分析藻类和海洋生物油所制生物柴油中的多元不饱和脂肪酸甲酯

 简介：目前，世界上大多数库存的生物柴油来自于植物油或动物脂肪。虽然这些来源比较便宜和方便，但它们与粮食生产的资源有竞争。目前的研究涉及从不与粮食生产产生竞争的植物中寻找非食用来源的甘油三酯。一个有前途的来源是在生物反应器中控制养殖的海藻，其生长速度和所含油量与陆生作物相比都比较高。藻类和海洋生物油潜在的问题是其中含有较高浓度的多元不饱和脂肪酸 (PUFA)。转化成生物柴油燃料后，多元不饱和脂肪酸甲酯表现出较低的氧化稳定性和较高的自聚率。如果生物柴油中 PUFA FAME 含量过高，这些性质将导致发动机中产生污垢和使燃油管或过滤器堵塞。

为了保证良好的藻类生物柴油的质量，欧洲标准化委员会 (CEN) 开发了一种 GC 分析方法来检测生物柴油中发现的四个主要的多元不饱和脂肪酸甲酯的含量（表 1）。方法命名为 EN 15779 [1]。本应用简报介绍了使用这种方法分析藻油所得的 B100 生物柴油时，Agilent 7890A GC气相色谱系统的配置和分析性能。

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实验根据 EN 15779 的方法对 Agilent 7890A GC 进行配置和设定仪器条件。详见表 2 和表 3。配制 1.0 mg/mL 二十三酸甲酯 (C23:0) 的正庚烷溶液作为内标溶液。配制 0.1 mg/mL 的四种多元不饱和脂肪酸甲酯（见表 1）的正庚烷溶液，其中含 1.0 mg/mL 的内标(C23:0)。该标准溶液用于确定每个多元不饱和脂肪酸甲酯和内标C23:0 的保留时间。用于测试的样品为两个藻类 B100 生物柴油样品。每个样品取出 100 mg 加入 2 mL 自动进样器样品瓶中，再加入1.0 mL C23:0 内标溶液，然后混合。样品制备完成后重复上样进行分析，以确定分析的重复性。

结果与讨论图 1 是 PUFA FAME 参考标样在 EN 15779 GC 条件下运行后得到的色谱图。每个色谱峰的保留时间分别在色谱图上标出。这些保留时间用来识别生物柴油样品中发现的四个多不饱和脂肪酸甲酯。两个藻类生物柴油样品的 GC 分析结果如图 2 所示。两个样品中FAME 的组成非常相似，但样品 1 中 PUFA FAME 的含量较高。采用 EN 15779 方法中每个多不饱和脂肪酸甲酯的理论响应因子对多元不饱和脂肪酸甲酯进行定量分析。通过使用添加到每个样品中的内标 C23:0 FAME 的探测器响应对上述响应因子进行校正。此过程有助于提高最终结果的准确性。对每个 PUFA FAME 的重量百分含量进行了计算，样品中的总 PUFA FAME 含量由各脂肪酸甲酯的含量之和得到。表 4 是重复分析两种藻类生物柴油样品的分析结果。每个样品的分析精度通过计算重复运行的重复性 (r) 确定。重复性是指单一操作者在同一仪器上、短时间内（通常是指同一天）重复运行样品分析结果之间的差异。EN 15779 方法仅给出了总PUFA FAME 的分析结果重复性指标。表 4 结果表明使用 Agilent7890A GC 系统时，两个样品分析结果的重复性都超过了 EN15779 的指标要求。

结论海藻或海洋生物油制成的生物柴油中的 PUFA FAME 分析可以很容易地使用 EN 方法 15779 在 Agilent 7890A GC 系统上实现。根据该方法中的要求，PUFA FAME 含量的校准和报告均可以采用安捷伦化学工作站软件的标准工具完成。分析两种藻类生物柴油样品的结果表明，7890A GC 系统提供的分析结果，其精度符合 EN15779 的方法要求。