CN104713836A - 一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法 - Google Patents

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朱振中
陈莹
丁玉强
王大伟
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Abstract

本发明涉及一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法。分别以清除羟基自由基能力(S1)，清除超氧阴离子能力(S2)和脂质抑制能力(S3)为指标，并定义综合评价指标S，S＝S1+S2+S3。综合评价指标S与各评价指标之间的关系通过均匀设计和回归分析法建立。若S值(即综合评分)越高，表明抗氧化剂复配后协同作用越强，其抗氧化效果越好。反之，则越差。本发明将多种抗氧化剂抗氧化活性的评价方法有机综合，能方便有效地分析复合抗氧化剂中各抗氧化剂种类和组成对总抗氧化效果的影响和贡献，为复合抗氧化剂的配方设计和总抗氧化效果的评价提供有益地指导。

Description

一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法
技术领域
本发明涉及一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，属于化学分析技术领域。
背景技术
抗氧化剂在众多领域得到广泛应用，但至今还没有一个准确的定义。抗氧化剂既被认为是具有抑制作用的特殊氧化酶，能优先与引起机体损伤的氧化剂反应的物质，还被认为是能隔离金属离子或具有某种修复系统能力的物质。目前对抗氧化活性的评价也没有统一的标准，因此也就没有所谓“最好”的抗氧化剂。这就需要从多角度或采用多种方法对抗氧化剂的抗氧化能力进行综合评价。
尽管目前对抗氧化活性的评价没有统一标准，但基本的评价方法有两类：脂质过氧化评价方法和清除自由基能力评价方法。脂质过氧化评价方法通常以油、脂肪、亚油酸、脂肪酸甲酯或低密度脂蛋白作为底物，测定底物和氧化剂的消耗、中间产物或终产物的形成。常用的评价方法有过氧化值法(POV)、共轭二烯氢过氧化物法、硫氰酸铁法(FTC)、硫代巴比妥酸法(TBARS)和羰基值法等。根据抗氧化剂所发生的化学反应，清除自由基能力评价方法可分为：基于H原子转移的方法和基于电子转移的方法。具体评价方法有Folin-Ciocalteu法测定总酚含量、Trolox等效抗氧化能力(TEAC)、总抗氧化能力测试(FRAP)和DPPH自由基的清除能力(DPPH)等。
虽然抗氧化剂抗氧化活性的评价方法多种多样，但每种方法都是从某个方面对抗氧化剂的活性进行评价。实际上，由于抗氧化剂在一个体系中所起的抗氧化作用涉及一系列问题，如抗氧化剂的结构和性质、抗氧化作用对象、被氧化物、体系中抗氧化剂所在位置及共存抗氧化剂之间可能存在的相互作用等，使抗氧化剂的实际抗氧化效果不同。同时，抗氧化剂的抗氧化过程又可能涉及多种作用机制，在不同机制中抗氧化剂的显效又各异。因此，对于抗氧化剂活性的评价不能仅用一种方法，而要结合多种方法对抗氧化活性进行综合评价[28]。但至今还未形成一种统一的或标准的抗氧化剂抗氧化活性的评价方法。
LiangYZ等对均匀设计在化学和化学工程上的运用进行了论述，认为均匀设计确实是有力而有应用前景的试验设计方法。唐春红等利用均匀设计与正交设计联用，以内皮细胞为对象，细胞释放一氧化氮、细胞生长状态为观察指标，对葛根素、银杏提取物和精氨酸为主效药的复方银杏进行最佳配比筛选，发挥了两种方法联用的优点，减少试验次数的同时可以在整个试验范围内尽快找到最佳复方配比。刘书成等以罗非油粗鱼油为原料，利用均匀试验设计优化其化学精炼工艺参数，发现罗非鱼油不能用作开发EPA和DHA鱼油的原料，但可作为开发生物柴油的原料。王宗举和唐春红在单因素考查试验的基础上，通过均匀试验设计对橄榄叶多酚物质的提取工艺进行优化，进一步对浸提时间、乙醇浓度、固液比和颗粒度进行考查，然后通过DPS软件分析，得出最佳提取工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，采用综合评价指标(S)分析复合抗氧化剂中各抗氧化剂种类和组成对总抗氧化效果的影响和贡献，为复合抗氧化剂的配方设计和总抗氧化效果的评价提供有益地指导。
本发明的技术方案：一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法。分别以清除羟基自由基能力(S1)，清除超氧阴离子能力(S2)和脂质抑制能力(S3)为指标，并定义综合评价指标S，S＝S1+S2+S3。若S值(即综合评分)越高，表明抗氧化剂复配后协同作用越强，其抗氧化效果越好。反之，则越差。本发明将多种抗氧化剂抗氧化活性的评价方法有机综合，能方便有效地分析复合抗氧化剂中各抗氧化剂种类和组成对总抗氧化效果的影响和贡献，为复合抗氧化剂的配方设计和总抗氧化效果的评价提供有益地指导
清除羟基自由基能力测定：取1ml0.02mol/L H2PO4 --HPO4 2-缓冲溶液(pH＝7)，0.8m10.15mmol/L亚甲蓝溶液，0.4m10.01mol/L Fe(II)-EDTA溶液，0.2m17.5mmol/L H2O2溶液10ml比色管中，加入适量抗氧化剂，用90％乙醇溶液稀释至刻度，混匀，反应2h后，测定660nm处吸光度，由下式计算羟基自由基清除率。
式中：A0-初始亚甲蓝溶液的吸光度；A1-加入Fenton试剂后的吸光度；A2-加入Fenton试剂及抗氧化剂后的吸光度。
清除超氧阴离子能力测定：取4ml pH值为8.2的Tris-HCL溶液于比色管，加入适量抗氧化剂，用乙醇定容至10ml，于48℃恒温40min后加入48℃预热过的3mmo1.L-1邻苯三酚0.3ml，迅速摇匀，在319.5nm波长处测吸光度，由下式计算超氧阴离子自由基清除率。
式中：A0-空白样品的吸光值；A1-加入抗氧化剂后样品的吸光值。
脂质氧化抑制能力测定：硫代巴比妥酸法(TBRAS)：称取2g油，加入适量抗氧化剂于48℃水浴中恒温22h，取样1ml加入2mL0.6％TBA溶液，2mL20％TCA，沸水浴20min后，取出冷却至室温，加入5ml三氯甲烷溶液，充分摇匀，离心取上清液，在532nm波长处测吸光度，由下式计算脂质氧化抑制率。
式中：A0-以蒸馏水代替样品经过水浴处理的吸光值；A1-加入抗氧化剂样品的吸光值。
以复配抗氧化剂中抗氧化剂和种类和用量为影响因素，采用均匀设计表安排实验，分别测量清除羟基自由基能力(S1)，清除超氧阴离子能力(S2)和脂质抑制能力(S3)，计算综合评价指标S，并进行回归分析。通过方差分析即能方便有效地分析复合抗氧化剂中各抗氧化剂种类和组成对总抗氧化效果的影响和贡献，对总抗氧化效果的评价。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明将多种抗氧化剂抗氧化活性的评价方法有机综合，能方便有效地分析复合抗氧化剂中各抗氧化剂种类和组成对总抗氧化效果的影响和贡献。
2、本发明所提供的方法能为复合抗氧化剂的配方设计提供有益地指导。
3、本发明能较方便准确地对复合抗氧化剂的总抗氧化效果进行评价
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：将VE、VC、柠檬酸和TBHQ组成复合抗氧化剂，具体采用表1的U12(1210)均匀设计表安排实验。
表1U12(1210)因素水平表
均匀试验结果见表2。
表2均匀试验结果
将表2中的清除羟基自由基能力(S1)、清除超氧阴离子能力(S2)、脂质氧化抑制能力(S3)和综合评价指标S的数据进行回归计算，得回归方程：
S＝-66.9-202A+12.9B+101C+288D
上式中，A、B、C、D分别为VE、VC、柠檬酸和TBHQ的添加量。
方差分析见表3。显著水平α＝0.05时，F＝2.63＜4.12(F0.05)；显著水平α＝0.10时，F＝2.63＜2.96(F0.10)。表明上述回归方程在α＝0.05和＝0.10的显著水平下均不可信。
分析每个变量的t值，分别为tA＝-1.04，tB＝0.48，tC＝2.03，tD＝1.88。表明JN1中对综合评价结果影响因素从大到小依次为：柠檬酸添加量、TBHQ添加量、VE添加量和VC添加量。
表3方差分析
注：SS：平方和；MS：均方；F0.05(4，7)＝4.12；F0.10(4，7)＝2.96
实施例2：将VE、VC、柠檬酸、TBHQ、BHT和BHA组成复合抗氧化剂，具体采用表4的U13(1312)均匀设计表安排实验。
表4U13(1312)因素水平表
均匀试验结果见表5。
表5均匀试验结果
将表5中的清除羟基自由基能力(S1)、清除超氧阴离子能力(S2)、脂质氧化抑制能力(S3)和综合评价指标S的数据采用Minitab软件进行回归计算，得到回归方程：
S＝1.76-20.3A-16.1B+36.2C-1.83D-3.48E+5.13F
上式中，A、B、C、D、E、F分别为TBHQ、BHT、BHA、VE、VC和柠檬酸的添加量。
JN4的方差分析见表6，在显著水平α＝0.05时，F＝4.60＞F0.05(6,6)＝4.28，故回归方程在显著水平α＝0.05下是可信的。其标准化残差的正态概率图中的点基本围绕在一条斜线周围，也说明响应值S符合正态的检测分布。
分析每个变量的t值，分别为tA＝-0.37，tB＝-0.27，tC＝0.72，tD＝-0.49，tE＝-4.73，tF＝2.22。表明JN3中对综合评价结果影响的因素从大到小依次为：VC添加量、柠檬酸添加量、BHA添加量、VE添加量、TBHQ添加量和BHT添加量。
表6方差分析
注：SS：平方和；MS：均方；F005(6，6)＝4.28；F0.10(6，6)＝3.05
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，分别以清除羟基自由基能力(S1)，清除超氧阴离子能力(S2)和脂质抑制能力(S3)为指标；其特征在于：定义了综合评价指标S，S＝S1+S2+S3。
2.根据权利要求1所述的抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，其特征在于：所述的综合评价指标S值(即综合评分)越高，复合抗氧化剂中各抗氧化剂复配后协同作用越强。
3.根据权利要求1所述的抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，其特征在于：所述的综合评价指标S值(即综合评分)越高，复合抗氧化剂的抗氧化效果越好。
4.根据权利要求1所述的抗氧化剂抗氧化能力综合评价方法，其特征在于：所述的综合评价指标S与各评价指标之间的关系是通过均匀设计和回归分析法建立。
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