專(zhuān)利名稱(chēng)：基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于三角納米銀棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
活性氧包括過(guò)氧化氫(H2O2)、超氧自由基(.02-)、輕自由基(.0H)及其下游產(chǎn)物過(guò)氧化物和羥化物等，活性氧參與細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、發(fā)育分化、衰老和凋亡以及許多生理和病理過(guò)程。機(jī)體在遭受各種有害刺激時(shí)，體內(nèi)活性氧產(chǎn)生過(guò)多，氧化程度超出機(jī)體的清除能力，氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡，是導(dǎo)致癌變、心血管疾病、炎癥、阿茲海默癥，帕金森病，糖尿病和衰老的重要因素。越來(lái)越多的證據(jù)表明飲食中的抗氧化物質(zhì)可以保護(hù)重要的生物分子避免損傷，減少與衰老有關(guān)的慢性疾病的發(fā)生。因此，發(fā)展簡(jiǎn)單、可靠、快速的方法檢測(cè)飲食中抗氧化物質(zhì)的抗氧化能力尤為重要?？寡趸瘎┑目寡趸芰y(cè)定包括體內(nèi)法和體外法，體外法由于成本低廉應(yīng)用更為廣泛。體外測(cè)定方法包括分光光度法、熒光法、化學(xué)發(fā)光法、色譜法、電子自旋共振法等。其中分光光度法是采用在可見(jiàn)光區(qū)有吸收的自由基或中性分子為探針，根據(jù)探針?lè)肿优c各類(lèi)氧化劑或抗氧化劑作用后吸收光譜強(qiáng)度的變化來(lái)測(cè)定抗氧化劑的抗氧化能力，是應(yīng)用最為普遍的測(cè)試手段之一。分光光度法包括ABTS法、DMPD.+法、DPPH法、β -胡蘿卜素漂白法、藏花素漂白法、FRAP法等。這些方法都以吸收光譜強(qiáng)度的變化作為測(cè)定信號(hào)，共同的缺點(diǎn)是當(dāng)測(cè)定有顏色的樣品時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用銀納米棱柱的LSPR吸收峰波長(zhǎng)的遷移作為測(cè)定信號(hào)的基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，其特征是:依次包括下列步驟:(I)三角銀納米棱柱的制備:將硝酸銀以檸檬酸鈉作弱還原劑、硼氫化鈉作強(qiáng)還原齊U、聚乙烯吡咯烷酮作保護(hù)劑，制備三角銀納米棱柱溶膠；(2)在上述三角銀納米棱柱溶膠中分別加入一定濃度的H2O2以及該濃度H2O2和不同濃度的抗氧化劑混合液各自反應(yīng)；利用加入抗氧化劑前后混合液中納米銀膠光譜性質(zhì)的變化計(jì)算得到抗氧化劑的抗氧化能力。步驟(2)的具體方法是:a)在三角銀納米棱柱溶膠中加入一定濃度的H2O2反應(yīng)2飛分鐘，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定吸收光譜，記錄最大吸收波長(zhǎng)；b)在三角銀納米棱柱溶膠中加入與步驟a)濃度相同的H2O2與一定濃度的抗氧化劑的混合液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間與步驟a)的反應(yīng)時(shí)間相同，測(cè)定吸收光譜，記錄最大吸收波長(zhǎng)，并通過(guò)公式Ip= ( Λ Wtl — Λ W) / Λ W0,計(jì)算得到該濃度的抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率；其中Λ Wtl指的是三角銀納米棱柱在加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，AW是在抗氧化劑存在時(shí)，銀納米棱柱中加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，Ip為清除率；c)根據(jù)步驟b)計(jì)算所得的抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率數(shù)值大小，通過(guò)增加和/或減小抗氧化劑的濃度，計(jì)算得到不同濃度下抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率；通過(guò)ORIGIN畫(huà)出H2O2的清除率與相應(yīng)的抗氧化劑濃度的關(guān)系曲線，并從圖中讀出清除率為50%時(shí)抗氧化劑的濃度，該濃度即為所選抗氧化劑的IC5tl值，其單位為g/L ;將抗壞血酸的IC5tl值除以各抗氧化劑的IC5tl值,可得抗氧化劑的Vc當(dāng)量,表示抗氧化能力大小。所述抗氧化劑為檸檬酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸、抗壞血酸或阿魏酸等。三角銀納米棱柱能產(chǎn)生局域等離激元共振(LSPR)，從而引起強(qiáng)烈的光吸收和散射。由于面內(nèi)和面外等離共振模式的同時(shí)存在，使銀納米棱柱在UV-vis吸收光譜中通常展示出兩個(gè)LSPR吸收，并且吸收波長(zhǎng)與它們的尺寸和形狀密切相關(guān)。本發(fā)明使用三角銀納米棱柱測(cè)定抗氧化能力所涉及的基本原理是:銀納米棱柱可以被H2O2氧化而產(chǎn)生尺寸和形狀的改變，從而導(dǎo)致銀納米棱柱的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，LSPR吸收波長(zhǎng)發(fā)生遷移，而抗氧化劑清除H2O2后可以抑制這個(gè)過(guò)程的發(fā)生。其創(chuàng)新之處在于采用銀納米棱柱的LSPR吸收峰波長(zhǎng)的遷移作為測(cè)定信號(hào)，與傳統(tǒng)方法中采用吸光度作為檢測(cè)指標(biāo)相比，操作簡(jiǎn)便、成本低廉且靈敏度高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有如下優(yōu)點(diǎn):(I)三角銀納米棱柱制備方法成熟，制備簡(jiǎn)便，所使用的試劑成本低廉。(2)本發(fā)明中使用的三角銀納米棱柱的吸收峰位置608nm，加入30 μ M H2O2反應(yīng)3分鐘，吸收峰位變?yōu)?48nm，吸收峰波長(zhǎng)遷移了大約60nm，即每變化I μ M的H2O2濃度，波長(zhǎng)變化約2nm，檢測(cè)靈敏。(3)由于人眼對(duì)上述峰波長(zhǎng)范圍內(nèi)的變化最為敏感，故該方法還可用于定性的可視化檢測(cè)中。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是抗氧化能力測(cè)定原理示意圖。圖2.是抗氧化能力計(jì)算原理圖。圖3、圖4、圖5分別是幾種抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率與濃度關(guān)系曲線圖。圖6是三角銀納米溶膠中加入30 μ M的H2O2后光譜隨時(shí)間的變化示意圖。圖7是檸檬酸濃度為lg/L時(shí)，三角銀納米溶膠中加入30 μ M的H2O2后光譜隨時(shí)間變化示意圖。圖8是H2O2的濃度30 μ Μ，加入不同濃度的檸檬酸反應(yīng)3分鐘三角銀納米溶膠的吸收光譜圖。圖2中AgNP指的是銀納米棱柱(Ag nano-prism)。
具體實(shí)施例方式一種基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，依次包括下列步驟:(I)在室溫下放入裝有100mL、0.2mM AgNO3水溶液的250mL錐形瓶。一邊攪拌一邊依次向瓶中加入30mM的檸檬酸鈉水溶液6mL、2mM的聚乙烯吡咯烷酮水溶液6mL、30%的H2O20.24mL,此時(shí)溶液無(wú)色澄清。接著快速向瓶中注入0.lmol/L的NaBH4水溶液0.4mL，溶液立刻出現(xiàn)淺黃色，被攪拌分散均勻后，淺黃色保持不變。約10 15min之后，溶液開(kāi)始出現(xiàn)明顯的顏色變化，在幾十秒鐘時(shí)間內(nèi)由淺黃連續(xù)變?yōu)槌赛S-橙紅-紫紅-淺藍(lán)-深藍(lán)，同時(shí)溶液中冒出大量氣泡，即得三角銀納米棱柱溶膠，轉(zhuǎn)入冰箱冷藏室中靜置12h后方可使用。(2)在上述三角銀納米棱柱溶膠中分別加入反應(yīng)體系終濃度為30 μ M的H2O2以及該濃度H2O2和不同濃度的檸檬酸，室溫下反應(yīng)4分鐘，記錄紫外可見(jiàn)吸收光譜，根據(jù)各自的最大吸收波長(zhǎng)，計(jì)算得到不同濃度檸檬酸對(duì)H2O2的清除率Ip= ( Λ Wtl — Λ W) / △ W0,計(jì)算得到該濃度的抗氧化劑檸檬酸對(duì)H2O2的清除率；其中的是三角銀納米棱柱在加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，AW是在抗氧化劑檸檬酸存在時(shí)，三角銀納米棱柱中加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，Ip為清除率；通過(guò)ORIGIN畫(huà)出H2O2的清除率與相應(yīng)的檸檬酸濃度的關(guān)系曲線，并從圖中讀出清除率為50%時(shí)檸檬酸的濃度，此即檸檬酸IC5tl=L 5g/L。同樣方法得到抗壞血酸的IC5tl值，并將抗壞血酸的IC5tl值除以抗氧化劑檸檬酸的IC5tl值，可得抗氧化劑檸檬酸的Vc當(dāng)量。表I幾種常見(jiàn)抗氧化劑的抗氧化能力
權(quán)利要求
1.一種基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，其特征是:依次包括下列步驟: (1)三角銀納米棱柱的制備:將硝酸銀以檸檬酸鈉作弱還原劑、硼氫化鈉作強(qiáng)還原劑、聚乙烯吡咯烷酮作保護(hù)劑，制備三角銀納米棱柱溶膠； (2)在上述三角銀納米棱柱溶膠中分別加入一定濃度的H2O2以及該濃度H2O2和不同濃度的抗氧化劑混合液各自反應(yīng)；利用加入抗氧化劑前后混合液中納米銀膠光譜性質(zhì)的變化計(jì)算得到抗氧化劑的抗氧化能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，其特征是:步驟(2)的具體方法是:a)在三角銀納米棱柱溶膠中加入一定濃度的H2O2反應(yīng)2飛分鐘，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定吸收光譜，記錄最大吸收波長(zhǎng)； b)在三角銀納米棱柱溶膠中加入與步驟a)濃度相同的H2O2與一定濃度的抗氧化劑的混合液反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間與步驟a)的反應(yīng)時(shí)間相同，測(cè)定吸收光譜，記錄最大吸收波長(zhǎng)，并通過(guò)公式Ip= (AWtl - Λ W)/Λ Wtl，計(jì)算得到該濃度的抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率；其中Λ Wtl指的是三角銀納米棱柱在加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，AW是在抗氧化劑存在時(shí)，銀納米棱柱中加入H2O2前后吸收波長(zhǎng)的變化，Ip為清除率； c)根據(jù)步驟b)計(jì)算所得的抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率數(shù)值大小，通過(guò)增加和/或減小抗氧化劑的濃度，計(jì)算得到不同濃度下抗氧化劑對(duì)H2O2的清除率；通過(guò)ORIGIN畫(huà)出H2O2的清除率與相應(yīng)的抗氧化劑濃度的關(guān)系曲線，并從圖中讀出清除率為50%時(shí)抗氧化劑的濃度，該濃度即為所選抗氧化劑的IC5tl值，其單位為g/L ;將抗壞血酸的IC5tl值除以各抗氧化劑的IC5tl值,可得抗氧化劑的Vc當(dāng)量,表示抗氧化能力大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，其特征是:所述抗氧化劑為檸檬酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸、抗壞血酸或阿魏酸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于三角銀納米棱柱的抗氧化能力測(cè)定方法，包括三角銀納米棱柱的制備；在三角銀納米棱柱溶膠中分別加入一定濃度的H2O2以及該濃度H2O2和不同濃度的抗氧化劑混合液各自反應(yīng)；利用加入抗氧化劑前后混合液中納米銀膠光譜性質(zhì)的變化計(jì)算得到抗氧化劑的抗氧化能力。本發(fā)明采用銀納米棱柱的LSPR吸收峰波長(zhǎng)的遷移作為測(cè)定信號(hào)，與傳統(tǒng)方法中采用吸光度作為檢測(cè)指標(biāo)相比，操作簡(jiǎn)便、成本低廉且靈敏度高。
文檔編號(hào)G01N21/33GK103163099SQ20131005699
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者賈雪平, 高曉紅, 商艷芳, 張子誼, 田丹 申請(qǐng)人:南通大學(xué)