[发明专利]评价待测物质抗氧化能力的电化学方法

说明书

发明领域

本发明涉及检测液态物质的抗氧化能力的方法，提供检测液态物质抗氧化能力的新技术途径：用电化学方法取代当前各类光学分析方法，本方法可测出各类抗氧化物的纯度并可显示出在不同电压下所释放电子的情况，本技术对待测物的抗氧化作用的评价是十分重要的。

背景技术

抗氧化物对人体细胞、组织和器官起着非常重要的保护作用，人体在各种正常生命活动过程中不断产生副产品——有害的单态氧亦称自由基，它会随时伤害人体任何部分而引起种种的病变包括炎症、癌变、代谢障碍、免疫性疾患，衰老等等，虽然人体有自我抵御自由基的能力：如某些基因能合成抗氧化酶来中和这些高活性型分子，减轻自由基对人体的损害，这种抵御自由基的能力亦称抗氧化能力。为了提高机体的抗氧化能力，预防各种疾病的产生，延缓衰老，人们常需要从饮食中摄取更多的抗氧化物，这些抗氧化物能在自由基未伤害细胞之前就能急速中和单态氧急速遏止其对机体的伤害。出于对这种需求，种类繁多的各种抗氧化的药物，食品及饮料被广泛开发生产，这种采用食疗方式增加了人体抗氧化能力，减少疾病和减缓衰老的方式已被大众所接受，因此对各种抗氧化物的抗氧化能力的检验技术的建立是非常重要的前提。迄今所发表的各类监测抗氧化物的抗氧化能力主要限于光学测试技术，该技术中能在一个容器中检测待测物的抗氧化能力，如通用的ABTS，FRAP，ORAC(1-11)。ABTS(2，2′-亚氮、3-乙基苯并联唑啉磺酸盐)(作为自由基来源)与巨珠蛋白的溶液，使之在过氧化氢溶液中的待检样品竞争，并比较出待检样品与过氧化氢之间的抗氧化能力差异。但后者是一种稳定性很差的组合物，因此限制了该方法的使用。另外，美国专利6613577号描述了化学方法，待测物质在硫酸铜溶液中与亚铜试剂竞争。将结果与具有已知浓度的尿酸在水溶液或α-生育酚的油溶液中还原作用相比较，得出以微摩尔数/升表示的数值(抗氧化物质的量)。但由于采用的是竞争比较法，这些方法对并不能明确地表现出物质的抗氧化难易程度，而只能给出被测物质抗氧化能力相对值(与亚铜试剂比较)。并且，这些化学方法都相对比较复杂，而且成本也较高，不适合于大面积的推广使用。这些技术对待测物要求是需要透明无色或浅色，同时只能测试出单个数据，这对单一结构的抗氧化物可行，但需要研发和评价的抗氧化物大都取自复合的物质，如某种植物，这些抗氧化物含有各种成分，而这些成分在测试中有的成分是具有强抗氧化作用但被其他成分所掩盖而未能被测试出其实际的抗氧化能力，因此难以对开发的抗氧化营养品有较全面和准确的评价。本专利技术可避免光学检测技术的局限性：可在电场上显示出在不同电压下释放电子的各个峰值，一般在0-0.4V电压下就能释放电子的抗氧化物持有生物利用价值，在0.4V以上电压才能释放电子的成分是难以产生及时中和自由基的作用。本专利技术的另一优势是待测物可带色的液体也可用混悬液样品检测，这对各类食品、饮料的测试带来极大的方便，同时本专利技术在研发各种抗氧化食品时可观察到各组分之间的消长情况：如Gx或Gz两种芦荟如与另一种AB植物混合，其抗氧化功能可提高50％以上而另一芦荟G20与AB混合则抗氧化能力降低30％以上(图10，11)。因此本专利技术对开发各类抗氧化产品是十分重要的。本领域迫切需要建立一种更为快速、简便，有效而且成本低廉的检测方法，本发明正是提供了这样的一种方法。

发明内容

本发明提供了一种电化学手段检测液态或溶液态样品的抗氧化能力的方法及其应用。该方法简便、快速，能同时有效地检测物质的抗氧化难易程度和抗氧化物质相对量。

物质的抗氧化能力，通常包含该物质的抗氧化难易程度和该物质抗氧化水平。抗氧化的过程是一个化学反应的过程，从化学反应的角度看，当一种物质的电位低于氧自由基的电位时，反应就能发生，也就是说抗氧化过程就能完成，当这种物质的电位越低与氧自由基电位差距越大，抗氧化反应就越容易发生，抗氧化容易程度就高，抗氧化能力就越大，中和自由基的能量就越大，抗氧化能力就越强。电化学测定主要是通过在不同的测试条件下，对电极电势和电流分别进行控制和测量，并对其相互关系进行分析而实现的，其反应某物质抗氧化能力的真实性方面比当前所发表的和通用的光化学分析方法更全面。

采用本发明的电化学方法，液态或溶液状态下的任何具有抗氧化的待测物质均可在不同电位下产生特定的氧化还原电流峰，根据这些特定的电位值和氧化还原电流峰(或峰面积)的大小等参数便可以确定各待测物质的抗氧化能力，包括抗氧化的反应电位值(抗氧化难易程度)和氧化还原电流峰值(抗氧化水平)。