近日,广东省科学院化工研究所(以下简称省科学院化工所)环境化学研究中心陈佳志博士团队以溶剂解木质素、碱木质素和酶解木质素等三种工业木质素为原料,通过化学脱甲基制备了高抗氧化性的木质素多酚(LPA),抗氧化性能显著优于商业抗氧化剂。在1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除中,LPA的抗氧化指标IC50值比商业抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚BHT低0.56倍。
结构演化表明,在碘代环己烷作用下,脱甲基和部分解聚同时发生。甲氧基(CAr-OCH3)和碳氧键(Calkyl-O)可分别转化为酚羟基(CAr-OH)和碳氢键(Calkyl-H),导致酚羟基含量显著增加,分子量略有下降。构效关系指出,木质素多酚抗氧化性与酚羟基含量呈准线性关系,并受其分子量影响;木质素H/G/S结构单元的比例可作为高效抗氧化剂的筛选指标。相比商业抗氧化剂,利用脱甲基策略制备的工业木质素多酚极具经济优势,有望用于生物基抗氧化剂市场。该工作为生物基抗氧化剂工业应用提供了理论依据。
脱甲基反应路径和IC50与酚羟基准线性关系
相关成果发表于International Journal of Biological Macromolecules(化学1区top期刊,IF=8.025)。省科学院化工所朱国志博士为论文第一作者,陈佳志博士为共同通讯作者。该研究得到广东省自然科学基金、广东省科学院科技发展专项资金等资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.124030
(省科学院化工所/供稿)