其可再生性和生物降解性，半纤维素在能源、环境保护等领域具有潜在的应用价值。
3. 林木树脂林木树脂是一类由植物分泌的含有木质素成分的胶体物质。
它主要由萜烯类化合物和芳香族化合物组成，具有黏性和可塑性。
林木树脂在植物体内起到防御外界侵袭和修复受伤组织的作用。
此外，林木树脂还可以提取出来制备天然香料、涂料等产品。
4. 脂肪木质素脂肪木质素是一类由脂肪酸和木质素结合而成的化合物。
它在植物细胞壁中起到润滑和保护作用。
脂肪木质素具有较高的溶解度和可塑性，可以用于制备润滑剂、防水剂等产品。
5. 异构木质素异构木质素是一类由苯丙烯单体聚合而成的非常复杂的混合物。
它们通常存在于植物细胞壁中，并且在不同植物种类之间具有差异。
异构木质素对植物的生长和发育起到重要作用，并且具有抗菌、抗氧化等生理活性。
研究人员已经从异构木质素中提取出多种生物活性化合物，并发展出许多药物和保健品。
三、应用领域由于其独特的结构和性质，木质素在许多领域中都有广泛的应用。
木质素的基本结构单元
木质素的基本结构单元
木质素是构成木材细胞壁的主要组成成分之一，它是一种复杂的天然高分子物质。
木质素的基本结构单元是苯丙醇类化合物。
木质素由三个主要的单体组成：对羟基苯丙基醇、石化基苯丙基醇和丁香基苯丙基醇。
这三个单体是通过碳-碳键和其他键结合在一起，形成复杂的木质素结构。
它们具有不同的结构特征和性质：这些单体组合在一起，形成各种不同的木质素结构，通过化学键相互连接形成复杂的三维网络结构，赋予木质素与木材特殊的性能，如强度、稳定性和抵抗生物降解等。
木质素的结构复杂性和多样性为木材提供了坚硬、耐久和抗腐蚀的特性，使得木材成为一种重要的建筑和工艺材料。
木质素玻璃化转变温度
木质素玻璃化转变温度1 简介木质素是植物中含量最丰富的有机成分之一，是由苯环和苯并环基固定在一起形成的聚合物，具有天然的高分子结构和热塑性。
当木质素的温度逐渐升高时，它会经历玻璃化转变，这也是木质素的一种重要特性。
2 什么是玻璃化转变玻璃化转变是指在低温下固体的熔化温度远高于其玻璃化转变温度的现象。
当温度超过物质的玻璃化转变温度时，物质会从固体状态转变为一种具有更高形态的玻璃态或塑性态，同时其热动力学性质会发生变化。
3 木质素玻璃化转变温度的测定方法玻璃化转变温度可以通过不同方法进行测定，例如差示扫描量热法（DSC）、热机械分析法（TMA）和动态力学热分析法（DMA）。
其中，DSC是测定物质热性质的常用方法之一，它通过测量样品在常数升温速率下吸放热量变化来测定其玻璃化转变温度。
4 影响木质素玻璃化转变温度的因素影响木质素玻璃化转变温度的因素是多方面的。
首先，不同植物的木质素成分和分子结构不一样，会导致其玻璃化转变温度的差别。
其次，木质素的含量、分子量、分子量分布、侧链结构等因素也会影响其玻璃化转变温度。
此外，环境因素如相对湿度、温度变化等也会影响木质素的玻璃化转变温度。
5 与木质素玻璃化转变温度相关的应用木质素玻璃化转变温度与多种应用相关。
例如，对于材料科学而言，了解木质素的玻璃化转变温度可以帮助开发新材料和提高材料性能。
在生物医学领域，研究木质素玻璃化转变可以帮助了解人体组织的凝固和融化的机制。
此外，在木质素的生产和加工过程中，掌握其玻璃化转变温度可以帮助提高生产效率和减少损失。
6 总结木质素是一种重要的天然高分子聚合物，其玻璃化转变温度是研究木质素性质的关键指标之一。
了解木质素玻璃化转变的机理和测定方法，也可以为材料科学、生物医学等领域的研究提供理论依据。
因此，未来我们可以继续深入研究木质素的热力学性质与应用，推动其在各个领域的发展。
木头的化学成分
木头的化学成分
木头是一种天然可再生的原料，它被广泛应用于家具、楼板、地板等。
木头主要由纤维素、半纤维素、木质素、半木质素、脂肪、类胶质物质和水等构成，其中水的含量较高。
纤维
素是木质素组织的主要成分，占木头质量的35%左右，木质素和半木质素占约55%。
纤维素是木头中主要的化学物质，是木质素和半木质素的构成，多酚木质素由多种类型的醛和酮单体通过环环键的聚醚反应构成。
木质素的主要类型有木质素，非纤维素，半纤维素和松香素等，它们主要由亚乙烯基、羟基和醛基组成。
半木质素是木头中的一种化学物质，占木头的5%左右，主要构成成分由林格醛、木质素
和其他半纤维素组成，其结构是由环环键聚合构成的。
木头中还含有脂肪、类胶质物质和水等成分，这些成分是木头特有的构成成分，它们有助
于木头的强度、韧性、抗弯性、耐久性等。
总之，木头是一种十分特殊的天然可再生材料，它主要由纤维素、半木质素、木质素、半木质素、脂肪、类胶质物质和水等由组成，它的特殊的构成成分和化学物质构成有助于它
具有更高的强度、韧性、耐久性等。
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第八节其他类型成分分析
木脂素类成分分析
（一）概述
木脂素类（lignans）化合物多为无色结晶、此类成分在TLC鉴别时需喷显色试剂；对于结构中有芳香环的木质素类成分，可直接在紫外光灯下检视；少数具有升华性，可采用微量升华
法进行鉴别。
游离木脂素具亲脂性，难溶于水易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇等有机溶剂，成苷后水溶性增加。
结构中具有羟基的木脂素，由于羟基的存在，使其具有一定的酸性，可溶于
碱性水溶液，因此，该类木脂素的提取和纯化可采用碱溶酸沉法。
分析中药中木脂素类成分时，常用的提取方法是溶剂法，根据待测成分的溶解性选用适
当的溶剂提取，而后根据待测成分与杂质性质的差异，分析目的物是总木脂素还是单体木脂素，欲使用的分析方法是化学分析法还是仪器分析法等因素选择纯化方法。
总之，提取和净化都要以尽量完全提取待测组分、最大限度去除尽杂质为原则，再根据测定方法的特点灵活选择提取和净化方法。
木脂素常有多个手性碳原子或手性中心，其生物活性与手性碳的构型有关，因此在提取、纯化过程中应注意避免酸、碱，以防止其构型改变。
木质素类成分的结构中常有一些官能团，如酚羟基、亚甲二氧基、内酯结构等，可利用这些官能团的性质和颜色反应进行木脂素类成分的检视和含量测定
常用中药连翘、五味子、厚朴、牛蒡子、细辛等含有木脂素类成分。
该类成分具有多种生物活性，如五味子所含的木脂素具有补肾、强壮、安神、保肝降酶等作用。
厚朴中的木脂素具有松弛肌肉、消炎、止痛之功效。
因此，中药中含木脂素类成分时，常选择该中药所含的木脂素类成分作为鉴别、定量依据
《中国药典》（2015年版）中有10个中药材或饮片测定木脂素类成分含量，其中用hPC的10个，同时测定两种或两种以上木脂素成分的有2个；有8个中药材或饮片以木脂素为对照品进行定性鉴别。
87个中药制剂测定木脂素含量，其中用HPLC的87个，同时测定两种或两种以上木脂素成分的有49个；有121个中药制剂以木脂素为对照品进行鉴别
（二）鉴别
木脂素类成分的母核没有特征性化学反应，只能利用分子结构中的一些特殊官能团如酚羟基、亚甲二氧基等进行鉴别反应。
但对于一些非特征性的试剂如磷钼酸乙醇液、硫酸乙醇液等，不同的木脂素类化合物可显示不同的颜色，常用于木脂素类成分的薄层鉴别。
1.化学反应法利用木脂素结构中特殊官能团的颜色反应进行鉴别。
含酚羟基的木脂素可与三氧化铁试剂、重氮化试剂发生颜色反应；含亚甲二氧基的木脂素可与没食子酸浓硫酸试、削（labat反应）、变色酸浓硫酸试剂（Ecgrine）发生颜色反应。
此类反应的专属性差，应慎用。
一般多用于单味药制剂，对于复方中药制剂要进行阴性对照实验，验证其专属性。
C＋-0m
2.薄层色谱鉴别含木脂素类成分的中药材及其中药制剂的鉴别较多使用的方法是薄层色谱鉴别法。
木脂素类成分大多具有较强的亲脂性，采用吸附色谱可获得较好的分离效果，常用
的吸附剂为硅胶GF，展开剂一般选用极性较小的亲脂性有机溶剂，如苯、三氯甲烷、三氯甲烷-甲醇（9:1）等。
薄层色谱展开后，大多木脂素需喷显色试剂，最常用的是10％硫酸乙醇液、香草醛试剂，105℃加热显色，还可用5～10％磷钼酸乙醇液显色或碘蒸气熏蒸显色。
（三）含量测定
木脂素类成分的含量测定方法较多，根据测定目的不同可分为总木脂素含量测定和单体木脂素成分的含量测定
1.总木脂素的含量测定总木脂素的含量测定多采用变色酸-浓硫酸比色法，该方法可测定中药材及其中药制剂中总木脂素含量。
该方法的原理是利用木脂素结构中的亚甲二氧基与变色酸-浓硫酸试剂反应，产生颜色的变化，在570m处呈现最大吸收，进行比色测定。
但应注意，本法干扰较多，当采用本法进行中药制剂的含量测定时，要进行阴性试验，以证明方法的专属性。
当结构中不含亚甲二氧基时，也不能使用本法。
2.单体木脂素类成分的含量测定单体木脂索类成分的含量测定方法主要有色谱法，常用的有薄层色谱扫描法和高效液相色谱法。
（1）薄层色谱扫描法:一般可用吸附色谱，以硅胶为吸附剂，用低极性的有机溶剂展开在紫外光区有吸收的木脂素类成分，用薄层吸收扫描法测定含量；利用G荧光薄层板上暗斑的荧光淬灭，可用薄层荧光扫描法测定含量。
（2）高效液相法:日前高效液相色谱法是单体木脂素类成分含量测定的主要方法。
一般以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，乙水或醇水系统为流动相，多采用紫外检测器（四）应用实例
（四）应用实例
【例1】复方鱼腥草片中连翘的鉴别（薄层色谱法）
（1）主要组成:鱼腥草、黄芩、板蓝根、连翘、金银花。
（2）鉴别:取本品25片，除去糖衣，研细，加乙醚20m，浸渍24小时，滤过，药渣用乙醚洗涤2次，每次10mL，滤过，药渣挥尽乙醚，加乙醇30mL，加热回流1小时，放冷，滤过，滤液蒸干，残渣用适量水溶解，通过D101大孔吸附树脂柱（内径1.5cm，柱高12cm），用水100mL洗脱，弃去洗脱液，再用30％乙醇50mL洗脱，弃去；继用70％乙醇60mL洗脱，收集洗脱液，蒸干，残渣加甲醇1mL使溶解，作为供试品溶液。
另取连翘苷对照品，加甲醇制成每1ml.含1mg的溶液，作为对照品溶液。
照薄层色谱法试验，吸取上述两种溶液各510L，分别点于同一硅胶G薄层板上，以氯仿-甲醇-甲酸（9:1:0.1）为展开剂，展开，取出，晾干，喷以10％硫酸乙醇溶液，在105℃加热至斑点显色清晰。
供试品色谱中，在与对照品色谱相应的位置上，显相同颜色的斑点。
（3）说明:复方鱼腥草片是以连翘苷为指标性成分进行连翘的鉴别。
连翘苷极性较大，可溶于水及稀醇等溶剂，而制剂中含有较多其他水溶性成分，如黄酮苷类，因此，在制备供试品溶液时应注意除去水溶性干扰成分。
该制剂采用大孔吸附树脂柱，用水及30％乙醇洗去干扰成分，再用70％乙醇将连翘苷等成分洗脱下来，洗脱液蒸干，制成甲醇溶液，以方便点样。
【例3】双黄连颗粒中连翘含量测定（HPLC法）
（1）主要组成:金银花、黄芩、连翘
（2）含量测定
①色谱条件与系统适用性试验:用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；乙腈-水（25:75）为流动相检测波长为278nm。
理论板数按连翘苷峰计算应不低于6000
②对照品溶液的制备:取连翘对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1mL含0.1mg的溶液，即得。
③供试品溶液的制备:取装量差异项下的本品，研细，取约1.5g或0.75g（无蔗糖），精密称
定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25mL密塞称定重量，超声处理（功率250W，频率40kHz）30分钟，取出，放冷，再称定重量，用甲醇补足减失重量，摇匀，滤过，精密量取续滤液10mL蒸干，残渣用70％乙醇5mL使溶解（必要时超声处理），加在中性氧化铝柱（100～120目，6g，内径为1cm）上，用70％乙醇40mL洗脱，收集洗脱液，浓缩至约mL用甲醇适量溶解，转移至5mL量瓶中，加醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得
④测定:分别精密吸取对照品溶液10μL与供试品溶液各510L.注入液相色谱仪，测定，即得。
本品每袋含连翘以连翘背（C2HOn）计，不得少于30mg，无蔗糖型不得少于6.0mg。