植物甾醇具有抗癌、消炎退热、降胆固醇和免疫调节等多种重要的生理功能,但是其油溶低、水不溶和熔点高等性质限制了它在医药、食品等行业的开发应用。已有研究尝试将植物甾醇进行改性,合成亲油性植物甾醇酯,本研究尝试通过化学改性合成亲水性植物甾醇酯;在此基础上,比较了植物甾醇及其改性产物的体外抗肿瘤功效,探索了抗癌作用机理,并对改性产物的物化性质进行了初步测定。首先通过化学及酶催化两步法合成了亲水性的植物甾醇二酯,以酯化率为目标确定了最佳的合成工艺:脂肪酶Lipozyme 435作催化剂,叔丁醇作溶剂,脂肪酶用量为100g/L,单酯浓度为50 mmol/L,底物摩尔比(单酯:糖醇)1:3.5,分子筛用量80 g/L,55℃,反应120 h,在此条件下,合成植物甾醇赤藓糖醇琥珀酸二酯的酯化率可达82.0%。确定了用高效液相色谱、薄层层析色谱及硅胶柱层析分离植物甾醇琥珀酸单酯和植物甾醇赤藓糖醇琥珀酸二酯的条件。高效液相色谱分离单酯及二酯的流动相均为甲醇/甲酸(1000/1,v/v);薄层层析色谱及硅胶柱层析分离植物甾醇琥珀酸单酯的展开体系是石油醚/乙酸乙酯/甲酸(13/7/0.02,v/v/v),分离植物甾醇赤藓糖醇琥珀酸二酯的展开体系是乙酸乙酯/甲醇/甲酸(18/2/0.15,v/v/v)。经质谱和傅里叶变换红外光谱分析,确定合成的产物是目标产物。采用MTT法考察了不同浓度植物甾醇、植物甾醇琥珀酸单酯及植物甾醇赤藓糖醇琥珀酸二酯对肿瘤细胞增殖的抑制作用;流式细胞仪检测凋亡率、周期分布、Ca2+含量及线粒体膜电位的变化。结果表明:植物甾醇、单酯和二酯均能够明显抑制肿瘤细胞SGC-7901、HEPG2及A549的增殖,且抑制作用存在剂量-效应关系和时间-效应关系,凋亡早期及凋亡晚期的细胞比例随作用剂量的增加及作用时间的延长而显著增加,细胞形态出现典型的凋亡特征,说明酯化改性保留了植物甾醇抑制肿瘤细胞增殖并诱导其凋亡的功效。细胞周期阻滞在S期,线粒体膜电位显著降低,细胞内Ca2+含量显著增加,说明植物甾醇及其酯可能通过阻滞细胞S期,线粒体依赖途径,激活核酸内切酶及内质网通路等来诱导肿瘤细胞的凋亡。通过研究改性产物的水溶性、熔融结晶特性及热稳定性,结果表明:植物甾醇糖醇二酯的亲水性明显高于植物甾醇;植物甾醇赤藓糖醇二酯的熔化及结晶温度均有所升高;其裂解温度高于植物甾醇,说明具有更好的热稳定性。