实验协议生产生物柴油与饱和酮的分离从商业余积等鞭金藻藻类生物量

该程序的总体目标是从市售的 Isochyrsis 藻类中生产生物柴油，同时允许长链烯酮作为有价值的副产品进行共分离。这种方法可以帮助回答可再生能源领域的关键问题。例如，我们的藻类生物燃料是石油基燃料的可行替代品。

这种技术的主要优点是我们使用的藻类已经在工业上生长，可以从几个商业供应商那里购买数公斤。此外，这些特殊的藻类生物合成了一种独特的脂质甜味，称为长链烯酮，可以作为副产品分离。演示该程序的是我实验室的研究生 John Williams。

为了制备市售的湿等黄膏，在一公斤的包装上切一个小孔，然后将大约 300 克挤到 150 x 75 毫米的结晶皿中。糊状物大约是 80% 的水、深绿色、近黑色，并有刺激的气味。将糊状物风干，形成一层约 20 毫米厚的层。

将干燥的生物质刮入已知质量的纤维素提取顶针中。然后记录等晶生物量的重量。将约 50 至 60 克干等黄转移到索氏萃取装置中。

然后，用 400 毫升己烷填充 Soxhlet 烧瓶。打开冷凝器水和热源，让 soxhlet 循环一到两天。当溶剂的颜色从深绿色变为淡黄色时，萃取完成。

将其冷却至室温并使用旋转蒸发器去除己烷。最后，称量己烷藻油。首先将己烷藻油溶于 10 体积的 2 比 1 甲醇二氯甲烷中。

接下来，加入一个搅拌棒和与油体积相比的三分之二和三分之二的水，并加入一团氢氧化钾，相当于油重量的一半。现在，将培养瓶连接到 500 毫米长的回流冷凝器上。在通风橱中搅拌将混合物加热至 60 摄氏度 3 小时。

冷却反应后，在旋转蒸发器上去除有机溶剂。然后，将剩余的水混合物倒入 1 升分离漏斗中，加入等体积的己烷。用己烷冲洗培养瓶，以确保所有材料都转移到漏斗中。

摇动漏斗，让各层分离。接下来，将下层水层排入培养瓶中，并将顶部有机面稀释到第二个培养瓶中。保留两个图层。

重复己烷提取，直到有机层呈佯制黄绿色。然后合并收集的有机提取物，并在旋转蒸发器上冷凝以分离中性脂质。这些脂质显示为绿色固体，熔点在 60 到 70 摄氏度之间。

接下来，使用六摩尔盐酸将水相酸化至 pH 值 2。然后，像以前一样使用己烷和分液漏斗从酸化水相中提取游离脂肪酸。最后，在旋转蒸发器上从组合的有机提取物中去除己烷，以获得纯化的游离脂肪酸。

深绿色近乎黑色的油性残留物，在 30 摄氏度以上会融化。使用六倍体积的甲醇胆聚糖溶解脂肪酸，然后将溶液倒入厚孔高压反应瓶中，搅拌棒冲洗，以确保所有脂肪酸转移到反应瓶中。接下来，在通风橱下，加入含硫酸。

密封烧瓶，将混合物加热至 90 摄氏度，同时搅拌一小时。将反应冷却至室温后，将其倒入分液漏斗中，加入两倍体积的水。现在，摇动分离漏斗，让各面分离并将底层排空到预先称重的圆底烧瓶中。

然后，将溶液浓缩在旋转蒸发器上，并记录所得生物柴油的质量，现在可以使用气相色谱仪分析该物质。中性脂质可以从圆底刮下，称重并转移到培养瓶中进行纯化。首先将中性脂质溶解在最少量的二氯甲烷中。

然后，将溶液吹头到含有 100 克硅胶的色谱柱上。接下来，用轻压通过二氧化硅用约 150 毫升二氯甲烷稀释溶液。在色谱柱顶部添加一小层沙子，以防止二氧化硅在填充溶剂时受到干扰。

将 yelia wint 收集在 250 毫升圆底烧瓶中。然后用旋转蒸发器除去二氯甲烷。结果应为橙色实体。

在沸腾的己烷中重新晶体化固体。首先，加入初始 100 毫升，然后继续加入沸腾的己烷，直到溶液均匀。现在，将溶液缓慢冷却至室温以促进结晶并使用过滤装置收集结晶的烯酮。

使用少量冰冷的己烷冲洗培养瓶。在加工之前，首先将等黄膏干燥，以获得黑色、绿色、片状材料，具有类似海藻的气味。相比之下，粉末状等黄是一种黄褐色精细研磨的干粉，无需额外加工即可使用。

用己烷从 soxhlet 中提取这两种材料得到的藻油的产量大大高于粉末。藻油中的酰基甘油被转化为水溶性羧酸盐，从中以接近定量的体积从任一起始材料中提取中性脂质和游离脂肪酸。但是，产品的比例不同。

酯化生成脂肪酸甲酯。也称为生物柴油，一种深绿色近乎黑色的油状液体。收率超过 90%产品按照文本方案中的说明进行脱色。

对纯化生物柴油燃料的 FAME 分析显示，两种起始材料的特征相似但不相同。使用 DCM 通过二氧化硅过滤溶解的中性脂质，得到用己烷重新结晶的红橙色固体，并得到分析纯的烯酮。观看此视频后，您应该对如何将市售的等晶加工成生物柴油，并分离纯烯酮作为副产品。

一旦掌握，这项技术就可以持续产生大量的藻类生物柴油和烯酮以供进一步研究。随着它的发展，这项技术为我们批判性地检查藻类生物柴油的燃料特性铺平了道路，它提供了足够的数量来执行各种燃料测试，而不是依赖预测或模拟。不要忘记，在密封容器中使用强酸或强碱以及加热内容物可能非常危险。

在执行这些步骤时，请务必穿戴适当的个人防护装备并在通风橱中工作。