一种定量检测抗坏血酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种定量检测抗坏血酸的方法，所述方法利用二氧化锰纳米片与抗坏血酸发生氧化还原反应，引起二氧化锰纳米片溶液颜色的变化，再联合紫外分光光度计实现抗坏血酸的定量检测。所述方法简便高效、灵敏度高、成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种定量检测抗坏血酸的方法
本专利技术属于纳米技术和化学分析
，具体涉及一种定量检测抗坏血酸的方法。
技术介绍
抗坏血酸(Ascorbicacid)又称维生素C，是一种常见的水溶性维生素和抗氧化剂。抗坏血酸是脑系统中最重要的神经化学物质之一，在人体氧化还原代谢反应中起调节作用，对人类的生命过程发挥着极其重要的作用。如果缺乏抗坏血酸将会导致免疫力降低、坏血病、精神疾病、不孕症和癌症等疾病。由于人体不能自身合成抗坏血酸，必须从食物中获取，因此对抗坏血酸的精确检测对于疾病的预防与诊断具有重要的意义。到目前为止，人们可以通过氧化剂法、分光光度法、色谱法、化学发光法和电极催化氧化法等分析方法实现对抗坏血酸的检测。然而，这些方法检测限较高，往往需要昂贵的仪器或较繁琐的实验过程，同时对检测人员要求较高。氧化剂法是指利用抗坏血酸的还原性，加入氧化剂，发生氧化还原反应，通过检测氧化剂的反应量，计算抗坏血酸的含量或浓度。氧化剂法也可以联合分光光度法、色谱法和化学发光法使用。不同价态的金属化合物是良好的氧化剂。氧化剂法原理简单，操作简便，样品的测试成本较低。例如，专利CN201810411180.0提供了一种快速检测抗坏血酸的新方法，该方法将二氧化锰纳米材料、邻苯二胺和抗坏血酸同时混合，通过检测两个荧光强度的变化实现对抗坏血酸浓度的检测。专利CN201710139059.2公开了一种显色剂及其制备方法和应用，该显色剂由羟基氧化钴纳米片混悬液与3,3',5,5'-四甲基联苯胺水溶液混合制得，其中羟基氧化钴纳米片与所述3,3',5,5'-四甲基联苯胺的摩尔比为2:1，显色剂与抗坏血酸混合，反应体系由蓝色变为无色。二氧化锰纳米材料是一种常用的氧化剂，它发生氧化还原反应时伴有颜色变化，肉眼可直接辨认，常用于定性检测抗坏血酸。而且二氧化锰纳米材料具有高表面积、水溶性、低毒性和良好的生物相容性，能够用于生化检测领域。常用的二氧化锰纳米材料的制备方法为：将KMnO4加入MES缓冲液中，用蒸馏水溶解后，将混合物超声处理，然后离心分离得二氧化锰纳米材料。这种方法操作复杂，高锰酸钾在实验时危险性较高。总之，目前用于抗坏血酸检测分析的方法存在一些缺点，需要进一步开发更加简便高效、灵敏度高、成本低廉的抗坏血酸检测的新方法。本专利技术建立了一种基于二氧化锰纳米片的对抗坏血酸的简单、快速且低成本的检测方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种定量检测抗坏血酸的方法，所述方法首先使用安全高效的方法制备了二氧化锰纳米片，然后将二氧化锰纳米片作为氧化剂，与抗坏血酸发生氧化还原反应，随着抗坏血酸的不断加入，使二氧化锰纳米片的Mn4+被还原为Mn2+，并引起溶液颜色的变化。具体的，本专利技术提供了一种定量检测抗坏血酸的方法，所述方法包括以下步骤：(a)配置二氧化锰胶体悬浮液，并测定紫外吸光度，所述悬浮液为二氧化锰纳米片分散在水中形成的二氧化锰胶体悬浮液；(b)将不同浓度的抗坏血酸标准溶液分别与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(c)测定步骤(b)中不同混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度，并绘制标准曲线；(d)将待测抗坏血酸溶液与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(e)测定步骤(d)中混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度；(f)根据步骤(e)中的吸光度和步骤(c)得到的标准曲线，计算待测抗坏血酸溶液的浓度和/或含量。所述步骤(a)、(c)和(e)中，所述紫外可见光测定的波长为370nm。所述二氧化锰纳米片定量检测抗坏血酸的方法的检测限为98nmol/L。所述步骤(a)中，所述二氧化锰胶体悬浮液的制备方法为本专利技术提供的二氧化锰纳米片的制备方法。优选的，所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度为50-120μmol/L，更优选的，所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度为80-100μmol/L。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度为98.2μmol/L。所述步骤(b)中，所述抗坏血酸标准溶液的浓度范围为0.01-100μmol/L，优选的，所述抗坏血酸标准溶液的浓度范围为0.1-60μmol/L。优选的，所述抗坏血酸标准溶液使用分析纯级别以上的抗坏血酸纯品进行配置，尽量减少杂质。所述混合过程的pH值为5.1-7.0；所述混合过程的温度为10℃-55℃，所述温度范围较宽；所述混合过程的时间不少于30分钟。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述混合过程的温度为室温，所述混合过程的时间为30分钟。优选的，所述混合过程在涡旋震荡的条件下进行。所述步骤(c)中，所述标准曲线的横坐标为抗坏血酸标准溶液的浓度，纵坐标为(A0-A)/A0值，对所述标准曲线进行线性拟合，所述A为抗坏血酸存在时二氧化锰胶体悬浮液的紫外吸光度，A0为抗坏血酸不存在时二氧化锰胶体悬浮液的紫外吸光度，得到y＝f(x)的表达式，其中，y表示标准曲线的纵坐标，x表示标准曲线的横坐标。优选的，所述标准曲线为线形的；优选的，通过拍照记录所述不同混合液的颜色。所述步骤(d)中，所述待测抗坏血酸溶液与二氧化锰胶体悬浮液的混合条件与所述步骤(b)的混合条件相同；所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度与步骤(a)中的二氧化锰胶体悬浮液的浓度相同。所述步骤(f)中，将步骤(e)测得的吸光度代入步骤(c)的线性拟合方程，计算待测溶液的抗坏血酸含量。在本专利技术的一个具体实施方式中，将步骤(e)测得的吸光度作为y值代入步骤(c)得到的y＝f(x)方程式中，通过数学运算求得x值，所述x值为待测溶液的抗坏血酸浓度，进而可以计算得出待测溶液的抗坏血酸含量。所述待测抗坏血酸溶液中含有的杂质对所述二氧化锰纳米片定量检测抗坏血酸的方法的影响可以忽略，所述杂质选自NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、葡萄糖、蔗糖、乳糖、BSA、ATP、氨基酸和Cys中的一种或两种以上的组合。所述二氧化锰胶体悬浮液的制备方法包括以下步骤：(1)配置碱溶液；(2)配置氧化溶液；(3)配置原料溶液；(4)氧化反应；(5)超声分散。所述步骤(1)中，所述碱溶液为氢氧化四乙基胺溶液，所述氢氧化四乙基胺溶液的浓度为0.6mol/L。所述步骤(2)中，所述氧化溶液为过氧化氢溶液，所述过氧化氢溶液的质量分数为3％。所述步骤(3)中，所述原料溶液为氯化锰水溶液，所述氯化锰水溶液的浓度为0.3mol/L。所述步骤(1)-(3)中，使用的溶剂水均为蒸馏水。所述步骤(4)中，所述氧化反应为将所述的碱溶液和氧化溶液在短时间内快速加入到所述原料溶液中，所述时间为10-20秒，优选的，所述时间为15秒。所述氧化反应中，原料溶液由无色溶液变为深褐色溶液，所述深褐色溶液在室温下搅拌至少12小时，然后将深褐色溶液进行离心(转速8000，20分钟)，再用蒸馏水和甲醇洗涤，去除杂质，得到二氧化锰纳米片。所述步骤(5)中，所述二氧化锰纳米片加入蒸馏水中，再进行超声处理，所述超声处理时间至少4小时，使二氧化锰纳米片分散剥离至水溶液中，得到均匀的二氧化锰纳米片水溶液，即二氧化锰胶体悬浮液。所述二氧化锰纳米片的制备方法通过Lambert-Beer定律，计算获得的二氧化锰纳米片水溶液的浓度。所述二氧化锰纳米片在X射线衍射图谱(XRD)中具有位于5.9°，21.6°，36.2°和65.4°的2θ衍射峰。所述二氧化锰纳米片的红外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定量检测抗坏血酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(a)配置二氧化锰胶体悬浮液，并测定紫外吸光度，所述悬浮液为二氧化锰纳米片分散在水中形成的二氧化锰胶体悬浮液；(b)将不同浓度的抗坏血酸标准溶液分别与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(c)测定步骤(b)中不同混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度，并绘制标准曲线；(d)将待测抗坏血酸溶液与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(e)测定步骤(d)中混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度；(f)根据步骤(e)中的吸光度和步骤(c)得到的标准曲线，计算待测抗坏血酸溶液的浓度和/或含量。

【技术特征摘要】
1.一种定量检测抗坏血酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(a)配置二氧化锰胶体悬浮液，并测定紫外吸光度，所述悬浮液为二氧化锰纳米片分散在水中形成的二氧化锰胶体悬浮液；(b)将不同浓度的抗坏血酸标准溶液分别与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(c)测定步骤(b)中不同混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度，并绘制标准曲线；(d)将待测抗坏血酸溶液与所述二氧化锰胶体悬浮液混合；(e)测定步骤(d)中混合液的紫外可见吸收光谱和吸光度；(f)根据步骤(e)中的吸光度和步骤(c)得到的标准曲线，计算待测抗坏血酸溶液的浓度和/或含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的抗坏血酸检测限为98nmol/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)中，所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度为50-120μmol/L，优选的，所述二氧化锰胶体悬浮液的浓度为80-100μmol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中，所述抗坏血酸标准溶液的浓度范围为0.01-100μmol/L，优选的，所述抗坏血酸标准溶液的浓度范围为0.1-60μmol/L。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，王翔，邵长栋，支三军，卢明祝，胡华友，韦长梅，仲慧，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32