一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的新方法，用于果蔬提取物总酚含量和清除过氧化氢能力的检测。果蔬提取物作为还原剂，将Au

Detection method for detecting antioxidant capacity of fruit and vegetable extract by optical absorption property of gold nano material

The invention provides a new method for detecting the antioxidant capacity of fruit and vegetable extracts by using the optical absorption property of gold nano materials, and is used for detecting the total phenolic content of the fruit and vegetable extracts and the scavenging capacity of hydrogen peroxide. The fruit and vegetable extracts are used as reducing agents, and Au is used as a reducing agent

【技术实现步骤摘要】
一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的检测方法
本专利技术涉及纳米材料和分析化学
，具体涉及一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的检测方法，用于果蔬提取物总酚含量和清除过氧化氢能力的检测。
技术介绍
纳米材料是指由纳米结构单元构成的任何类型的材料，其颗粒尺寸一般为0.1～100nm。纳米材料具有不同于宏观材料的物理和化学性质，包括表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、催化性质等，这些特性使其在某些方面具有优良的先天应用优势。其中金纳米颗粒是金属纳米颗粒中最稳定的。纳米金粒子的变色等光谱学性质和吸附等化学性质，使得纳米金颗粒在化学和生物领域得到广泛应用。水果和蔬菜是人们日常生活中食物的重要来源，除了为人体提供必要的维生素、矿物质外，还含有许多酚类化合物，他们是抗氧化物质的重要组成部分。由于自由基的进攻会使生命机体内的生物大分子如核酸(DNA、RNA)、酶、蛋白质、糖等发生氧化损伤，对内脏器官、免疫系统的形态功能产生影响，而抗氧化剂在使用少量的情况下能有效减缓或使易氧化的物质终止氧化。自然界中存在的酚类化合物大部分是植物生命活动的结果，包括内源性酚和外源性酚两类，具有抗氧化活性。用福林酚法可以测定果蔬中的总酚含量。多酚类化合物在碱性溶液中可被钨钼酸定量氧化，钨钼酸自身被还原(使W6+变为W5+)生成蓝色的化合物，蓝色的深浅程度与含酚基团的数目成正比。但缺点是若试样中含有其它分酚类合物或其他还原物质，也会被同时测定，使测定结果偏高。DPPH·是一种非常稳定的自由基，且容易购买到，含有苯环结构。DPPH·自由基的乙醇溶液显紫色，在515nm处有强烈的紫外光学吸收。DPPH·自由基非常稳定，不会因为变质而改变它的光学吸收峰的位置。通过观察其光学吸收强弱来判断自由基的活性，当DPPH·被还原剂清除时，会产生浅黄色的联氨，且其光学吸收能力会减弱，从而定量评价抗氧化剂的抗氧化能力。虽然其具有需要的仪器少、操作不复杂、获得结果迅速、实现大规模检测等优点，但其局限性也包括与许多抗氧化剂的反应缓慢，甚至不反应等。本专利技术提供了一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的新方法，用于果蔬提取物总酚含量和清除过氧化氢能力的检测。果蔬提取物作为还原剂，将Au3+还原成Au0，分别诱导金纳米颗粒(20nm～50nm粒径)在溶液中及其在二氧化硅硅球表面的生长，形成金壳复合结构，利用分光光度法表征所形成金纳米材料的等离子吸收峰，分别对应不同的还原能力；果蔬提取物通过清除过氧化氢，抑制金纳米壳的生长，利用分光光度计表征其对过氧化氢的清除能力，两者结合验证抗氧化能力的强弱。当果蔬提取物所诱导的金纳米颗粒粒径越小，SiO2@Au核/壳纳米粒子表壳越厚，紫外吸收峰强度越大，过氧化氢诱导纳米复合材料的吸光度值越大，过氧化氢加果蔬提取物后诱导生长的纳米材料的吸光度值越小，两者的差值越大，测定的总酚含量越高时，说明果蔬提取物的抗氧化能力越强，从而实现检测的目的。本专利技术能够定量检测果蔬提取物的抗氧化能力，具有简单易行、便捷高效的优点，结果准确可靠。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于利用金纳米材料的光学吸收特性对果蔬提取物抗氧化能力进行快速、准确的定量检测，特别涉及到纳米材料应用于总酚含量和清除过氧化氢能力的检测。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：(1)利用果蔬提取物作为还原剂诱导纳米金颗粒的形成。(2)利用正硅酸乙酯提供硅的来源，通过水解反应和缩聚反应来合成SiO2纳米粒子。在ATPES参与反应的条件下，在二氧化硅纳米粒子表面修饰上氨基(-NH2)，达到二氧化硅纳米粒子改性的目的。(3)利用硼氢化钠的强还原性还原氯金酸得到小粒径的纳米金颗粒。(4)将小粒径的纳米金颗粒和二氧化硅纳米粒子通过静电吸附作用结合在一起，使得纳米金颗粒包覆在二氧化硅纳米粒子的表面。加入果蔬提取物作为还原剂，通过果蔬提取物诱导使纳米金颗粒在SiO2纳米粒子表面的继续生长，慢慢长出一层金壳。(5)在反应体系巾加入一定量的H2O2后，随着抗氧化剂的加入，H2O2被清除，剩余的H2O2减少，SiO2/GNPs复合颗粒的生长也就进一步受到抑制，停留在某个中间生长状态而不能形成完整的GNSs，UV-vis-NIR吸收光谱也相应的发生变化，即原来的H2O2介导金壳形成过程中光谱不断红移的现象因H2O2的减少受到抑制。为比较不同抗氧化剂清除H2O2能力的差异，将GNPs的紫外吸收峰波长值与SiO2/GNPs复合颗粒的紫外吸收峰波长值之间的差值定义为ΔW0，将GNPs的紫外吸收峰波长值与加入抗氧化剂后的反应产物的紫外吸收峰波长值之间的筹值定义为ΔW，将得到的光谱数据转化成波长抑制率(thewavelengthinhibitionratio，Iw)，采用公式计算波长抑制率Iw＝ΔW/W0(％)。(6)DPPH·的清除过程化学反应方程式所示，其中(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)为不同的共振结构，DPPH·+PheOH→DPPHH+[PheO(Ⅰ)PhO(Ⅱ)PhO(Ⅲ)…]。该清除反应通过以下三种理论上存在的终止反应结束，从而决定了各种不同的抗氧化剂清除DPPH·能力的大小。DPPH·+DPPH·→DPPH-DPPHDPPH·+PheO·→DPPH-PheOPheO·+PheO·→PheO-PheO(7)多酚类化合物在碱性溶液中，钨钼酸可以将多酚化合物定量氧化，自身被还原(使W6+变为W5+)生成蓝色的化合物，蓝色的深浅程度与含酚基团的数目成正比。如果试样中含有其它分类化合物或其他还原物质，也会被同时测定。本专利技术的优点是：(1)纳米金颗粒的制备更加简单便捷。(2)将纳米材料应用到食品功效评价中，拓展了纳米材料的新应用。(3)本实验简单易行、便捷高效、需要的样品少，结果准确可靠，为抗氧化能力的快速定量检测提供了新方法。附图说明图1：果蔬提取物诱导的金颗粒TEM表征图(A)青椒(B)橙子(C)芦柑(D)番茄；图2：不同果蔬提取物诱导纳米金的生长的紫外光谱图图3：SiO2纳米粒子TEM表征图；图4：纳米金颗粒(A)和SiO2@Au纳米复合粒子(B)的TEM表征图；图5：纳米金颗粒(A)和SiO2@Au纳米复合粒子(B)的紫外光谱图；图6：果蔬提取物诱导的SiO2@Au核/壳纳米粒子的TEM表征图(A)青椒(B)橙子(C)芦柑(D)番茄；图7：果蔬提取物诱导形成的SiO2@Au核/壳纳米粒子的紫外-可见光谱图(A)青椒(B)橙子(C)芦柑(D)番茄；图8：果蔬提取物清除H2O2的紫外光谱图(A)青椒(B)橙子(C)芦柑(D)番茄(E)参考样品图9：原儿茶酸标准曲线具体实施方式本专利技术包括但不限于以上实施例，凡是在本专利技术的精神和原则下进行的任何等同替换或者局部改进，都将视为在本专利技术的保护范围之内。实施例1果蔬中抗氧化有效成分的提取，步骤如下：。所有蔬菜和水果(青椒、番茄、橙子和芦柑)都用蒸馏水浸泡冲洗清洗。称取平时用来食用的部分10g进行研磨，研磨后加入100mL水中，置于60℃下搅拌5h，过滤得滤液。实施例2化学还原法在溶液中制备金纳米颗粒具体步骤如下：取果蔬提取物(青椒、番茄、橙子和芦柑)的滤液2mL加入1mL0.1％的氯金酸中，轻微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的检测方法，其特征在于：将纳米材料应用到食品功效评价中，拓展了纳米材料的新应用。所述的金属纳米颗粒是直径在20nm～50nm。所述的检测方法是通过检测果蔬提取物总酚含量和清除过氧化氢能力来实现。果蔬提取物作为还原剂，将Au

【技术特征摘要】
1.一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取物抗氧化能力的检测方法，其特征在于：将纳米材料应用到食品功效评价中，拓展了纳米材料的新应用。所述的金属纳米颗粒是直径在20nm～50nm。所述的检测方法是通过检测果蔬提取物总酚含量和清除过氧化氢能力来实现。果蔬提取物作为还原剂，将Au3+还原成Au0，分别诱导金纳米颗粒在溶液中及其在二氧化硅硅球表面的生长，形成金壳复合结构，利用分光光度法表征所形成金纳米材料的等离子吸收峰，分别获取不同的还原能力；果蔬提取物通过清除过氧化氢，抑制金纳米壳的生长，利用分光光度计表征其对过氧化氢的清除能力，两者结合验证抗氧化能力的强弱。当果蔬提取物所诱导的金纳米颗粒粒径越小，SiO2@Au核/壳纳米粒子表壳越厚，紫外吸收峰强度越大，过氧化氢诱导纳米复合材料的吸光度值越大，过氧化氢加果蔬提取物后诱导生长的纳米材料的吸光度值越小，两者的差值越大，测定的总酚含量越高时，说明果蔬提取物的抗氧化能力越强，从而实现检测的目的。2.如权利要求1所述的一种利用金纳米材料光学吸收特性检测果蔬提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小媛，张京娜，孟凡伟，王周平，夏雨，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32