《抗氧化容量化學(xué)分析原理及技術(shù)方法》介紹和探討了目前國內(nèi)外現(xiàn)有生物抗氧化容量的分析測(cè)定方法及儀器應(yīng)用等情況,逐一闡述了各個(gè)方法的檢測(cè)原理和適用范圍,并分析比較了其優(yōu)勢(shì)和局限性。同時(shí)深入介紹了新型基于光電化學(xué)的抗氧化容量分析方法,并從半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),合成了多種可有效模擬人體內(nèi)源性自由基產(chǎn)生的光催化材料,以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了總體抗氧化容量簡單、快速的檢測(cè)分析,并開展了包括食品、中藥、化妝品等在內(nèi)的多種實(shí)際體系的抗氧化容量檢測(cè)。該技術(shù)方法可為食品加工、質(zhì)檢及中西醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)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(xué)分析原理及技術(shù)方法》適用于食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域的研究生及質(zhì)檢、質(zhì)監(jiān)等領(lǐng)域的工作人員作為技術(shù)參考。
愛美和崇尚健康之心人皆有之,伴隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們現(xiàn)在更加注重于內(nèi)在的實(shí)質(zhì)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(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的具有高氧化活性的物質(zhì)。它們的存在是把雙刃劍,濃度較低時(shí),有利于維持機(jī)體的健康,如保持細(xì)胞氧化還原平衡、參與細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、調(diào)節(jié)人體免疫功能以及清除受損的組織等;濃度過高時(shí),會(huì)造成脂質(zhì)、蛋白質(zhì)與DNA的氧化損傷,直接導(dǎo)致過度衰老和疾病,甚至是癌癥的發(fā)生。食品營養(yǎng)學(xué)家發(fā)現(xiàn),大多數(shù)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(yīng),保護(hù)生物體免受氧化應(yīng)激損害。因此對(duì)食品中抗氧化劑消除氧化活性物質(zhì)的能力——抗氧化容量的測(cè)定和評(píng)價(jià)具有重要的意義。抗氧化容量是對(duì)被測(cè)體系整體的抗氧化成分清除自由基能力的一個(gè)量化,可為消費(fèi)者的健康生活提供可靠的指南。
本書圍繞生物體內(nèi)的氧化.抗氧化平衡機(jī)制、氧化應(yīng)激及內(nèi)源/外源性抗氧化劑種類、反應(yīng)機(jī)理及其分析測(cè)定方法展開論述,詳細(xì)介紹了目前國內(nèi)外現(xiàn)有的生物抗氧化容量分析檢測(cè)方法和儀器手段,并對(duì)儀器系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍及性能指標(biāo)等進(jìn)行詳細(xì)解讀。目前常規(guī)的檢測(cè)方式,如光譜法、電化學(xué)法和色譜法雖已在抗氧化測(cè)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與氧化活性物質(zhì)反應(yīng)前后的顏色變化為測(cè)試依據(jù),盡管其簡單、廉價(jià),但耗時(shí)較長且極易受背景顏色的干擾:電化學(xué)法中生物酶等保存條件苛刻,電極抗污性能差,導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)缺乏重現(xiàn)性;色譜法儀器昂貴,前處理復(fù)雜,雖然可將被測(cè)體系中的抗氧化劑成分逐一區(qū)分并給出相關(guān)濃度信息,但由于抗氧化體系存在協(xié)同效應(yīng)而無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的抗氧化容量評(píng)價(jià)。由于人體內(nèi)特殊的氧化活性物質(zhì)及其相互作用,以及食品中抗氧化劑成分的多樣性和復(fù)雜的相互作用機(jī)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(xué)傳感是一種基于光生電流或光生電壓響應(yīng)的分析技術(shù)方法,兼具光譜法和電化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn),已被用于檢測(cè)多種分子,這種技術(shù)也為生物抗氧化容量的評(píng)估開辟了新途徑。光電化學(xué)方法產(chǎn)生的自由基通常為O2-、OH等,與人體內(nèi)源型自由基高度一致,能夠更好地模擬人體內(nèi)部的真實(shí)情況。其反應(yīng)條件簡單且更易于控制,可以不斷重復(fù)產(chǎn)生自由基,對(duì)光電流的收集簡單方便,不但可以有效克服現(xiàn)有諸多方法的弊端,而且集前處理簡便、檢測(cè)速度快、靈敏度高、重現(xiàn)性和抗干擾性好等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身,因此在抗氧化容量測(cè)定及傳感器研發(fā)方面顯示出獨(dú)特的魅力。本書詳細(xì)介紹了基于光電化學(xué)方法的抗氧化容量分析研究及其儀器構(gòu)建過程,探討了激發(fā)光源、進(jìn)樣、光觸發(fā)、電化學(xué)調(diào)制、檢測(cè)方式等對(duì)于儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的影響,集成嵌入式控制、數(shù)據(jù)采集與處理和信息傳輸系統(tǒng)于一身的光電食品抗氧化容量分析儀可有效應(yīng)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(cè)試,為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供可靠依據(jù)。
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前言
第1章 氧化和抗氧化
1.1 生物體內(nèi)氧化活性物質(zhì)
1.2 氧化和抗氧化的平衡
1.3 氧化活性物質(zhì)導(dǎo)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(jīng)退行性疾病和其他疾病
參考文獻(xiàn)
第2章 內(nèi)源性和外源性抗氧化劑
2.1 內(nèi)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(xiàn)
第3章 光學(xué)方法測(cè)定抗氧化容量
3.1 氫原子轉(zhuǎn)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(shù)法
3.1.3 光化學(xué)發(fā)光法
3.1.4 LOO·漂白β-胡蘿卜素反應(yīng)測(cè)定
3.2 單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)(SET)
3.2.1 AO還原鐵離子(Fe(Ⅲ))能力測(cè)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(cè)定
參考文獻(xiàn)
第4章 色譜方法測(cè)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(cè)定抗氧化劑
4.3 儀器聯(lián)用技術(shù)測(cè)定抗氧化劑
參考文獻(xiàn)
第5章 電化學(xué)方法測(cè)定抗氧化容量
5.1 非自由基參與的電化學(xué)方法
5.1.1 電位法測(cè)定抗氧化容量
5.1.2 伏安法測(cè)定抗氧化容量
5.1.3 電化學(xué)發(fā)光法測(cè)定抗氧化容量
5.1.4 酶參與法測(cè)定抗氧化容量
5.2 自由基參與的電化學(xué)方法
5.2.1 自由基產(chǎn)生的方法
5.2.2 基于DNA損傷的抗氧化容量測(cè)定
5.2.3 基于超氧化物歧化酶和細(xì)胞色素c等含鐵蛋白的抗氧化容量測(cè)定
5.3 幾種電化學(xué)測(cè)定方法實(shí)例
5.3.1 電位法測(cè)定抗氧化劑的抗氧化容量
5.3.2 伏安法測(cè)定抗氧化劑的抗氧化容量
5.3.3 DNA損傷法測(cè)定抗氧化劑的抗氧化容量
參考文獻(xiàn)
第6章 光電化學(xué)方法測(cè)定抗氧化容量
6.1 半導(dǎo)體光電化學(xué)基礎(chǔ)理論
6.1.1 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶
6.1.2 半導(dǎo)體中雜質(zhì)和缺陷能級(jí)
6.1.3 帶邊位置
6.2 半導(dǎo)體帶隙的功能化
6.2.1 半導(dǎo)體摻雜
6.2.2 形成固溶體
6.2.3 半導(dǎo)體復(fù)合
6.3 半導(dǎo)體光電化學(xué)檢測(cè)基本原理
6.4 幾種光電化學(xué)抗氧化容量傳感器的研制
6.4.1 光電化學(xué)單個(gè)抗氧化劑抗氧化容量測(cè)定
6.4.2 光電化學(xué)平臺(tái)總抗氧化容量的測(cè)定
參考文獻(xiàn)
第7章 抗氧化容量分析儀器
7.1 光學(xué)試劑盒法
7.1.1 浴銅靈檢測(cè)試劑盒
7.1.2 ABTS抗氧化測(cè)定試劑盒
7.1.3 生物酶檢測(cè)方法
7.2 發(fā)光抗氧化容量檢測(cè)儀
7.3 電位法抗氧化容量檢測(cè)儀
7.4 光電化學(xué)抗氧化容量檢測(cè)儀
參考文獻(xiàn)
展望