软脂酸的应用及制备方法的可行性研究

第一节 软脂酸的简介

软脂酸（palmitic acid），学名“十六烷酸”，又叫棕榈酸，是一种饱和高级脂肪酸，白色带珠光的磷片。 不溶于水，微溶于石油醚，溶于乙醇。易溶于乙醚，氯仿和醋酸。广泛存在于自然界中，几乎所有的油脂中都含有数量不等的软脂酸组分。（可行性研究）

第二节 软脂酸的应用

用作沉淀剂、化学试剂及防水剂；棕榈酸用于制造无味氯霉素及各种棕榈酸金属盐，可用作乳液聚合时的乳化剂。

软脂酸的钠盐或钾盐可作乳液聚合时的乳化剂，软脂酸的钠盐是肥皂的主要成分之一，其铝盐和锌盐等用于润滑剂、涂料、油墨和增塑剂中。工业上软脂酸由牛油、猪油、棕榈油等动植物油脂经皂化、中和制得。在第二次世界大战中，软脂酸的衍生物曾被用作制造为凝固汽油弹。软脂酸与硬脂酸按照45%比55%的比例混合可以得到结晶的硬脂酸产品，可以运用到化妆品行业中去。

第三节 软脂酸的制备方法

软脂酸是第一种从脂肪生成中产生的脂肪酸，亦可以由它产生更长的脂肪酸。软脂酸盐对乙酰辅酶A羧化酶有负面反应，而乙酰辅酶A羧化酶可以催化乙酰辅酶A 生成丙二酸单酰辅酶A 的羧化作用。丙二酸单酰辅酶A 作为长链脂肪酸合成的前体,在脂肪酸的合成中作为C2 单位的供体,并且在脂肪酸的氧化中作为线粒体穿梭系统的调节因子。因而可以阻止软脂酸盐的生成。

软脂酸的生成

1. 乙酰CoA的转移

乙酰CoA可由糖氧化分解或由脂肪酸、酮体和蛋白分解生成，生成乙酰CoA的反应均发生在线粒体中，而脂肪酸的合成部位是胞浆，因此乙酰CoA必须由线粒体转运至胞浆。但是乙酰CoA不能自由通过线粒体膜，需要通过一个称为柠檬酸—丙酮酸循环（citrate pyruvate cycle）来完成乙酰CoA由线粒体到胞浆的转移。

首先在线粒体内，乙酰CoA与草酰乙酸经柠檬酸合成酶催化，缩合生成柠檬酸，再由线粒体内膜上相应载体协助进入胞液，在胞液内存在的柠檬酸裂解酶（citrate lyase）可使柠檬酸裂解产生乙酰CoA及草酰乙酸。前者即可用于生成脂肪酸，后者可返回线粒体补充合成柠檬酸时的消耗。但草酰乙酸也不能自由通透线粒体内膜，故必须先经苹果酸脱氢酶催化，还原成苹果酸再经线粒体内膜上的载体转运入线粒体，经氧化后补充草酰乙酸。也可在苹果酸酶作用下，氧化脱羧生成丙酮酸，同时伴有NADPH的生成。丙酮酸可经内膜载体被转运入线粒体内，此时丙酮酸可再羧化转变为草酰乙酸。每经柠檬酸丙酮酸循环一次，可使一分子乙酸CoA由线粒体进入胞液，同时消耗两分子ATP，还为机体提供了NADPH以补充合成反应的需要。

2. 丙二酰CoA的生成

乙酰CoA由乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase）催化转变成丙二酰CoA(或称丙二酸单酰CoA)，乙酰CoA羧化酶存在于胞液中，其辅基为生物素，在反应过程中起到携带和转移羧基的作用。该反应机理类似于其他依赖生物素的羧化反应，如催化丙酮酸羧化成为草酰乙酸的反应等。反应如下：

由乙酰CoA羧化酶催化的反应为脂肪酸合成过程中的限速步骤。此酶为一别构酶，在变构效应剂的作用下，其无活性的单体与有活性的多聚体（由100个单体呈线状排列）之间可以互变。柠檬酸与异柠檬酸可促进单体聚合成多聚体，增强酶活性，而长链脂肪酸可加速解聚，从而抑制该酶活性。乙酰CoA羧化酶还可通过依赖于cAMP的磷酸化及去磷酸化修饰来调节酶活性。此酶经磷酸化后活性丧失，如胰高血糖素及肾上腺素等能促进这种磷酸化作用，从而抑制脂肪酸合成；而胰岛素则能促进酶的去磷酸化作用，故可增强乙酰CoA羧化酶活性，加速脂肪酸合成。

同时乙酰CoA羧化酶也是诱导酶，长期高糖低脂饮食能诱导此酶生成，促进脂肪酸合成；反之，高脂低糖饮食能抑制此酶合成，降低脂肪酸的生成。

3. 软脂酸的生成

在原核生物（如大肠杆菌中）催化脂肪酸生成的酶是一个由7种不同功能的酶与一种酰基载体蛋白（acyl carrier protein，ACP）聚合成的复合体。在真核生物催化此反应是一种含有双亚基的酶，每个亚基有7个不同催化功能的结构区和一个相当于ACP的结构区，因此这是一种具有多种功能的酶。不同的生物此酶的结构有差异。

软脂酸的合成实际上是一个重复循环的过程，由1分子乙酰CoA与7分子丙二酰CoA经转移、缩合、加氢、脱水和再加氢重复过程，每一次使碳链延长两个碳，共7次重复，最终生成含十六碳的软脂酸。

脂肪酸合成需消耗ATP和NADPH+H+,NADPH主要来源于葡萄糖分解的磷酸戊糖途径。此外，苹果酸氧化脱羧也可产生少量NADPH。

脂肪酸合成过程不是β-氧化的逆过程，它们反应的组织，细胞定位，转移载体，酰基载体，限速酶，激活剂，抑制剂，供氢体和受氢体以及反应底物与产物均不相同。

4、可以通过乌桕油，棕榈油，牛羊油，猪油进行水解，分离得到组分混合的脂肪酸，然后再分离提纯得到需要的软脂酸，由于乌桕树，猪牛羊油的国产及进口量有限，所有时下国内外很多的企业基本是通过用棕榈油水解分离提纯得到软脂酸，然后在往下游发展。

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