基于MnCo@CNCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法及其应用，属于比色传感技术领域。该方法包括先制备核壳结构的MnCo@C NCs类酶活性材料，然后利用其类氧化酶活性，将其加入到多个含有不同浓度AA的醋酸钠

be based on MnCo@CNCs Rapid colorimetric analysis of total antioxidant capacity by enzyme like activity and its application

【技术实现步骤摘要】
基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法及其应用


[0001]本专利技术属于比色传感
，涉及一种总抗氧化能力的比色分析方法，具体涉及基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法及其在食品安全检测中应用。

技术介绍

[0002]超氧自由基阴离子、过氧化氢、羟基自由基、半醌自由基、单线态氧等细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species；ROS)的产生和增多，将导致细胞衰老或凋亡。科学研究表明，癌症、衰老或其它疾病大都与过量自由基的产生有关联，研究抗氧化可以有效克服其所带来的危害。总抗氧化能力(TAC)用来描述不同食物中抗氧化剂清除血液和细胞中有害自由基的能力，而抗氧化剂通常存在于水果、蔬菜、草药和茶，因此测定食品中的总抗氧化能力具有非常重要的意义。目前测定TAC的方法包括：Ferric Reducing Ability of Plasma(FRAP)法、cupric reducing antioxidant capacity(CUPRAC)法等等，这些方法中存在检测试剂多、操作繁琐、检测成本较高或检测时间长等问题。因此，迫切需要开发一种低成本、简单、快速、高灵敏度的方法来定量分析食品TAC。
[0003]基于类酶活性纳米材料的比色分析由于其简单、成本效益、可视化以及可现场应用等优点引起了人们广泛的关注。具有模拟酶特性的纳米材料，成本低、制备简便、稳定性高。尤其是具有类氧化物酶活性的复合纳米材料，包括贵金属、金属氧化物、碳材料等，可以在空气条件下催化一些显色底物氧化而显色，如3,3',5,5'
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四甲基联苯胺(TMB)等。但是，获得高催化活性的类酶活性纳米材料仍然是一个挑战，这极大限制了它们的广泛应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低成本、操作简便、肉眼可见、高灵敏度的基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法，该方法具有所需试剂量低、响应快速、抗干扰能力强等优点，并可应用于食品总抗氧化能力的测定。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。
[0006]一种基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法，，所述MnCo@C NCs为核壳结构，所述内核为MnCo双金属氧化物，所述外壳为多孔碳壳C NCs，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)MnCo@C NCs复合纳米材料的制备：
[0008](1.1)将乙酸锰、PVP分散在乙醇和水混合溶液中并搅拌，随后，加入钴氰化钾水溶液，室温孵育，得到MnCo前驱体；
[0009](1.2)将MnCo前驱体重新分散到水溶液中，然后加入多巴胺水溶液，室温反应，得到聚多巴胺(PDA)涂覆的MnCo前驱体；
[0010](1.3)将上述所得PDA涂覆的MnCo前驱体进行高温热解，得到核壳结构的MnCo双金属氧化物多孔碳复合纳米材料，即MnCo@C NCs；
[0011](2)测试MnCo@C NCs复合纳米材料类氧化物酶活性：将上述所得MnCo@C NCs复合纳米材料加入含TMB的醋酸钠
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醋酸缓冲液中孵育，然后记录反应后的溶液在652nm波长处的吸光度值A，验证MnCo@C NCs是否具备类氧化物酶活性；
[0012](3)将上述测试具有类氧化物酶活性的MnCo@C NCs复合纳米材料分别加入到多个含有不同浓度抗坏血酸(AA)的醋酸钠
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醋酸缓冲液样品中，然后加入显色底物TMB进行反应，得到混合体系，记录反应后空白与加标样品在652nm波长处的吸光度值A0和A，得到AA浓度与吸光度差值ΔA(A0‑
A)的检测线性关系；
[0013](4)根据上述所得AA浓度与吸光度值ΔA的检测线性关系，以及含抗氧化性的待测样品的吸光度值，得到待测样品中AA的浓度。以AA作为抗氧化模式化合物，并用mM/L AA为单位表征总抗氧化能力(TAC)，分析待测样品的TAC。
[0014]优选的，步骤(2)中，当MnCo@C NCs复合纳米材料加入到含有显色底物TMB的醋酸钠
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醋酸缓冲液样品中进行反应，得到混合体系时，混合体系呈深蓝色，由此验证MnCo@C NCs复合纳米材料是否具有类氧化物酶活性。
[0015]优选的，步骤(3)中，当MnCo@C NCs复合纳米材料加入到不含AA的醋酸钠
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醋酸缓冲液(空白样品)中进行孵育，然后加入显色底TMB进行反应，得到混合体系时，混合体系呈深蓝色。当加入含AA的待测样品(加标样品)时，混合体系蓝色变浅，由此定性检测待测样品中是否含有AA。
[0016]优选的，所述AA浓度与吸光度差值ΔA的检测线性回归方程为：
[0017]ΔA＝0.034C
AA
+0.0094
ꢀꢀꢀ
(1)
[0018]式(1)中，ΔA表示吸光度差值，C
AA
为待测溶液中AA的浓度值，该浓度值对应的单位为μM，式(1)的相关系数R2＝0.997，AA的检测线性范围为0～25μM，检测限为0.29μM。
[0019]优选的，步骤(1.1)中，所述乙酸锰与PVP的质量比为1∶5～10，Mn与Co的摩尔比为1：1～3。
[0020]优选的，步骤(1.2)中，所述多巴胺与MnCo前驱体的质量比为1∶1～3。
[0021]优选的，步骤(2)中，所述孵育是在室温下孵育3min～10min。步骤(2)和步骤(3)中，所述醋酸钠
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醋酸缓冲液的浓度为0.1M～0.2M。
[0022]作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述的MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法在检测食品总抗氧化能力中的应用。
[0023]需要说明的是，本专利技术中，单位M指mol/L。
[0024]本专利技术中，乙酸锰、PVP、钴氰化钾在水中的浓度不做限定，溶解于水中即可。
[0025]本专利技术中，醋酸钠
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醋酸缓冲液主要由醋酸钠与醋酸按照一定比例配制而成，优选醋酸钠与醋酸的摩尔浓度比为1∶5～6，但不限于此，该醋酸钠
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醋酸缓冲液也可商购。
[0026]本专利技术的检测原理主要在于：本专利技术制备的MnCo@C NCs复合纳米材料表现出优异的类氧化物酶活性，能够在空气条件下催化TMB氧化显色为蓝色。在抗氧化剂(如抗坏血酸AA)存在时，由于AA具有强还原性，能够与TMB竞争消耗反应过程中产生的自由基，同时还原已经氧化的TMB，导致蓝色变浅，且随着AA浓度增加而趋向无色，并体现在吸光度值的降低。基于AA抑制MnCo@C NCs复合纳米材料催化TMB氧化策略，实现AA的检测。另外，以AA作为抗
氧化模式化合物，用mM/L AA为单位来表征总抗氧化能力(TAC)，从而达到比色分析食品TAC目的。
[0027]与现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法，其特征在于，所述MnCo@C NCs为核壳结构，所述内核为MnCo双金属氧化物，所述外壳为多孔碳壳C NCs，所述方法包括以下步骤：S1、MnCo@C NCs复合纳米材料的制备：S1.1、将乙酸锰、PVP分散在乙醇和水混合溶液中并搅拌，加入钴氰化钾水溶液，室温孵育，得到MnCo前驱体；S1.2、将MnCo前驱体重新分散到水溶液中，然后加入多巴胺水溶液，室温反应，得到聚多巴胺涂覆的MnCo前驱体；S1.3、将上述所得PDA涂覆的MnCo前驱体进行高温热解，得到核壳结构的具有类酶活性的MnCo双金属氧化物多孔碳复合纳米材料，即MnCo@C NCs；S2、将上述测试具有类氧化物酶活性的MnCo@C NCs分别加入到多个含有不同浓度抗坏血酸AA的醋酸钠
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醋酸缓冲液样品中，然后加入显色底物TMB进行反应，得到混合体系，记录反应后空白与加标样品在652nm波长处的吸光度值A0和A，得到AA浓度与吸光度差值ΔA的检测线性关系；S3、根据上述所得AA浓度与吸光度值ΔA的检测线性关系，以及含抗氧化性的待测样品的吸光度值，得到待测样品中AA的浓度；以AA作为抗氧化模式化合物，并用mM/LAA为单位表征总抗氧化能力TAC，分析待测样品的TAC。2.根据权利要求1所述的基于MnCo@C NCs类酶活性快速比色分析总抗氧化能力的方法，其特征在于，步骤S2中，当MnCo@C NCs复合纳米材料加入到不含AA的醋酸钠
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醋酸缓冲液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤琳，朱旭，陈丽，卢雅婷，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：