大豆甾醇主要来源于植物油(如玉米油、菜籽油、葵花籽油)、杏仁、谷物(如燕麦、糙米)、蔬菜(西兰花、菠菜等)、大豆类(如黄豆、黑豆)或豆制品(如豆腐)、大豆油精炼提取物。
豆甾醇是典型的植物甾醇,它的核心结构是甾核(环戊烷并菲),侧链含8-10个碳原子。C3位含有羟基(-OH),C5位含有双键(C=C),它的整体极性比较低,类似胆固醇的结构,难溶于水,易溶于非极性的有机溶剂。大豆甾醇在食品、医药、化妆品等领域作为乳化剂、分散剂使用。在科研实验中,一般采用气相色谱(GC)法来测定它的含量。
样品要经过皂化处理,液液分层萃取,浓缩过滤等步骤。比如0.1g的样品,加入2ml的2mol/L的KOH乙醇溶液,在85℃水浴中皂化1h。拿出来冷却后,加入1ml的饱和氯化钠溶液,再加入5ml的石油醚,振摇静置看溶液出现分层,将有机相转移到新的离心管,重复萃取2次后,加入5ml超纯水洗涤,用pH试纸看水层到中性即可。向有机层加入无水硫酸钠去除多余水分,取全部有机层35℃氮气吹干,加入1ml的正己烷,旋涡混匀,0.22um膜过滤。
皂化过程为什么要加KOH呢?KOH是强碱,能快速打断油脂中的酯键,把甘油三酯分解为甘油和脂肪酸盐。这样,大豆甾醇就能从油脂基质中释放出来,方便后续进一步提取。在反应过程种,KOH生成的钾皂要比钠皂更溶于水,能通过水洗轻松去除,避免残留影响甾醇的含量。饱和氯化钠有破乳的作用,大豆甾醇不溶于水,和油脂混合形成稳定的乳化液,导致很难分离出来。加入饱和氯化钠,水相中的离子浓度显著增加,促进油水分离。分层后,大豆甾醇更容易被有机溶剂萃取出来,减少在水相中的损失。无水硫酸钠的作用是通过化学吸附将有机相中的微量水分去除,避免水分干扰。
气相色谱采用FID检测器,以DB-23(30m× 0.32mm×0.15μm)为色谱柱,氮气N2为载气(30ml/min),进样口温度250℃,检测器温度280℃,分流比50:1,H2流量为30ml/min,空气流量为300ml/min,进样量1uL。程序升温是比较关键的,它决定了出峰的情况。比如,初始温度 50℃保持 1min,然后以 25℃/min 升到175℃,保持 0min,以 4℃/min 升到230℃,保持 10min。精密称取一定量豆甾醇标准品于5mL棕色容量瓶中,然后加入适量乙酸乙酯超声溶解后用正己烷定容至刻度线,摇匀、使之成为1mg/mL的单标储备液,-20℃保存。标准工作曲线用正己烷配制。