Pharmaceutica Analytica Acta

Abstrakt

Mikrowellenunterstützter Abbau von Lignin zu Monolignolen

Shaveta, Harshpinder Kaur und Palwinder Singh

Ziel: Ligninabbau unter sehr milden Bedingungen mithilfe der Mikrowellentechnik. Methoden: Von HiMedia Laboratories erworbenes Ligninsalz wurde in destilliertem Wasser gelöst und die Lösung wurde in die Mikrowelle des Biotage Initiator gegeben. Die Reaktionstemperatur wurde zwischen 100–150 °C bei einer durchschnittlichen Leistung von 85–90 W variiert. Massenspektren wurden in einer ACN-H2O-Lösung (3:7) auf einem BrukermicroTOF QII-Massenspektrometer im +ve ESI-Modus aufgezeichnet. Acetonitril und Wasser hatten HPLC-Qualität und wurden von Sigma Aldrich gekauft, während Natriumfluorid von Spectrochem gekauft wurde. SEM-Bilder wurden auf einem Rasterelektronenmikroskop ZEISS EVO LS10 aufgenommen, nach vorheriger Versilberung mithilfe der Beschichtungsmaschine Quorum Q150R ES. Ergebnisse: 1 g Lignin, gelöst in 10 ml destilliertem Wasser, wurde mit Mikrowellen bestrahlt. Aliquote der Proben wurden entnommen und alle 10 Minuten Massenspektren aufgezeichnet. Die maximale Umwandlung von Lignin in Monolignole wurde nach 90 min beobachtet. Die Wirkung von NaF wurde auch beobachtet, wenn bei jeder Reaktion eine katalytische Menge NaF (10 mg) verwendet wurde. Überraschenderweise wurden die unter den vorherigen Bedingungen nach 90 min erreichten Ergebnisse in Gegenwart von NaF erst nach 30 min erreicht. Fazit: Lignin wurde in seine monomeren Einheiten zerlegt, wenn seine wässrige Lösung in Gegenwart einer katalytischen Menge NaF 30 min lang bei 150°C mit Mikrowellen bestrahlt wurde. Diese Technik könnte also verwendet werden, um Lignin neben Monolignolen auch in verschiedene niedere Lignole abzubauen . Durch den Einsatz dieser Technik könnten revolutionäre Veränderungen in der Papier-, Zellstoff- und Lederindustrie erzielt werden. Vor allem könnten mehrere pharmazeutische Rohstoffe effizient aus wichtigen Monolignolen synthetisiert werden, die durch Ligninabbau entstehen.