一株纤维素降解菌分离鉴定及其活性初步测定

利用滤纸诱导法从富含腐木土壤中分离得到一株具有纤维素降解活性的真菌菌株,用三点接种法及插片法和CYA鉴别培养基对其进行形态学鉴定,并测定了其发酵滤液的CMC酶活和其对稻草的降解效果。经鉴定该菌为土曲霉原变种(Aspergillus terreus var.terreus);28℃,180 r/min条件下,发酵8 d时,发酵原液的CMC酶活为11.057 U/m L;接种该菌21d的稻草中的纤维素含量由接种前的30.20%分别减少至24.82%。结果表明土曲霉具有一定的纤维素降解能力。     

一株土壤高温纤维素降解菌的筛选及鉴定

为开发纤维素降解菌剂,分别采用富集培养法、刚果红纤维素培养基法以及滤纸崩解试验,从长沙周边稻田土壤中分离高温纤维素降解菌。结果表明:通过筛选共获得降解菌34株,其中降解菌Z3的降解效果较好,透明圈直径与菌落直径的比值为2.69,显著大于2;该菌株能在10 d内将滤纸完全降解;根据形态特征观察、生理生化特征、16S rDNA序列测定以及系统发育分析,鉴定菌株Z3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌株环境适应性好,分解纤维素能力强,具有潜在的应用价值。     

酸/碱预处理对两株木霉降解玉米秸秆效果的影响

研究了木霉菌(Trichoderma jw-1)、木霉菌(Trichoderma jw-2)及曲霉(Aspergillus xm.)在相同培养条件下,以纤维素为碳源产葡聚糖内切酶活力(CMC酶活)及滤纸酶活力(FPA酶活)的情况,并将其进行混合培养发酵,研究了不同菌系配比对CMC酶活及FPA酶活的影响。并以CMC酶活及FPA酶活作为指标,利用不同化学法处理玉米秸秆,对预处理条件进行了优化。结果表明:Trichoderma jw-1与Trichoderma jw-2组合产纤维素酶量最高,CMC酶活可达2.76 U/mL,FPA酶活可达1.52 U/mL;经10%NaOH预处理后,Trichoderma jw-1与Trichoderma jw-2的复合菌系降解秸秆效率最好,秸秆干粉失重率可达76.8%。     

纤维素降解菌的筛选、酶活及对稻草秸秆的降解研究

以滤纸条为唯一碳源培养基对富含纤维素的土样微生物进行富集培养,再用刚果红纤维素琼脂培养基筛选降解效果好的菌株,根据菌落形态及显微结构进行鉴定,并测定其发酵液的FPAase酶活和对稻草秸秆的降解情况。通过刚果红纤维素琼脂培养基筛选得到的最具纤维素分解能力的真菌经形态鉴定为冬克青霉(Penicillium donkii),该菌在含有羧甲基纤维素钠的液体培养基中28℃,180 r/min培养,在第8d酶活力达到最大为15.0 U/m L。接种菌株21d的稻草纤维素含量由接种前的30.30%减少至26.36%。青霉1-4为冬克青霉,对纤维素有一定的降解能力,可以加速对稻草秸秆中纤维素的降解。     

MFC中瘤胃微生物降解纤维素产电的研究

为了解除微生物燃料电池中阴极高氧化物对阳极微生物的毒害作用,本研究采用焦性没食子酸厌氧培养法,从牛瘤胃液中分离纯化出纤维素分解菌和产甲烷菌。并以两种菌株生理学研究为基础,在阴阳极分别采用纤维素分解菌和产甲烷菌催化。产电结果表明:200mL纤维素分解菌株单菌电池,以CuSO4为阴极电子受体时,最大电池电位差达到1.2V,最大输出电压为1.03V。在相同条件下,用甲烷菌代替CuSO4作为阴极电子受体,200mL菌液能产生1.08V的电池电位差和1.04V的最大输出电压,可持续产电180h。     

低温环境下秸秆降解菌的筛选与性能检测

东北地区秸秆资源丰富,但由于低温时间长,菌类存活量少,导致秸秆生物转化困难。本研究通过从腐殖质较丰富的哈尔滨平房区农田土地采样,进行分离培养,筛选出7株纤维素降解效果较好的耐低温秸秆降解菌,对各菌株进行刚果红初筛、滤纸条崩解复筛、秸秆降解能力测定、淀粉酶活测定、纤维素酶活性测定等实验。结果表明:这7株菌均可以于低温下在纤维素-刚果红平板上快速生长,D/d最大可达3.23,滤纸条崩解失重率最高可达14%,淀粉水解效果突出,D/d最大值可达15。整体来看,筛选到的菌株分解纤维素的能力强,低温下环境适应能力强,在废弃纤维素类农作物的治理中具有很好的应用前景。     

一种氟硅表面活性剂的合成及其表面活性

研究了2-甲基-2-全氟-2'-甲基-3'-氧代己酰氧基乙氧基羰基乙基甲基二聚氧乙烯基硅烷(Ⅴ)的制备方法和表面活性。以甲基丙烯酸-2-全氟-2'-甲基-3'-氧代己酰氧基乙基酯(Ⅰ)和甲基二氯硅烷(Ⅱ)为原料,0.5%Karsted催化剂存在下(以Ⅰ的质量计),发生硅氢化反应,得到2-甲基-2-全氟-2'-甲基-3'-氧代己酰氧基乙氧基羰基乙基甲基二氯硅烷(Ⅲ)。Ⅲ与聚乙二醇(Ⅳ)缩合反应得到非离子表面活性剂Ⅴ。用FTIR和MS对其结构进行了表征,优化了硅氢化反应工艺条件,测试了Ⅴ溶液的表面张力、临界胶束浓度(CMC)和处理玻璃后的疏水性能。以四氢呋喃为溶剂,中间体Ⅲ的较优合成条件为:n(Ⅰ)∶n(Ⅱ)=1.2∶1,50℃下反应28 h,化合物Ⅱ的转化率可达到68.2%。表面活性剂Ⅴ水溶液的CMC为0.52 g/L,临界表面张力γ_(CMC)为22.8 m N/m,用V的THF溶液处理玻璃后,玻璃表面具有很好的疏水性和较好的疏油性。     

纳米晶体纤维素Ⅱ的制备与表征研究

用硫酸水解棉短绒得到的纳米晶体纤维素Ⅰ(NCC-Ⅰ),经1%的NaOH处理后就可得到纳米晶体纤维素Ⅱ(NCC-Ⅱ)。用X-射线衍射仪、TEM、AFM、FITR和GPC表征,证明NCC-Ⅰ有低的分子量、窄的分子量分布及较高的化学活性;在FTIR谱中,NCC-Ⅰ的羟基波数较之棉短绒的羟基波数有明显的蓝移现象。研究证明纳米晶体纤维素具有十分明显的纳米效应。     

木醋杆菌生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,添加羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose, CMC)可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。CMC可促进产物产量：当CMC添加量为0.6% (w/v%)时,产量达到最大（11.41mg/ml）,是纯BC产量(4.73 mg/ml)的2.2倍。采用红外（FT-IR）表征了产物结构,1598cm-1处的吸收峰说明CMC进入了BC中;通过SEM、XRD、TGA研究了产物的微观形态及其性能;并测试了产物的特性粘度与羧甲基化程度。结果显示利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间,增大了产量;并且在CMC添加量较少(0.2-1.8%)时,可改善CMC-BC的性能。     

活化时间对汉麻纤维结构性能的影响

为提高汉麻纤维在纺纱过程中落麻的综合利用率,增强汉麻纤维的表面活性,用15%（w/V）Na OH为活化剂,分别讨论了65℃不同活化时间（1 h、2 h、3 h、4 h）汉麻纤维的表面形态及内部结构变化。通过红外光谱、X-射线衍射、光学显微镜（TM-1000）、纤维失重和结晶指数分析得出：经过碱活化工艺处理后,汉麻纤维的结晶度和晶粒尺寸均发生变化,汉麻纤维内部呈现纤维素Ⅰ和纤维素Ⅱ的混合晶型结构;纤维表面的-OH活性增强,同时汉麻纤维的质量略有降低。     

2-氯甲基-4-甲氧基-3,5-二甲基吡啶盐酸盐的合成

2,3,5 三甲基吡啶用双氧水/冰醋酸氧化制得2,3,5 三甲基吡啶 N 氧化物,收率91%;该氧化吡啶与发烟硝酸/浓硫酸反应得4 硝基 2,3,5 三甲基吡啶 N 氧化物,收率80 4%;将其与甲醇钠反应得到4 甲氧基 2,3,5 三甲基吡啶 N 氧化物,收率91%;4 甲氧基 2,3,5 三甲基吡啶 N 氧化物与乙酸酐反应得到2 乙酰基氧甲基 4 甲氧基 3,5 二甲基吡啶,收率66 6%;2 乙酰基氧甲基 4 甲氧基 3,5 二甲基吡啶在碱性条件下水解得2 羟甲基 4 甲氧基 3,5 二甲基吡啶,收率93%;再用氯化亚砜氯代制得2 氯甲基 4 甲氧基 3,5 二甲基吡啶盐酸盐,收率90 6%。通过TLC、IR、1HNMR对产物进行了表征。     

松果腺素的合成

以四氢呋喃、4 甲氧基苯胺为主要原料 ,经五步合成了松果腺素。四氢呋喃和氯化氢气体在 1 0 5℃下反应 0 5h ,得到 4 氯丁醇 (Ⅰ) ,产率为 6 8 6 % ;(Ⅰ)用氯铬酸吡啶盐氧化得 4 氯丁醛 (Ⅱ) ,产率为6 0 7% ;4 甲氧基苯胺经重氮化和还原反应得 4 甲氧基苯肼 (Ⅲ) ,产率为 6 0 9% ;(Ⅱ) +(Ⅲ)经环化得 5 甲氧基色胺 (Ⅳ) ,产率为 47 6 % ;(Ⅳ)经乙酰化得松果腺素 (Ⅴ) ,产率为 83 5 %。     

几个氧代哌啶化合物的合成和催化去污性能

用改进的曼尼希反应合成了6个哌啶化合物:1 乙酰基 2,2,6,6 四甲基 4 氧代哌啶(Ⅰ)、1 苯甲酰基 2,2,6,6 四甲基 4 氧代哌啶(Ⅱ)、3,5 二甲基 2,6 二苯基 4 氧代哌啶(Ⅲ)、1 乙酰基 3,5 二甲基 2,6 二苯基 4 氧代哌啶(Ⅳ)、1,3,5 三甲基 2,6 二苯基 4 氧代哌啶(Ⅴ)、1,1,3,5 四甲基 2,6 二苯基 4 氧代哌啶季铵盐(Ⅵ)。发现这些化合物具有低温催化促洗作用。在洗衣粉中添加质量分数0 5%～1 5%,在14～20℃对脂类污渍去除率增加2%～16%。哌啶的N上有烷基取代,特别是季铵化,对提高去污率有利。在同样的温度区间,对过氧化物的催化作用活性顺序为:Ⅵ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ。     

全氟己基季铵盐型表面活性剂的制备及其表面活性

以全氟己基磺酰氟和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,经酰胺化和季铵化反应,制备了N,N,N-三甲基-N-(N'-全氟己基磺酰胺基)丙基碘化铵。用IR、1HNMR、MS(ESI)等方法对其结构进行了表征,并测试了其表面张力等性能。结果表明,N,N-二甲基-N'-全氟己基磺酰基丙二胺合成的较佳工艺条件为:以乙酸乙酯为溶剂,三乙胺为缚酸剂,n(C6F13SO2F)∶n〔H2NC3H6N(CH3)2〕=1∶1.2,室温反应3 h,收率为90.9%。季铵化反应的较优合成条件为:以四氯化碳为溶剂,n〔C6F13SO2NHC3H6N(CH3)2〕∶n(CH3I)=1∶1.7,室温反应2 h,收率为97.6%。所得季铵盐临界胶束浓度(CMC)为3.50 mmol/L,在CMC时表面张力为17.8 mN/m,具有良好的表面活性。     

降香抗氧化成分的提取及活性研究

用w(C2H3OH)=95%乙醇提取降香成分,并用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇依次进行萃取,以猪油和海鞘油脂为底物,利用氧化稳定测定仪(OSI仪)进行抗氧化实验,结果显示乙酸乙酯提取物具有明显的抗氧化活性;对其进行硅胶柱层析分离,得到8种成分:2,4 二羟基 5 甲氧基苯甲酮(Ⅰ),2′,3′,7 三羟基 4 甲氧基 异黄烷酮(Ⅱ),3′ 甲氧基异黄酮苷(Ⅲ),4′,5,7 三羟基 3 甲氧基黄酮(Ⅳ),驴食草酚(Ⅴ)和美迪紫檀素(Ⅵ),己酸2 丙烯酯(Ⅶ)和棕榈酸乙酯(Ⅷ)。其中化合物Ⅰ～Ⅵ对猪油和海鞘油脂均具有一定的抗氧化能力。在这8种化合物中,化合物Ⅱ和Ⅳ的抗氧化活性最强,Ⅰ,Ⅲ,Ⅴ和Ⅵ次之,Ⅶ,Ⅷ几乎没有抗氧化作用。     

糠偶姻单酯类化合物的合成与表征

以糠醛为基础原料,经维生素B1催化合成糠偶姻,再由糠偶姻分别和乙酰氯(Ⅰ),月桂酰氯(Ⅱ),苯甲酰氯(Ⅲ),α-呋喃甲酰氯(Ⅳ),3-α-呋喃烯丙酰氯(Ⅴ)反应,吡啶为催化剂和溶剂,在30-40℃的水浴条件下合成了相对应的糠偶姻单酯类化合物。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的收率以糠偶姻计分别为97.3%、96.5%、97.0%、95.4%和94.3%。其中Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ是国内外文献未公开报道的新型糠偶姻单酯类化合物。通过元素分析、MS谱1、HNMR谱对所合成的目标产物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ)分别进行了全面的表征,证实了其分子结构式。Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ的新颖性已为吉林大学查新检索咨询中心(教育部科技查新工作站)的2006年10月30日出具的第20060431Z0401212号《科技查新报告》所证实。     

d-萘普生中间体2-(6’-甲氧基-2’-萘基)丙烯酸合成方法的研究

以丙酮酸乙酯 (Ⅱ )和 2 萘甲醚 (Ⅰ )为原料 ,在AlCl3 催化下反应合成了 2 羟基 2 (6’ 甲氧基 2’ 萘基 )丙酸乙酯 (Ⅲ )。最佳反应条件为 :n(Ⅱ )∶n(Ⅰ ) =1 2∶1 ,反应温度为 0～ 5℃ ,反应时间为 1 5h。Ⅲ经碱催化水解 32h得 2 羟基 2 (6’ 甲氧基 2’ 萘基 )丙酸 (Ⅳ ) ,此两步反应收率为 74 8%。Ⅳ经酸催化脱水得 2 (6’ 甲氧基 2’ 萘基 )丙烯酸 (Ⅴ ) ,收率为 84.6 %。Ⅴ经立体加氢即得d 萘普生 (Ⅵ )。     

6-氯和6-甲氧基嘌呤核苷的合成

以四乙酰呋喃核糖(Ⅰ)和6 氯嘌呤(Ⅱ)为原料,在对甲苯磺酸(TsOH)存在下,运用微波固态反应得到中间体2′,3′,5′ 三乙酰基 6 氯嘌呤核苷(Ⅲ),收率为80 1%。该中间体再用NH3/CH3OH和Na2CO3/CH3OH处理,分别合成了6 氯 9 β D 嘌呤核苷(Ⅳ)和6 甲氧基 9 β D 嘌呤核苷(Ⅴ),收率分别为78 8%和76 9%。Ⅳ和Ⅴ的总收率分别为63 1%和61 6%,结构经1HNMR和元素分析证实。最佳的缩合条件是n(Ⅰ)∶n(Ⅱ)=1∶1,m(TsOH)/m(6 氯嘌呤)=0 03,595W微波辐射4 5min,462W微波辐射1min和119W微波辐射0 5min;生成Ⅳ的氨解条件为室温反应2h,生成Ⅴ的碱解条件为回流5h。     

从天然左旋多巴合成卡比多巴

天然左旋多巴(Ⅰ)为原料,通过酯化反应得到左旋多巴酯盐酸盐(Ⅱ),Ⅱ与苯甲醛反应得到左旋多巴胺苯甲醛Schiff碱(Ⅲ)。通过相转移催化反应的方法,Ⅲ经过甲基化得到甲基多巴苯甲醛希夫碱(Ⅳ),Ⅳ进一步水解得到具有光学活性的甲基多巴(Ⅴ)。Ⅴ变为乙酯(Ⅵ)后与尿素反应得到化合物(Ⅶ),Ⅶ通过硫酸二甲酯保护羟基得到化合物(Ⅷ),Ⅷ在次氯酸钠作用下脲基被还原成肼基从而得到化合物(Ⅸ),最后,Ⅸ在浓盐酸作用下脱去甲基保护基,得到最终产物卡比多巴(Ⅹ)。该研究结果为卡比多巴的合成,提供了一条以天然左旋多巴为原料的合成路线。     

1,3,8-三羟基-6-甲酰基-9,10-蒽醌的合成

以大黄素(Ⅱ)为原料,在丙酮中与硫酸二甲酯〔n(Ⅱ)∶n(硫酸二甲酯)=1∶20〕反应24 h得到1,3,8-三甲氧基-6-甲基-9,10-蒽醌(Ⅲ),收率为95%;Ⅲ在过氧化苯甲酰及光引发下与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)〔n(Ⅲ)∶n(NBS)=1∶3.45〕在四氯化碳中反应25 h得到1,3,8-三甲氧基-6-二溴甲基-9,10-蒽醌(Ⅳ),收率为70%;Ⅳ在甲氧基乙醇中水解10 m in,经氯仿萃取得1,3,8-三甲氧基-6-甲酰基-9,10-蒽醌(Ⅴ),收率为96%;最后化合物Ⅴ在氮气保护及冰水浴条件下与三溴化硼〔n(Ⅴ)∶n(BB r3)=1∶10〕反应2 h,合成了目标化合物1,3,8-三羟基-6-甲酰基-9,10-蒽醌(Ⅰ),总收率为47.2%。