综述：抗氧化能力评估的分析方法学：最新研究进展

这篇综述系统评述了抗氧化能力评估的最新分析技术，涵盖光谱法（UV-Vis、EPR、NIR）、电化学法（CV、DPV）、色谱法（HPLC、GC/MS）及新兴技术（生物传感器、智能手机平台、微流控）。文章重点分析了各类方法的原理、优势及局限性，特别关注生理相关性、标准化挑战和跨学科应用前景，为食品科学、医药研发和材料工程领域的抗氧化研究提供了方法学指导。

　　

1. 引言

抗氧化剂作为中和活性氧（ROS）的关键分子，在维持生物体氧化还原平衡中发挥核心作用。当ROS超过内源性抗氧化防御时，会导致脂质、蛋白质和DNA的氧化损伤，进而引发癌症、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病。随着抗氧化剂在功能食品、医药和材料科学中的应用扩展，准确评估其活性成为研究热点。传统方法如DPPH、ABTS和FRAP等光谱法虽广泛应用，但存在生理相关性不足、选择性差等问题，亟需发展更精准的评估体系。

2. 分析技术

2.1. 光谱技术

紫外-可见光谱（UV-Vis） 通过监测DPPH（517 nm）、ABTS（734 nm）等自由基的吸光度变化评估抗氧化活性，但易受基质干扰。近红外光谱（NIR） 结合化学计量学（如PLS、BP-ANN模型）可非破坏性预测抗氧化成分，已在玫瑰花瓣和褐藻研究中验证。电子顺磁共振（EPR） 直接检测未配对电子，通过奇异值分解（SVD）解析自由基猝灭动力学，灵敏度优于传统光谱法。

2.2. 电化学技术

循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）通过氧化电位和电流响应量化电子转移能力。例如，核桃提取物的电化学指数（EI）与ABTS结果高度相关（R2=0.927）。纳米材料修饰电极（如AuNPs、碳纳米管）显著提升检测限，而分子印迹聚合物（MIP）增强选择性，适用于复杂食品基质分析。

2.3. 生物传感器

酶基传感器（如漆酶/β-环糊精修饰电极）通过酚类氧化电流变化评估活性，6分钟内完成茶叶抗氧化能力排序。DNA和细胞传感器可模拟生理环境，但稳定性待改进。

2.4. 色谱方法

高效液相色谱（HPLC）联用柱后DPPH/ABTS在线检测，实现复杂样品中活性成分的高通量筛选。例如，HPLC-DAD-MS/MS可同步鉴定红酒中20种酚类物质及其贡献度。

2.5. 新兴技术

• •

  智能手机平台：纸基DPPH比色法通过RGB分析实现乳液抗氧化稳定性快速检测，检出限低至0.4 μmol/L。

• •

  纳米酶材料：MOFs（如ZrTGA）和MnO₂纳米片催化显色反应，结合手机成像实现多模式传感。

• •

  微流控芯片：多层纸芯片整合化学发光体系，通过PCA区分结构相似物（如谷胱甘肽与半胱氨酸）。

3. 结论

当前评估方法需向生理相关模型（如细胞体系）和标准化协议发展。联合HAT/ET机制分析、纳米增强传感与智能算法，将推动抗氧化研究从基础到应用的转化。未来重点包括建立跨平台相关性模型和开发动态实时监测技术。