论文题目: 植物甾醇酯的制备、生物活性及应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 农产品加工及贮藏工程
作者: 陈茂彬
导师: 吴谋成,干信
关键词: 植物甾醇,植物甾醇酯,降血脂,抑制肿瘤,免疫调节,蛋黄酱
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 从油脂精炼副产物中提取的植物甾醇主要包括β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇,能抑制人体对胆固醇的吸收,是一种降低血清胆固醇的功能活性成分。由于游离植物甾醇在水和油脂中的低溶解性,使其应用范围大大受到限制。为了改善植物甾醇的脂溶性,更有效地利用植物甾醇,本论文对植物甾醇酯的制各工艺、分析方法、生物活性和应用产品等方面进行了系统的研究,主要研究结果如下: 1 植物甾醇和甾醇酯的分析方法研究 研究了植物甾醇的毛细管柱气相色谱分析方法。确定色谱条件为:HP-5号石英毛细管气相色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm);FID检测器;角鲨烷为内标;柱温285℃,进样器温度300℃。该方法具有快速、准确度高等特点。 研究了重结晶法精制混合植物甾醇标准品的溶剂和结晶操作条件,经过三次重结晶,植物甾醇总含量>99%。自制甾醇标准品应用于植物甾醇气相色谱定量分析中,具有方便快捷、费用低等特点。 建立了植物甾醇酯的分析方法。以甲醇钠为催化剂,将甾醇酯样品与甲醇进行醇酯交换法处理,处理液采用气相色谱法分析脂肪酸甲酯的组成和相对含量,从而可确定植物甾醇酯中脂肪酸的种类和含量。将甾醇酯样品在KOH-乙醇溶液中、80℃下进行皂化处理2h,使甾醇酯转化为游离植物甾醇;通过分析处理液中游离甾醇含量,换算为相应的植物甾醇酯的含量。 采用UV、IR、GC-MS等分析方法对植物甾醇和植物甾醇酯进行了定性分析,并总结了植物甾醇和植物甾醇酯的质谱裂解规律。 2 植物甾醇酯的制备 以吡啶为催化剂,采用植物甾醇与乙酸酐直接酯化的方法合成甾醇乙酸酯(PSA)。酯化反应最优工艺条件为:原料配比(摩尔比)为:n(甾醇):n(乙酸酐):n(吡啶)=1:9:5;反应温度85℃;反应时间2h。研究了甾醇乙酸酯的重结晶精制工艺和气相色谱定量检测方法。产品纯度达98%以上。 采用植物甾醇与油酸直接酯化的方法合成植物甾醇油酸酯(PSO)。反应最优工艺条件为:以硫酸氢钠为催化剂,催化剂用量为2.0%(mol);油酸与甾醇的摩尔比为1.3:1,反应温度135℃,反应时间8h,酯化率为84.3%。产品经精制后纯度可达到90%以上。 采用植物甾醇与硬脂酸直接酯化的方法合成了甾醇硬脂酸酯(PSS)。通过正交实
论文目录:
摘要
ABSTRACT
缩略语表
前言
1 植物甾醇酯的研究和利用现状
2 本课题研究背景和目的
3 本课题主要研究内容
第一章 植物甾醇和甾醇酯的分析方法研究
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 植物甾醇的气相色谱(GC)定量分析
2.2.2 混合植物甾醇标样的制备
2.2.3 植物甾醇酯的定量分析
2.2.4 植物甾醇和植物甾醇酯的结构分析
2.2.4.1 紫外光谱分析
2.2.4.2 红外光谱分析
2.2.4.3 植物甾醇和甾醇油酸酯的气-质联用(GC-MS)分析
3 结果与分析
3.1 植物甾醇气相色谱最佳分离条件
3.1.1 色谱柱的选择
3.1.2 出峰顺序与定性分析
3.1.3 柱温与出峰时间
3.1.4 内标物的选择
3.2 植物甾醇的气相色谱定量分析
3.2.1 标准溶液配制
3.2.2 标准曲线
3.2.3 样品甾醇含量的测定(内标-标准曲线法)
3.2.4 方法的精密度和回收率
3.2.4.1 重复性实验
3.2.4.2 加标回收实验
3.3 混合植物甾醇标样的制备
3.3.1 结晶溶剂的选择
3.3.2 料液比的选择
3.3.3 降温速率和温度的控制
3.3.4 原料纯度的影响
3.4 自制混合植物甾醇标样的应用
3.4.1 使用自制标样能显著降低检测费用
3.4.2 使用自制标样可简化分析步骤
3.4.3 自制标样在外标法中的应用
3.4.4 甾醇总含量测定中自制标样的应用
3.5 植物甾醇酯的分析
3.5.1 分析方法选择
3.5.2 气相色谱方法原理
3.5.3 样品处理方法选择
3.5.3.1 皂化处理法
3.5.3.2 醇酯交换(转酯化)处理法
3.5.4 植物甾醇酯的气相色谱定量分析
3.5.5 植物甾醇酯中脂肪酸种类的确定
3.6 植物甾醇和甾醇酯的结构分析
3.6.1 紫外可见光谱分析
3.6.2 红外光谱分析
3.6.3 植物甾醇的气相色谱-质谱(GC-MS)分析结果
3.6.3.1 植物甾醇的GC-MS总离子流
3.6.3.2 植物甾醇各组分的质谱图
3.6.4 植物甾醇油酸酯的气-质联用(GC-MS)分析结果
3.6.5 植物甾醇和植物甾醇酯的质谱特征
3.6.5.1 植物甾醇的质谱碎裂规律
3.6.5.2 植物甾醇酯的质谱碎裂规律
4 小结
5.讨论
第二章 植物甾醇酯的制备
1 引言
2 植物甾醇乙酸酯的制备
2.1 材料与方法
2.1.1 实验材料与试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验方法
2.1.3.1 反应方程式
2.1.3.2 植物甾醇乙酸酯的合成方法
2.1.3.3 甾醇乙酸酯的重结晶精制
2.1.3.4 反应过程监测和酯化率的测定
2.1.3.5 植物甾醇乙酸酯产品的气相色谱定量分析
2.1.3.6 植物甾醇乙酸酯产品的红外光谱分析
2.2 结果与分析
2.2.1 酯化反应体系的选择
2.2.2 反应温度的影响
2.2.3 反应时间的影响
2.2.4 反应产物后处理过程
2.2.5 产品的红外光谱分析
2.2.6 植物甾醇乙酸酯产品分析
2.2.6.1 气相色谱条件
2.2.6.2 甾醇乙酸酯标准品的选择
2.2.6.3 标准曲线
2.2.6.4 样品分析
2.2.6.5 气相色谱与高效液相色谱分析方法的比较
3 植物甾醇油酸酯的制备
3.1 材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.1.2.1 反应方程式
3.1.2.2 植物甾醇油酸酯的合成方法
3.1.2.3 反应过程监测和酯化率的测定
3.1.2.4 产品分析
3.2 结果与分析
3.2.1 反应体系和催化剂的选择
3.2.2 原料配比对酯化率的影响
3.2.3 反应温度对酯化率的影响
3.2.4 催化剂用量对酯化率的影响
3.2.5 反应时间对酯化率的影响
3.2.6 正交实验设计
3.2.7 产品的提纯工艺
4 植物甾醇硬脂酸酯的制备
4.1 材料与方法
4.1.1 材料与试剂
4.1.2 实验方法
4.1.2.1 反应方程式
4.1.2.2 植物甾醇硬脂酸酯的合成方法
4.1.2.3 反应过程监测和酯化率的测定
4.1.2.4 产品分析
4.2 结果与分析
4.2.1 催化剂的选择
4.2.2 反应条件的选择
4.2.3 反应条件优化正交实验
4.2.3.1 正交实验设计
4.2.3.2 正交实验结果分析
4.2.4 甾醇硬脂酸酯的重结晶精制
5 小结
6 讨论
第三章 植物甾醇酯降血脂生物活性的研究
1 引言
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 指标检测与数据处理
2.2.2 植物甾醇酯对小鼠高脂血症预防作用研究
2.2.3 植物甾醇酯对小鼠高脂血症治疗作用研究
2.2.3.1 小鼠高脂血症模型的建立
2.2.3.2 小鼠分组
3 结果与分析
3.1 植物甾醇酯对小鼠高脂血症预防作用研究
3.1.1 平均日摄食量及体重变化
3.1.2 植物甾醇酯对小鼠血清TC、TG的影响
3.1.3 植物甾醇酯对HDL-C、LDL-C和AI的影响
3.1.4 植物甾醇酯对小鼠肝重、肝系数和肝脏TC、TG的影响
3.1.5 植物甾醇酯对小鼠血清的MDA和SOD的影响
3.2 植物甾醇酯对小鼠高脂血症治疗作用研究
3.2.1 高血脂模型的建立
3.2.2 甾醇酯对高脂血症小鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C和AI的影响
3.2.3 植物甾醇酯对高脂血症小鼠肝重、肝系数、肝脏TC和TG的影响
4 小结
5 讨论
第四章 植物甾醇酯抑制肿瘤和免疫调节作用的初步研究
1 引言
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 荷S180瘤动物模型的建立
2.2.2 小鼠分组与实验方法
2.2.3 肿瘤抑制实验
2.2.4 过氧化氢酶(CAT)活力测定
2.2.5 脾细胞抗体形成实验
2.2.6 腹腔巨噬细胞吞噬实验
2.2.7 迟发型超敏反应(DTH)
2.2.8 血清溶血素含量测定
2.2.9 数据统计方法
2.2.10 肿瘤组织切片病理学观察
3 结果与分析
3.1 植物甾醇酯对荷瘤小鼠肿瘤生长的影响
3.2 植物甾醇酯对荷瘤小鼠免疫器官的影响
3.3 植物甾醇酯对荷瘤小鼠过氧化氢酶(CAT)活力的影响
3.4 植物甾醇油酸酯对荷瘤小鼠脾细胞抗体形成的影响
3.5 植物甾醇油酸酯对荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响
3.6 甾醇油酸酯对荷瘤小鼠迟发型超敏反应和血清溶血素含量的影响
3.7 肿瘤组织病理学观察
4 小结
5 讨论
第五章 植物甾醇酯的应用研究
1 引言
2 植物甾醇酯的脂溶性能研究
2.1 材料与方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验方法
2.2 结果与分析
3 功能性蛋黄酱产品的制备
3.1 材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验仪器
3.1.3 实验方法
3.1.3.1 实验配方
3.1.3.2 工艺流程
3.2 结果与分析
3.2.1 正交实验设计
3.2.2 原料选择及配方的确定
3.2.2.1 植物甾醇油酸酯(PSO)加入量
3.2.2.2 天然维生素E(V_E)
3.2.2.3 植物油选择及其用量
3.2.2.4 蛋黄用量
3.2.2.5 食醋
3.2.2.6 食盐、白糖、香辛料等辅料
3.2.3 生产工艺过程的确定
4 小结
5 讨论
第六章 结论
第七章 文献综述：植物甾醇的研究进展
参考文献
致谢
附录一 图表目录(按先后顺序排列)
附录二 攻读博士期间发表论文
发布时间: 2005-12-05
参考文献
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