脂肪酸甲酯

由脂肪酸甲基化生成的化合物

脂肪酸甲 (FAME)是一种由脂肪酸 甲基化 生成的 酯类 物质,主要存在于 生物柴油 中。生物柴油主要由脂肪酸甲酯组成,通过将油脂与 甲醇 进行 酯化反应 生成。在 生物化学 中,FAME用于分析样品中各种 脂肪酸 含量。通过 BSTFA 等甲基化试剂将 脂类 物质修饰成FAMEs,然后通过 气相色谱法 进行分离、测定含量和判断 同位素 丰度 。 FAME为黄色澄清透明液体,具有温和的、特有气味,结构稳定,没有腐蚀性。作为 表面活性剂 (SAA)原料,从FAME出发可生产两大类表面活性剂:通过 磺化 中和生产 脂肪酸甲酯磺酸盐 ( MES )和通过加氢生产 脂肪醇 。

简介

全世界脂肪醇的57%是由脂肪酸甲酯生产的,43%由脂肪酸生产。脂肪醇经 乙氧基 化生产醇醚(AE)、AE经磺化 中和生产醇醚 硫酸盐 ( 月桂醇聚醚硫酸酯钠 )。也可将脂肪醇经磺化、中和生产伯 烷基 硫酸盐( PAS )。因此,脂肪酸甲酯是MES、AE、AES和PAS等SAA的原料和中间体。油脂、脂肪醇、脂肪酸甲酯等原料的供应决定了上述生产SAA的效率。

脂肪酸 甲酯 按照碳链的饱和程度可分为含有 双键 的不 饱和脂肪酸 甲酯和不含双键、三键的饱和脂肪酸甲酯。饱和脂肪酸甲酯的主要用途是前述 表面活性剂 的生产。不饱和脂肪酸甲酯出来可用于前述表面活性剂的生产外,还可以用于生产 环氧脂肪酸甲酯 。后者是一种重要的 塑化剂 ,广泛用于 聚氯乙稀 等树脂的增塑,可部分代替 邻苯二甲酸 盐类增塑剂。

这里的 脂肪酸 甲酯,其脂肪酸的碳链一般在12-22之间,主要是12-18的 饱和脂肪酸 甲酯和不饱和脂肪酸甲酯,可以有侧链,碳链上也可以有 羟 基等其他 基团 。脂肪酸甲酯是油脂用 甲醇 酯交换的产物,也可以是来自油脂的脂肪酸用甲醇的酯化产物。这里的油脂可以是动物性油脂,比如 猪油 、 牛油 ,也可以是植物性油脂,比如 有机大豆油 、 棕榈油 、 椰子油 、 麻油等。 宝洁 ( P&G )化工 马来西亚 工厂生产高碳链脂肪酸甲酯CE-1875A,低碳链CE-810等。

历史

我国脂肪酸甲酯工业经历了一个飞跃性的发展。由于原油价格不断高涨,寻求 柴油 替代品 的努力不断被实践。我国存在大量 可再生资源 ,比如油脂,这些油脂在生产过程中会产生大量副产物,其中包括以 酯类 形式存在的 脂肪酸 甘油酯,也包括游离的脂肪酸。这里的 脂肪酸 的碳链为长链脂肪酸,当脂肪酸的碳链为12-18时,其 甲酯 就是 生物柴油 的基本成分。因此,06年后我国投资生产生物柴油的企业数量迅猛增加。

但是生物柴油与石化柴油相比,在性能和 性价比 方面难以与石化柴油抗衡,除了勉强用于船用柴油外,作为燃料很难在更多领域应用。因此,大量的生物柴油企业面临转型的困境。

但是生物 柴油 已经应用到了柴油调和的领域提供现有石化柴油的不环保性等各项指标,并且国家也制定出台了B5生物柴油油的国家标准。所以前景很好,只加大推广力度。

由于脂肪酸甲酯可以进一步加工成 环氧脂肪酸甲酯 ,而后者在 塑化剂 领域的应用得到了有效地推广,成为可在某种程度上替代 邻苯二甲酸酯 增塑剂的一种绿色环保型的增塑剂, 生物柴油 企业纷纷转型为增塑剂企业。用植物类资源生产的生物柴油,其碳链不饱和程度大,适合生产增塑剂;动物类油脂,由于饱和程度高,则不适合生产增塑剂。

国际上, 欧盟 和 美国 出于可持续发展战略,也致力替代石油能源的生物柴油工业的发展,由于欧盟和美国对生物柴油工业实行政府补贴,其生物柴油生产的原料直接采用 菜籽油 等食用油脂。但是我国生产脂肪酸甲酯(生物柴油)的原料主要是油脂工业的下脚料以及餐饮业的 可再生资源 。我国也有用油脂和油料作物生产 生物柴油 的研究,目前处于概念阶段,尚无工业化生产。

人体影响

必需脂肪酸 为机体生理所需要,但不能由机体合成,必须从食物中摄取。人体所需的必需 脂肪酸 有3种,即 亚油酸 (C18:2)、 亚麻酸 (C18:3)和 花生四烯酸单细胞油 (C20:4),但人体从食物中获得的亚油酸能在体内合成 γ-亚麻酸 和花生四烯酸,因此严格地说只有亚油酸是绝对必需的脂肪酸,但 α-亚麻酸 为。ω-3不 饱和脂肪酸 人体不能合成。

必需脂肪酸是 细胞 膜的组成成分,其在细胞膜和 线粒体 内参与 磷酸甘油酯 的合成,缺乏时将影响细胞的正常功能。婴幼儿缺乏 必需脂肪酸 则出现 湿疹 、 皮炎 ,同时生长不良。必需脂肪酸缺乏则胆固醇运转受阻,不能进行正常代谢,在动脉沉积而导致 动脉粥样硬化 。另外,动物缺乏必需脂肪酸,可使精细胞的生成受干扰,以至引起不育。

人体对必需脂肪酸的需要量,一般认为应占全身总 热能 的2%,婴儿需要量大于成人,应相当于其总热能的3%。亦即一个6个月的婴儿,如其总热能摄入量为每日2510.4KJ(60Kcal),则每日需要2g。各国婴儿配方奶比较重视 必需脂肪酸 的供给。因牛奶中不含 亚油酸 和 α-亚麻酸 ,所以配方奶中都添加一定量的必需脂肪酸,以有利于婴儿的生长发育。

除以上所谈的必需 脂肪酸 外,ω-3脂肪酸对健康的重要性引起了人们的重视,认为ω-3脂肪酸对维持和促进正常发育是必需的,在防治 冠状动脉粥样硬化性心脏病 、 高血压 、 关节炎 、炎性症状与自身免疫异常、 糖尿病 、溃疡性结肠炎以及癌症等疾病中起着重要的有利作用。最重要的两种ω-3脂肪酸是 二十碳五烯酸 (C20:5,EPA)和 DHA (C22:6, DHA )。EPA和DHA主要含在 深海鱼 鱼油 中,淡水鱼油中也含有,但含量较低。人体通过 α-亚麻酸 经一系列脱饱和酶和碳链延长酶的作用也可产生EPA和DHA,但也有些实验未能证实α-亚麻酸可在人体内能转变为EPA和DHA,不过在很多动物实验中证实了其有效的转变。

看来, 脂肪酸 在生物体内的碳链延长与脱饱和作用因生物种类不同而不同。在人体内由α-亚麻酸转变为DHA的效率甚低,所以人体需要ω-3长链脂肪酸还必须摄自膳食。但在特殊情况下,如婴儿出生前后,因大脑正处于迅速生长发育期,可发生快速的脱饱和与碳链延长作用,又如成年人患严重的ω-3脂肪酸缺乏时,若补充 α-亚麻酸 ,其在体内转变生成 DHA 的效率将明显增高。

EPA和DHA虽然都是长链ω-3脂肪酸,但其生理功能却有一定的差别,在体内分布情况也有差异。EPA有防止 血小板 凝集和使血管舒张的作用,所以EPA有明显的防治 动脉粥样硬化 和减少心脑缺血性疾病发生的作用。DHA主要分布于 生物膜 ,人类脑磷脂和视网膜中DHA的含量很高,分别高达其总 脂肪酸 量的24%-37%和18%-22%。对 早产 和足月儿的研究指出,摄食缺乏ω-3脂肪酸配方奶的婴儿,其视敏度较摄食母乳的,或配方奶中补充 鱼油 的婴儿差,视网膜杆状体光 感受器 发育迟缓,说明 DHA 为胚胎期或生命早期的动物与婴儿视觉功能的良好发育所必需。

有关婴儿食品添加DHA的研究指出,DHA是早产儿、足月儿和幼婴儿神经发育及大脑皮质 磷脂 与视网膜磷脂DHA的供给来源,是维持 血细胞 磷脂DHA水平所必需,故建议婴儿的配方奶中应含有DHA。配方奶中仅含有 α-亚麻酸 还不能满足婴儿对DHA的需要,因婴儿在体内利用α-亚麻酸合成DHA的能力很低。有的研究显示,EPA对婴儿的生长与智力发育有不良影响,所以在婴儿食品中添加 DHA 时应注意这一问题,因为在自然界DHA与EPA往往同时存在。

主要用途

1.广泛用于合成高级 表面活性剂 ,用作高级润滑油和燃料的添加剂、 乳化剂 制品、香料的 溶剂 等;

2.用作 染料 中间体。

应用

广泛用于合成高级 工业味精 ,用作高级润滑油和燃料的添加剂、乳化剂制品、香料的溶剂等。

储运

请远离热源,火花和火焰。储存在密闭的容器中。储存于阴凉,干燥,通风良好的地方远离不相容物质。