农林废弃物木质素也能变成多巴胺？日前，南京林业大学化学工程学院陈祖鹏教授、青年西席董琳在《自然·通讯》上揭橥研究论文，提出了一种从木质素到多巴胺的四步催化转化策略，也便是说，木质素合成多巴胺有了新路径，快乐也能从废弃木头里“迸”出来了。
让人快乐的多巴胺比黄金贵
多巴胺是一种能够让人感到快乐和幸福的神经传导物质，医学上，可以用来治疗帕金森病、精神分裂症等多种疾病。同时，聚多巴胺是一种非常强的离子和电子导体，广泛运用于多巴胺基氮掺杂碳的电极材料。
市场需求量较高，价格也贵。一克多巴胺须要1000元，这样的价格比黄金还贵。论文的第一作者董琳老师先容，平时，在实验过程中打仗过多巴胺。“每次都会被提醒：这很贵的。”董琳见告，几次提醒过后，他就开始关注这一物质。它之以是这么贵，实在跟它的合成工艺有关。一样平常情形下，多巴胺是从石油类物质里提取加工而来，用锌或汞作为催化剂。但锌和汞属于重金属，不环保。另一种方法是用生物酶来作为催化剂，将石油类物质变成多巴胺。但是生物酶反应韶光比较长，反应窗口较窄，这样一来，加工本钱就非常高。“这便是多巴胺价格居高不下的缘故原由。”董琳说。
化学构造相似，木质素可否变多巴胺？
“多巴胺和木质素的化学构造那么相似，有无可能用木质向来‘造’多巴胺？”董琳老师是化学工程学院陈祖鹏教授课题组的成员，常常和木头打交道。他的大胆设想很快得到了陈祖鹏教授的认可和支持。
木质向来自于木头屑，木头屑里含有纤维素、半纤维素和木质素，实验先从木头屑提取木质素，然后经由解聚、脱保护、胺化和水解四步催化转化，就可以得到多巴胺。
“提及来很轻松，但这四步反应，我们从2020年就开始了研究，做了整整3年。”董琳见告，每一步用什么催化剂，用量多少，达到什么样的数据才算是好数据……这些，都是无数次比对和谈论才得到的。“由于前面没有样板也没有参考，以是，我们必须用实打实的实验数据得出结论。”董琳坦言，为了这个研究，他们课题组吃了很多苦。深更半夜搞研究更是家常便饭。
变废为宝，多巴胺本钱降一半
从木质素出发合成价格昂贵的多巴胺，是一种绿色可持续的合成策略，非常具有吸引力和寻衅性。实验中，他们创造，多巴胺产物可以自动沉降，经由大略的离心和过滤，即可得到纯度高于98%的盐酸多巴胺，显著降落了分离本钱。
陈祖鹏教授见告，木质素是自然界中最丰富的芳香类生物质资源，存在于木头之中。“我们常常和木头打交道，有一些木材厂在加工过程中，产生大量的木屑，里面的纤维素、半纤维素可以造纸或者做成无糖食品。木质素却常常作为废弃物处理，有时候燃烧处理还污染环境。”陈祖鹏见告，很多企业为了处理这个废弃物还要再费钱。
“守旧估计，利用这样的工艺和流程，多巴胺合成的本钱能降一半。”陈祖鹏教授说，该研究将农林废弃物中的木质素作为底物，变废为宝，将其转化为高附加值化学品具有主要的科学意义和实用代价，实现了多巴胺的绿色合成和可持续生产，且产品收率高、纯度高、易于分离，工艺本钱低，极具经济性和运用前景。
来源： 南京日报
