大豆甾醇是植物甾醇的一种,从大豆油脱臭馏出物中提取,主要由β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等10余种甾醇组成。大豆甾醇具有降低胆固醇、抗炎、防癌、降血脂等多种生物活性,大豆甾醇不溶于水,在食用油中溶解度很低,限制了其在食品和保健品中应用。大豆甾醇酯是大豆甾醇与有机酸发生酯化反应的产物,在人体内大豆甾醇酯与大豆甾醇具有相同的生物学作用,且在食用油中溶解度显著提高,扩大了其应用范围。本文采用无催化剂酯化法合成大豆甾醇乙酸酯、大豆甾醇油酸酯、大豆甾醇亚油酸酯,并对大豆甾醇酯的检测方法、理化性质、结构特征以及在体外和大鼠体内的生物利用率进行了研究。建立了HPLC-UV法同时检测3大豆甾醇和9种大豆甾醇酯的分析方法:色谱柱为Symmetry-C18(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈+丙酮(1︰3),流速为1.0 m L/min,紫外检测器波长为210 nm,柱温30℃,可以在25 min内实现3种大豆甾醇和9种大豆甾醇酯的有效分离;方法检出限为0.20~1.37μg/m L,定量限为0.67~4.57μg/m L,准确度为96.3%~104.7%,精密度为0.71%~3.55%,标准回收率为96.07%~111.98%,基质回收率为94.43%~105.11%,在0.01~1.0 mg/m L浓度范围内,线性关系良好。采用无催化剂法对大豆甾醇乙酸酯合成工艺进行了研究,大豆甾醇与乙酸酐摩尔比1︰1,在135℃反应1.5 h,大豆甾醇的酯化率为98.72%,乙酸酯得率为98.39%,纯化后大豆甾醇乙酸酯纯度为98.46%;采用酰氯法合成大豆甾醇油酸酯,反应条件为:大豆甾醇与油酰氯摩尔比1︰1.1,在90℃下反应1h,大豆甾醇的酯化率为96.84%,油酸酯得率92.05%,最终产物中大豆甾醇油酸酯纯度为97.51%;酰氯法合成大豆甾醇亚油酸酯的反应条件为:大豆甾醇与亚油酰氯摩尔比1︰1.2,在80℃下反应1.5 h,大豆甾醇的酯化率为94.04%,亚油酸酯得率为87.65%,最终产物中大豆甾醇亚油酸酯纯度为95.57%。采用FT-IR、GC-MS、HPLC-MS对3种大豆甾醇酯结构进行了表征,结果表明,大豆甾醇酯结构中几乎无-OH,存在C=O和C-O-C结构;豆甾醇酯、菜油甾醇酯、β-谷甾醇酯特征离子和分子量与理论分子量一致,证明了合成产物为大豆甾醇乙酸酯、大豆甾醇油酸酯和大豆甾醇亚油酸酯。采用DSC法对大豆甾醇酯的热力学性质进行了研究,大豆甾醇酯的熔化和结晶温度均低于大豆甾醇,大豆甾醇乙酸酯熔化温度为136.9℃,结晶温度为113.4℃;大豆甾醇油酸酯的熔化温度为22.8℃,结晶温度为12.9℃;大豆甾醇亚油酸酯熔化温度为12.4℃,结晶温度为-4.2℃。常温下大豆甾醇乙酸酯、大豆甾醇油酸酯和大豆甾醇亚油酸酯在大豆油中溶解度分别为3.68%、32.90%、33.81%,大豆甾醇在大豆油中的溶解度为1.43%;3种大豆甾醇酯均具有很好的酸碱(p H 2.0~12.0)稳定性和热稳定性(210℃);大豆甾醇油酸酯和亚油酸酯的氧化稳定性较差,大豆甾醇乙酸酯的氧化稳定性好。体外胃肠道模拟大豆甾醇、大豆甾醇乙酸酯、大豆甾醇油酸酯、大豆亚油酸酯的生物利用率分别为1.59%、2.93%、14.72%、16.64%。大豆甾醇、大豆甾醇乙酸酯、大豆甾醇油酸酯、大豆甾醇亚油酸酯在Caco-2细胞的吸收量分别为14.84、25.84、75.93、78.89μg/g,Caco-2细胞对大豆甾醇和大豆甾醇酯的转运存在被动扩散和P-糖蛋白外排的双重作用机制。大豆甾醇和大豆甾醇酯在大鼠体内3 h达到最大吸收;约70%的大豆甾醇乙酸酯在体内水解成大豆甾醇和乙酸,99%以上的大豆甾醇油酸酯和亚油酸酯在体内水解成大豆甾醇和油酸/亚油酸;吸收后的大豆甾醇分布在血液、心、肝、脾、肾、肺,在肝脏分布量最大;95%的大豆甾醇和大豆甾醇乙酸酯,以及80%~85%的大豆甾醇油酸酯和亚油酸酯在体内不被吸收,通过粪便排出体外;大豆甾醇和大豆甾醇乙酸酯的生物利用率<5%,大豆甾醇油酸酯和亚油酸酯的生物利用率为15%~20%。