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相思樹心材抽出成分改善木材之光安定特性及其機制

為了解決Acer Spin 5的問題，作者張資正 這樣論述：

　　木材三大主成分之一的木質素是參與木材光劣化的主要成分。當木質素吸收紫外光而劣化後，木材表面的機械性質、物理性質及化學性質會改變，進而影響使用壽命。由筆者初步試驗之結果發現，相思樹（Acacia confusa Merr.）心材抽出物能有效減緩木質素光劣化。然而，其有效之抽出成分與確切的木材光安定機制尚未有詳細探討。因此，本研究之目的為探討具光安定能力之相思樹心材抽出成分及其改善木材光安定特性之機制。　　由心材抽出物的組成分分析、光安定能力分析及抽出物抑制木質素光劣化之試驗結果得知，心材抽出物中豐富的多酚類化合物與多樣的黃酮類化合物，具有多重光安定作用。在木材光劣化過程中，這些成分能吸收紫

外光並與單態氧反應，降低木質素自由基鏈鎖反應及光氧化的機會，進而減緩木材光劣化，延長木材使用年限。進一步分析得知，富含多重光安定能力的乙酸乙酯分離部為心材抽出物中主要的分離部，其中，次分離部1 - 5富含黃酮類化合物及縮合單寧，能有效減緩木材光劣化。此外，當木質素光劣化後，會產生羰基劣化衍生物而黃化。然而，這些分離部的抽出成分在減緩木材光劣化之過程中，亦會因光氧化而產生有色之羰基劣化衍生物，但其處理材的顏色變化趨勢隨縮合單寧與黃酮類化合物組成含量之不同而有所差異。因此，若以減緩木材中木質素光劣化為前提，可視使用者對於色調變化之喜好，選擇適當之次分離部處理木材。　　另由光安定能力導向篩選具抑制木

材光劣化能力抽出成分之研究結果亦證實，心材抽出物中主要抑制木材光劣化之成分為Okanin與Melanoxetin，能吸收紫外光、淬滅單態氧及清除酚氧自由基。而Okanin更能淬滅激發態木質素，使木質素回復至穩定之基態，進而減緩木材光劣化之程度。若進一步將Okanin與Melanoxetin混合（Melanoka），更能賦予木材多重光安定能力，提升木材光安定之效果。此外，心材抽出物中之黃酮類化合物除了B環為Catechol結構，A環亦多為Catechol結構（如Melanoxetin），能較一般黃酮類化合物（如Quercetin）更有效地淬滅單態氧及清除酚氧自由基。由於這些抽出成分中之Okani

n較其他黃酮類化合物不易光氧化，非常值得將其開發成天然光安定劑。　　此外，研究結果亦發現，增加心材抽出物含浸處理濃度能提升減緩木材光劣化之效果，且能更有效地減少有色羰基劣化衍生物。由此可知，心材抽出物不僅能透過多重光安定能力減緩木材光劣化，當其含量足夠時，亦能更充分地避免紫外光、單態氧及酚氧自由基所造成的危害，而減緩心材抽出物本身劣化，進一步延長其木材光安定效果之有效期限。此外，由乙酸乙酯分離部、乙酸乙酯次分離部、Okanin、Melanoxetin及Melanoka處理材減緩木材光劣化之效果得知，當處理材中光安定能力化合物越多元，其減緩木材光劣化之能力越佳。由心材抽出物光氧化試驗結果亦得知，

不同類別黃酮類化合物之光反應機制亦不同，故不同組成分處理材照光後，其光安定能力便隨組成分光氧化衍生物之差異而有所變化，進而影響減緩木材光劣化之效果及有效期限。　　綜合本研究結果得知，相思樹心材抽出物中的縮合單寧及黃酮類化合物能有效抑制木材光劣化，其中，黃酮類化合物中的Okanin及Melanoxetin具有良好的多重光安定能力，尤其以Okanin最佳，極具潛力開發成天然光安定劑，提供給建築、塗料、特用化學品、甚至是醫美化妝等相關產業使用，如此更可擴展相思樹抽出物之用途及提升其經濟價值。此外，本研究所建立之光安定劑篩選方法亦能提供未來篩選林木二級代謝產物及其他木材光安定劑之參考。