CN102539344A - 一种测定小分子抗氧化剂对羟基自由基清除率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以苯胺聚合反应为媒介，测定小分子抗氧化剂对羟基自由基清除率的方法。在酸性介质中，将苯胺溶液与十二烷基硫酸钠溶液混合，再加入亚铁离子和过氧化氢构成Fenton体系，苯胺可被Fenton反应产生的羟基自由基氧化，在表面活性剂的掺杂下，形成可溶性的聚苯胺溶液，该溶液于720nm处有最大吸收。当在体系中加入具有还原性的抗氧化剂时，抗氧化剂清除羟基自由基，抑制苯胺的聚合，导致产物的吸光度下降。通过对比加入抗氧化剂前后吸光度的差值，通过计算可求出羟基自由基的清除率。方法所需仪器简单，操作简便，实验成本低，灵敏度高，适宜测定小分子抗氧化剂对羟基自由基的清除率。
Description
技术领域
本发明涉及环境领域中过氧化氢的检测分析。在技术上涉及材料学、光分析化学等领域。
背景技术
机体代谢过程中活性氧物种(ROS)不断通过非酶促反应和酶促反应产生，在正常生理情况下，ROS的生成与清除处于动态平衡，可维持有利无害的极低水平。由于内源性或外源性刺激使机体代谢异常而产生大量ROS，或机体抗氧化剂不足，则使机体处于氧化应急状态，导致细胞和组织损伤，引起各种疾病。羟基自由基(·OH)是目前所知活性氧中对生物体毒性最强、危害最大的一种自由基。羟基自由基参与的各种反应已成为生物学、生物化学和生物医学等领域中的重要研究课题。
动物体在生命活动过程中，伴随着活性氧自由基的生成与存在，生物体在进化过程中也逐渐形成了“抗活性氧的防御***”。动物体内自由基清除剂是抗自由基防御***清除自由基作用的物质基础，它在体内组织和细胞中的含量决定着抗自由基***的清除自由基能力。人体内的水溶性小分子抗氧化剂包括抗坏血酸、谷胱甘肽、尿酸、色氨酸和半胱氨酸等。除抗坏血酸主要通过食物摄入外，其它几种都是体内的代谢产物。准确检测体内各种抗氧化剂对羟基自由基的清除能力，对相关疾病的诊断和药物的开发具有重要的意义。
目前，离体检测这些小分子抗氧化剂对羟基自由基清除率的方法主要有电子共振自旋捕集法、化学发光法、高效液相色谱法、气相色谱法、荧光法等。电子自旋共振法和色谱法操作复杂，需要先采用特殊的捕捉试剂对产生的羟基自由基进行捕捉，且这两种方法仪器昂贵；化学发光法虽然操作简便，测定快速，但其仪器普及不广。分光光度法因具有仪器简单廉价、操作方便、分析速度快、灵敏度较高的特点，在自由基清除率的测定中发挥了极大的作用。而以苯胺单体的聚合反应为媒介，通过分光光度法间接测定羟基自由基清除率的方法尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种以苯胺的聚合反应为媒介，通过分光光度法测定小分子抗氧化剂对羟基自由基的清除率的方法。
本发明的原理是：
通常在酸性条件下合成的聚苯胺都是酸掺杂的，呈墨绿色，不溶于水及大部分有机溶剂。在聚合底液中加入表面活性剂SDS，当SDS浓度大于CMC时，形成具有疏水核和亲水界面的胶束，胶束通过静电作用与疏水作用使苯胺分子有序排列在其表面，起模板功能，使聚苯胺形成无分支、线性头尾耦合的结构；同时，SDS胶束为聚苯胺的直线掺杂提供了阴离子，使聚苯胺具有良好的水溶性。
酸性条件下，亚铁离子与过氧化氢构成Fenton体系，产生强氧化性的羟基自由基，使苯胺迅速发生聚合反应。当过氧化氢浓度增加时，体系中的羟基自由基量增加，导致聚苯胺的产量增加，产物的颜色变深，从而其吸光度相应增加。当在体系中加入具有还原性的抗氧化剂时，抗氧化剂清除羟基自由基，抑制苯胺的聚合，导致产物的吸光度下降。通过对比加入抗氧化剂前后吸光度的差值，通过计算可求出羟基自由基的清除率。羟基自由基清除率的计算公式为：其中A0为未加抗氧化剂时产物的吸光度，A1为加入抗氧化剂后产物的吸光度。
本发明的技术方案如下：
1.无抗氧化剂存在时聚苯胺的合成及吸光度的测量
用吸量管依次准确移取一定量的HCl溶液、SDS溶液、苯胺溶液、FeSO4溶液、H2O2溶液于25mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。将摇匀后的溶液转入已调至一定温度的数显恒温水浴锅中，恒温反应一定时间，即得到深绿色聚苯胺溶液。反应结束后，以去离子水为参比，用1cm比色皿，用紫外可见分光光度计测量产物的吸收光谱(见附图1)，获得最大吸收波长为720nm。在最大吸收波长下，测量产物的吸光度A0。
2.加入抗氧化剂时聚苯胺的合成及吸光度的测量
用吸量管依次准确移取一定量的HCl溶液、SDS溶液、苯胺溶液、FeSO4溶液、抗氧化剂标准溶液、H2O2溶液于25mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。将摇匀后的溶液转入已调至一定温度的数显恒温水浴锅中，恒温反应一定时间，即得到深绿色聚苯胺溶液。反应结束后，以去离子水为参比，以720nm为分析波长，测量产物的吸光度A1。
3.羟基自由基清除率的计算
按照方法原理中的公式计算抗氧化剂对羟基自由基的清除率。
4.标准曲线的绘制
按如上实验方法，测出不同浓度的抗氧化剂对羟基自由基的清除率，以清除率为纵坐标，以抗氧化剂浓度为横坐标，绘制标准曲线，求出线性范围。
本发明的优点：
1.仪器简单，只需要可见光分光光度计即可完成。
2.操作简便，试剂易得，成本低廉。
附图说明
图1是可溶性聚苯胺产物的吸收曲线。
图2是抗坏血酸清除率的标准曲线。
图3是乙醇清除率的标准曲线。
具体实施方式
实施例1
用本发明测定常见的小分子抗氧化剂即抗坏血酸对羟基自由基的清除率。
1.溶液的配制
0.10mol/L苯胺溶液：准确于250mL容量瓶中滴加2.328g分析纯苯胺，加入去离子水，超声溶解后，用去离子水定容。
过氧化氢标准溶液：于500mL容量瓶中加入6mL30％双氧水，稀释定容，得0.10mol/L母液。以高锰酸钾标准溶液滴定过氧化氢测其含量，测出其准确浓度。置于棕色瓶中避光保存，每次使用时吸取2.5mL母液至25mL容量瓶，稀释定容。
0.010mol/LFeSO4溶液：准确称取0.1390gFeSO4·7H2O固体于50mL小烧杯中，加少量水使其溶解，然后转移至50mL容量瓶中，滴加2～3滴0.10mol/L HCl至容量瓶中防其水解，定容，摇匀，暗处保存。
0.10mol/LSDS水溶液：准确称取7.2095gSDS粉末至100mL小烧杯中，加一定量的去离子水，加热或超身使其溶解，转移至250mL容量瓶中，定容，摇匀。
1.0mol/L HCl溶液：用量筒量取9.5mL浓盐酸稀释至100mL，保存于棕色试剂瓶中。
0.010mol/L抗坏血酸标准溶液：准确称取0.176g抗坏血酸，溶解，定容至100mL，保存于棕色试剂瓶中。现配现用。
2.A0的获得
用吸量管依次移取7.5mL浓度为1.0mol/L的HCl溶液、5mL浓度为0.10mol/L的SDS溶液、2.5mL浓度为0.10mol/L的苯胺溶液、0.40mL浓度为0.010mol/L的FeSO4溶液于25mL容量瓶中，再加入一定量的过氧化氢水溶液，用去离子水定容，摇匀。将数显恒温水浴锅温度调节至60℃，把定容摇匀后的容量瓶置于该恒温水浴中加热45min后，即制得深绿色透明的低聚苯胺溶液。用1cm比色皿，以去离子水为参比，以720nm为分析波长，测出产物的吸光度A0。
3.A1的获得
用吸量管依次移取7.5mL浓度为1.0mol/L的HCl溶液、5mL浓度为0.10mol/L的SDS溶液、2.5mL浓度为0.10mol/L的苯胺溶液、0.40mL浓度为0.010mol/L的FeSO4溶液、一定浓度的抗坏血酸标准溶液于25mL容量瓶中，再加入一定量的过氧化氢水溶液，用去离子水定容，摇匀。将数显恒温水浴锅温度调节至60℃，把定容摇匀后的容量瓶置于该恒温水浴中加热45min后，即制得深绿色透明的低聚苯胺溶液。用1cm比色皿，以去离子水为参比，以720nm为分析波长，测出产物的吸光度A1。
4.清除率的计算。
按照原理中的公式计算不同浓度抗坏血酸对羟基自由基的清除率。
5.标准曲线的绘制
以清除率为纵坐标，以抗坏血酸标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，得到清除率与抗坏血酸浓度在5.0×10-6～2.8×10-4mol.L-1内呈线性关系(见附图2)，回归方程为y＝0.24+324.0C，相关系数R为0.9989，检出限为2.4×10-6mol/L。
实施例2
用本发明测定常见的小分子抗氧化剂乙醇对羟基自由基的清除率。
1.同实施例1。将抗坏血酸标准溶液换为无水乙醇。
2.同实施例1。将抗坏血酸标准溶液换为无水乙醇。
3.同实施例1。将抗坏血酸标准溶液换为无水乙醇。
4.同实施例1。将抗坏血酸标准溶液换为无水乙醇。
5.标准曲线的绘制
以清除率为纵坐标，以乙醇溶液的浓度为横坐标，绘制标准曲线，得到清除率与乙醇溶液的浓度在0.050～2.7mol/L范围内呈线性关系，回归方程为y＝1.85+33.4C，相关系数R为0.9988，检出限为0.023mol/L。
Claims (1)
1.一种以苯胺聚合显色反应为媒介，测定小分子抗氧化剂对羟基自由基清除率的测定方法。其特征在于测定过程包括以下步骤：
(1)无抗氧化剂存在时聚苯胺的合成及吸光度的测量
用吸量管依次准确移取一定量的HCl溶液、SDS溶液、苯胺溶液、FeSO4溶液、H2O2溶液于25mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。将摇匀后的溶液转入已调至一定温度的数显恒温水浴锅中，恒温反应一定时间，即得到深绿色聚苯胺溶液。反应结束后，以去离子水为参比，用1cm比色皿，用紫外可见分光光度计测量产物的吸收光谱(见附图1)，获得最大吸收波长为720nm。在最大吸收波长下，测量产物的吸光度A0。
(2)加入抗氧化剂时聚苯胺的合成及吸光度的测量
用吸量管依次准确移取一定量的HCl溶液、SDS溶液、苯胺溶液、FeSO4溶液、抗氧化剂标准溶液、H2O2溶液于25mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀。将摇匀后的溶液转入已调至一定温度的数显恒温水浴锅中，恒温反应一定时间，即得到深绿色聚苯胺溶液。反应结束后，以去离子水为参比，以720nm为分析波长，测量产物的吸光度A1。
(3)羟基自由基清除率的计算
按照公式
计算抗氧化剂对羟基自由基的清除率。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114813603A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-29 | 南京林业大学 | 一种无标准品快速表征酚羟基类化合物卤代反应转化率的方法 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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