林業(yè)生物質(zhì)資源高附加值成分提取及應(yīng)用研究

對(duì)林業(yè)生物質(zhì)中提取的粗產(chǎn)品進(jìn)行功能成分的分離、純化和單體的制備，是林業(yè)資源深度開(kāi)發(fā)獲得高附加值的有效途徑，產(chǎn)品的增值幅度往往達(dá)幾十倍甚至幾百倍.國(guó)際上已經(jīng)從傳統(tǒng)的溶劑提取、濃縮、萃取分離、簡(jiǎn)單色譜分離發(fā)展到當(dāng)今的超臨界萃取、微波輔助萃取、活性和質(zhì)譜導(dǎo)向分離等現(xiàn)代先進(jìn)提取、分離手段.超臨界流體萃取是將常用的有機(jī)溶劑換成超臨界流體來(lái)分離提取有效成分的技術(shù)方法，該方法能夠在常溫條件下提取出極性和沸點(diǎn)不同的成分，且不會(huì)殘留溶劑，能完全保留提取的有效成分.微波輔助萃取技術(shù)是將傳統(tǒng)的萃取方法與微波技術(shù)相結(jié)合，能夠減少萃取劑的使用、縮短操作時(shí)間、提高選擇性.薄層生物自顯影是結(jié)合薄層色譜分離和活性篩選為一體的活性篩選技術(shù)，由于其設(shè)備要求低、高通量等特點(diǎn)，廣泛用于活性成分的導(dǎo)向分離.母離子掃描技術(shù)基于相同母核的化合物能夠產(chǎn)生相同的碎片離子或中性丟失的理論，可以快速實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向分離具有相同母核的化學(xué)成分.這些新技術(shù)、新方法能夠提高有效成分的提取率，縮短提取時(shí)間，符合時(shí)代發(fā)展的需求.然而，我國(guó)現(xiàn)有林產(chǎn)化學(xué)品多為傳統(tǒng)出口創(chuàng)匯型產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)林業(yè)生物質(zhì)提取物加工深度不夠，大都以粗加工或低質(zhì)量產(chǎn)品投放市場(chǎng)，仍有很多的理論和技術(shù)空間需要不斷地去探索與突破.

天津科技大學(xué)司傳領(lǐng)教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和天津市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的支持下，在木材化學(xué)及林業(yè)生物質(zhì)資源綜合利用等方面進(jìn)行了深入地研究.以我國(guó)豐富的森林資源為基礎(chǔ)，采用植物化學(xué)和生物化工中的先進(jìn)技術(shù)，提取、分離和純化林業(yè)生物質(zhì)中的功能成分，形成高附加值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)森林資源的高效利用.司傳領(lǐng)教授在林業(yè)生物質(zhì)資源高附加值化學(xué)成分提取及應(yīng)用方面取得了大量具有價(jià)值的成果，該科研團(tuán)隊(duì)在注重科研攻關(guān)的同時(shí)還兼顧科研成果的應(yīng)用性，例如：該團(tuán)隊(duì)對(duì)杜仲中灰氈毛忍冬素 G的制備及在神經(jīng)保護(hù)藥物中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，該制備工藝簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)；利用林業(yè)廢棄物核桃核制備了酪氨酸酶抑制活性成分，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林廢棄物的二次開(kāi)發(fā)，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；對(duì)具有顯著抗氧化、神經(jīng)保護(hù)、抗病毒、抑菌、抗腫瘤等作用的惠花杉雙黃酮全合成方法進(jìn)行了研究，該成果技術(shù)具有原料易得、反應(yīng)條件溫和、成本低、產(chǎn)率高、適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)；采用超臨界 CO2流體技術(shù)萃取了毛泡桐（原變種）桐皮總苯丙素，研發(fā)工藝操作簡(jiǎn)單、周期短、成本低、萃取率高、無(wú)溶劑殘留，可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品和功能食品等領(lǐng)域.

我國(guó)國(guó)土遼闊、地形復(fù)雜、氣候多樣，森林資源豐富，珍貴的樹(shù)種如銀杏、銀杉、水杉、水松、金錢(qián)松、福建柏、臺(tái)灣杉、珙桐等均為我國(guó)所特有，這為林產(chǎn)品化學(xué)的研究提供了得天獨(dú)厚的條件.然而，我國(guó)在林業(yè)生物質(zhì)提取、應(yīng)用及高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在較大差距.研究開(kāi)發(fā)林業(yè)生物質(zhì)提取物中功能成分的分離、純化和單體的制備新技術(shù)，研究高附加值化工中間體提取及深加工配套技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)以林業(yè)生物質(zhì)提取物制備各種化學(xué)品、保健藥品、食品和天然化妝品等技術(shù)仍是未來(lái)林業(yè)生物質(zhì)提取研究方向的重中之重.未來(lái)還有很多的理論和技術(shù)問(wèn)題需要研究者不斷地探索突破，為我國(guó)林產(chǎn)品化學(xué)研究提供重要支撐.

供稿：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 惠嵐峰

林業(yè)生物質(zhì)資源高附加值成分提取及應(yīng)用研究

林產(chǎn)品化學(xué)是以林業(yè)生物質(zhì)資源為主要研究對(duì)象，通過(guò)物理、化學(xué)和生物等技術(shù)手段，研究開(kāi)發(fā)林產(chǎn)化學(xué)品的一門(mén)科學(xué).林產(chǎn)化學(xué)品主要包括林業(yè)生物質(zhì)分泌物、提取物、綠色平臺(tái)化合物及精細(xì)與功能化學(xué)品等幾類(lèi).隨著生物技術(shù)、分離技術(shù)等高新技術(shù)的飛速發(fā)展，林產(chǎn)化學(xué)品正朝著高附加值、定向轉(zhuǎn)化、功能化、環(huán)境友好化等方向發(fā)展.林業(yè)生物質(zhì)資源高附加值成分提取及其應(yīng)用研究是林產(chǎn)化學(xué)研究的重要領(lǐng)域，林業(yè)生物質(zhì)提取物中的生物活性功能成分的研究和開(kāi)發(fā)利用已成為目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)功效提取物產(chǎn)品已被認(rèn)為是世界上最有前途、最有生氣的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)之一.