植物甾醇是一种十分重要的具有生理活性的化合物,广泛地应用于医药、化妆品和食品等行业。植物甾醇和植物甾醇酯的生理功能包括：可以降低血液中的胆固醇浓度；可以预防前列腺疾病；可以作为抗癌物质；有类激素作用；具有促进动物生长、退热和抗炎作用、皮肤美容和保健等其他作用。植物甾醇的油溶性差,为了能够在食品加工中应用,需要改变植物甾醇的形式并且不影响植物甾醇的生理功能。植物甾醇脂肪酸酯大大改善了植物甾醇的脂溶性。本课题主要研究内容如下：1)植物甾醇高效液相色谱正相柱法与反相柱法对比研究分别使用正相柱和反相柱,采用HPLC-UV法测定植物甾醇,比较研究了两种色谱柱法对植物甾醇检测优缺点。正相色谱条件为：以Hypersil SiO2(4.6mm×250mm,5μm)为色谱柱,流动相为正己烷：异丙醇=99：1,柱温35℃,流速1.0mL/min,检测波长205nm。反相色谱条件为：以默克RP-18(4.6mm×250mm,5μm)为色谱柱,流动相为纯甲醇,柱温35℃,流速1.0mL/min,检测波长205nm。在检测植物甾醇过程中发现,混合甾醇在反相柱分离下出现三个峰,各种甾醇的分离度好,正相柱的甾醇只有一个峰。但是样品在正相体系中的溶解性高于反相体系,而且正相体系甾醇出峰时间比反相体系快,节约实验时间。在不要求各种甾醇分离效果的前提下,正相柱更适合用于检测植物甾醇。2)植物甾醇酯化反应催化剂的筛选以及酯化合成研究a)研究了一种高效的以金属氧化物-表面活性剂混合物为催化剂的植物甾醇酯的合成方法。通过研究表面活性剂、金属氧化物以及它们的混合物的催化效果筛选出最高效的催化剂,之后通过优化催化剂用量、酸醇摩尔比、反应温度和反应时间得到最佳反应条件：催化剂为1%氧化镁-2%司班,软脂酸与甾醇摩尔比为2：1,反应温度为150℃,反应时间为5h。在最佳的条件下,得到最高酯化率94.00%。同时,我们把最佳反应条件运用到植物甾醇与不同脂肪酸的反应中,得到不同脂肪酸植物甾醇酯的酯化率。最后,通过红外和核磁对植物甾醇酯的结构进行表征。b)研究了一种以金属氧化物-碳酸氢钠混合物为催化剂的植物甾醇酯的合成方法。选择最适合的碳酸氢钠的量,再确定碳酸氢钠作为催化剂时最佳反应时间为4h,通过与不同碳链长度的酸进行反应,筛选出酯化率较高的酸为脂肪酸。再通过与其他碳酸盐的酯化效果的比较,说明碳酸氢钠是安全且高效的催化剂。由于金属氧化物催化效率高,将碳酸氢钠和三种不同的金属氧化物：MgO,ZnO,A1203进行组合,筛选出酯化率最高的碳酸氢钠-ZnO为催化剂。再将这组催化剂不同含量的催化效果进行比较,得到催化效果最佳的催化剂的量为2.0%ZnO+2%NaHC03.将这个反应体系应用于不同碳链长度的脂肪酸得到不同的植物甾醇脂肪酸酯。最后得到最佳反应体系为：选用软脂酸为脂肪酸,酸醇摩尔比2：1,选用2.0%ZnO+2%NaHC03为催化剂,反应温度为150℃,反应时间为4h,酯化率为91.10%。3)动力学反应植物甾醇与软脂酸摩尔比为1：1进行了酯化反应的动力学研究,反应条件为：催化剂为1%氧化镁-2%司班,反应温度为150℃,反应时间为5h。通过动力学研究证明了植物甾醇与软脂酸的酯化反应为二级反应,测定不同温度下的反应速率常数,并计算得到活化能Ea=111.42kJ/mol:反应速率方程：r=1.2997×10exp[111.42/(RT)]cAcB4)植物甾醇的新型定量分析方法植物甾醇在长波长(以254nm为代表)的紫外吸收能力很弱,通过植物甾醇与苯甲酰氯进行操作简单并且廉价的衍生化得到苯甲酰基甾醇,提高了为254nm时的UV响应值。这个方法实现了高回收率(>95%)并取得了很高的检测灵敏度(ng级别),并且适用于检测植物和动物来源的甾醇。