《抗氧化容量化學分析原理及技術方法》介紹和探討了目前國內外現有生物抗氧化容量的分析測定方法及儀器應用等情況,逐一闡述了各個方法的檢測原理和適用范圍,并分析比較了其優勢和局限性。同時深入介紹了新型基于光電化學的抗氧化容量分析方法,并從半導體材料的結構設計出發,合成了多種可有效模擬人體內源性自由基產生的光催化材料,以此為基礎實現了總體抗氧化容量簡單、快速的檢測分析,并開展了包括食品、中藥、化妝品等在內的多種實際體系的抗氧化容量檢測。該技術方法可為食品加工、質檢及中西醫臨床醫學、藥學藥理分析研究等提供更為直接有效的分析方法和手段。
《抗氧化容量化學分析原理及技術方法》適用于食品科學、營養學、分析化學、生物化學等科學領域的研究生及質檢、質監等領域的工作人員作為技術參考。
愛美和崇尚健康之心人皆有之,伴隨著物質生活水平的提高,人們現在更加注重于內在的實質性提升。新陳代謝過程中,尤其是在有氧呼吸作用下,生物體內會產生大量的具有高氧化活性的物質。它們的存在是把雙刃劍,濃度較低時,有利于維持機體的健康,如保持細胞氧化還原平衡、參與細胞間信號轉導、調節人體免疫功能以及清除受損的組織等;濃度過高時,會造成脂質、蛋白質與DNA的氧化損傷,直接導致過度衰老和疾病,甚至是癌癥的發生。食品營養學家發現,大多數天然果蔬中含有一類小分子抗氧化劑,如各種維生素、多酚類、類胡蘿卜素等,可以與自由基反應,保護生物體免受氧化應激損害。因此對食品中抗氧化劑消除氧化活性物質的能力——抗氧化容量的測定和評價具有重要的意義。抗氧化容量是對被測體系整體的抗氧化成分清除自由基能力的一個量化,可為消費者的健康生活提供可靠的指南。
本書圍繞生物體內的氧化.抗氧化平衡機制、氧化應激及內源/外源性抗氧化劑種類、反應機理及其分析測定方法展開論述,詳細介紹了目前國內外現有的生物抗氧化容量分析檢測方法和儀器手段,并對儀器系統技術特點、適用范圍及性能指標等進行詳細解讀。目前常規的檢測方式,如光譜法、電化學法和色譜法雖已在抗氧化測定上有諸多嘗試,但都存在一定的局限性:光譜法主要以有色標準物質與氧化活性物質反應前后的顏色變化為測試依據,盡管其簡單、廉價,但耗時較長且極易受背景顏色的干擾:電化學法中生物酶等保存條件苛刻,電極抗污性能差,導致檢測數據缺乏重現性;色譜法儀器昂貴,前處理復雜,雖然可將被測體系中的抗氧化劑成分逐一區分并給出相關濃度信息,但由于抗氧化體系存在協同效應而無法實現真正意義上的抗氧化容量評價。由于人體內特殊的氧化活性物質及其相互作用,以及食品中抗氧化劑成分的多樣性和復雜的相互作用機理,因此亟待建立一種低成本、簡單快捷、靈敏度高的分析方法以克服以上不足。
光電化學傳感是一種基于光生電流或光生電壓響應的分析技術方法,兼具光譜法和電化學法的優點,已被用于檢測多種分子,這種技術也為生物抗氧化容量的評估開辟了新途徑。光電化學方法產生的自由基通常為O2-、OH等,與人體內源型自由基高度一致,能夠更好地模擬人體內部的真實情況。其反應條件簡單且更易于控制,可以不斷重復產生自由基,對光電流的收集簡單方便,不但可以有效克服現有諸多方法的弊端,而且集前處理簡便、檢測速度快、靈敏度高、重現性和抗干擾性好等諸多優點于一身,因此在抗氧化容量測定及傳感器研發方面顯示出獨特的魅力。本書詳細介紹了基于光電化學方法的抗氧化容量分析研究及其儀器構建過程,探討了激發光源、進樣、光觸發、電化學調制、檢測方式等對于儀器系統設計和優化的影響,集成嵌入式控制、數據采集與處理和信息傳輸系統于一身的光電食品抗氧化容量分析儀可有效應用于諸多食品體系(包括天然水果、市售果汁、飲料、紅酒、茶葉、咖啡等)的抗氧化容量分析測試,為相關標準的建立提供可靠依據。
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前言
第1章 氧化和抗氧化
1.1 生物體內氧化活性物質
1.2 氧化和抗氧化的平衡
1.3 氧化活性物質導致的疾病
1.3.1 心血管疾病
1.3.2 癌癥
1.3.3 糖尿病
1.3.4 神經退行性疾病和其他疾病
參考文獻
第2章 內源性和外源性抗氧化劑
2.1 內源性抗氧化劑
2.1.1 酶類抗氧化劑
2.1.2 非酶類抗氧化劑
2.2 外源性抗氧化劑
2.3 抗氧化劑的攝入
參考文獻
第3章 光學方法測定抗氧化容量
3.1 氫原子轉移方法(HAT)
3.1.1 氧自由基吸收能力方法
3.1.2 總自由基捕捉抗氧化劑參數法
3.1.3 光化學發光法
3.1.4 LOO·漂白β-胡蘿卜素反應測定
3.2 單電子轉移反應(SET)
3.2.1 AO還原鐵離子(Fe(Ⅲ))能力測定法
3.2.2 銅離子(Cu(Ⅱ))還原比色法
3.2.3 二苯代苦味酰肼自由基猝滅法
3.2.4 ABTS試劑脫色分析法
3.2.5 Folin-Ciocalteu(F-C)抗氧化容量的測定
參考文獻
第4章 色譜方法測定抗氧化容量
4.1 抗氧化劑樣品的富集與分離
4.1.1 提取方法
4.1.2 分離純化方法
4.2 高效液相色譜法測定抗氧化劑
4.3 儀器聯用技術測定抗氧化劑
參考文獻
第5章 電化學方法測定抗氧化容量
5.1 非自由基參與的電化學方法
5.1.1 電位法測定抗氧化容量
5.1.2 伏安法測定抗氧化容量
5.1.3 電化學發光法測定抗氧化容量
5.1.4 酶參與法測定抗氧化容量
5.2 自由基參與的電化學方法
5.2.1 自由基產生的方法
5.2.2 基于DNA損傷的抗氧化容量測定
5.2.3 基于超氧化物歧化酶和細胞色素c等含鐵蛋白的抗氧化容量測定
5.3 幾種電化學測定方法實例
5.3.1 電位法測定抗氧化劑的抗氧化容量
5.3.2 伏安法測定抗氧化劑的抗氧化容量
5.3.3 DNA損傷法測定抗氧化劑的抗氧化容量
參考文獻
第6章 光電化學方法測定抗氧化容量
6.1 半導體光電化學基礎理論
6.1.1 導體、半導體、絕緣體的能帶
6.1.2 半導體中雜質和缺陷能級
6.1.3 帶邊位置
6.2 半導體帶隙的功能化
6.2.1 半導體摻雜
6.2.2 形成固溶體
6.2.3 半導體復合
6.3 半導體光電化學檢測基本原理
6.4 幾種光電化學抗氧化容量傳感器的研制
6.4.1 光電化學單個抗氧化劑抗氧化容量測定
6.4.2 光電化學平臺總抗氧化容量的測定
參考文獻
第7章 抗氧化容量分析儀器
7.1 光學試劑盒法
7.1.1 浴銅靈檢測試劑盒
7.1.2 ABTS抗氧化測定試劑盒
7.1.3 生物酶檢測方法
7.2 發光抗氧化容量檢測儀
7.3 電位法抗氧化容量檢測儀
7.4 光電化學抗氧化容量檢測儀
參考文獻
展望