木质纤维素常见于草、木材、秸秆秸秆及由其产生的固体废弃物，主要由纤维素、半纤维素和木质素三种成分组成。

生物质细胞壁中三大组分(纤维素、半纤维素和木质素)通过共价键和氢键形成了致密而复杂的细胞壁结构，使得木质素难以高效分离。

若要实现生物质木质素高效分离，首先需明确原料中木质素的分子结构特点和活性基团。基于木质素结构明确的生物质原料才能够更有效地选择和开发木质素解离及解聚方法。

因此，研究生物质原料中木质素化学成分和结构特点既是破除生物质“抗降解屏障”的基础，又可为生物质原料中主要组分高效解构提供方法和技术支撑。北京林业大学文甲龙，孙润仓等对木质素分离和结构分析方法的研究进展进行了评述，提出了该领域的未来研究趋势。

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木质素基本结构

木质素是自然界中含量最为丰富的可再生芳基化合物资源，其芳环聚合物结构中主要包含甲氧基、酚羟基、醇羟基、端基醛等官能团。木质素基本结构是由对香豆醇(p-coumarylalcohol)、松柏醇(coniferylalcohol)和芥子醇(sinapylalcohol)3种前驱体物质在酶的作用下经脱氢聚合及自由基偶合形成的木质素立体大分子结构，与前驱体对应的对羟苯基(H)、愈创木基(G)和紫丁香基(S)(图1)构成了木质素的3种基本结构单元。此外，木质素结构中还含有其他前驱体结构，如对羟基苯甲酸、对香豆酸、阿魏酸等。在木质素前驱体聚合过程中，木质素单体之间主要形成芳基醚键(α?O?４′，β?O?４′）、树脂醇(β?β′)、苯基香豆满(β?５′)、螺环二烯酮(β?１′)等基本连接键(图2)。除这些连接键外，木质素与碳水化合物间也存在一定程度的化学交联，主要连接类型有苄基醚键、γ?酯键、苯基糖苷键等(图2)。其中，禾本科植物原料的木质素主要通过阿魏酸的桥接作用与碳水化合物产生交联。虽然木质素的结构单元和连接方式已基本明确，但对于不同原料而言，木质素结构的准确信息主要受到木质素分离方法和分析手段的影响。因此，获得具有代表性的木质素样品对于准确解析木质素结构信息更为有利。

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木质素分离研究

2.1　一般木质素分离

用于结构表征的木质素，按照分离原理大致分为两类：一类为溶解类木质素，即采用有机溶剂(例如1，4?二氧六环）从球磨的生物质原料中溶解出木质素，经纯化后用于结构表征，目前用于结构分析的木质素大多数属于这一类；另一类为残渣木质素，即采用酶水解(纤维素酶和半纤维素酶)方法去除绝大部分碳水化合物，而保留生物质原料中残渣木质素，但由于残渣木质素样品中含有少量未水解碳水化合物，从而导致其溶解度较差，因此该样品一般不能用于木质素结构分析。一般情况下分离过程中结构变化小、得率高、代表性强的木质素样品更适用于木质素的结构分析。通常采用96％的1，4?二氧六环抽提球磨的生物质原料，经分离纯化后得到木质素样品进行结构分析。总之，上述残渣木质素可以作为一种较有潜力的原本木质素分离方法应用于木质素结构研究中，同时该方法制备的木质素有助于全面鉴定植物细胞壁中全部木质素的结构特征，且该木质素能够作为“木质素参照物”，从而促进植物细胞壁解构和木质素解聚技术更加有效地开发。

2.2　生物炼制过程中特定结构木质素的分离提取

近年来，木质素催化降解相关研究受到广泛