[發(fā)明專利]一種羥基自由基濃度的測(cè)定方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810019693.3
• 申請(qǐng)日: 2008-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN101241076A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳春篤;張波;儲(chǔ)金宇;楊峰;許小紅;依成武;姚鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G06F19/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種羥基自由基的測(cè)定方法，使用對(duì)苯二甲酸鈉鹽作為羥基自由基捕獲劑，生成2-羥基對(duì)苯二甲酸，然后利用熒光分光光度計(jì)法間接測(cè)定羥基自由基。

背景技術(shù)

由于羥基自由基為極其活潑的物質(zhì)，它與大部分化合物反應(yīng)的速率非常快使得它的存在壽命在10^-9s數(shù)量級(jí)，所以對(duì)羥基自由基的測(cè)定非常困難，也是科學(xué)界研究熱點(diǎn)。

目前國內(nèi)外關(guān)于羥基自由基測(cè)定的文獻(xiàn)非常多，主要分為直接測(cè)定和間接測(cè)定。

直接測(cè)定方法主要有以電子自旋共振能譜法(ESR)為代表，但是這種方法的缺點(diǎn)是靈敏度不夠，而且不能定量測(cè)定羥基自由基。另外直接測(cè)定法所需要的儀器都是非常昂貴的，一般實(shí)驗(yàn)室無法滿足要求。

間接測(cè)定方法是指芳族羥基化，主要原理：用芳族化合物(苯酚、苯甲酸、水楊酸等)作為捕獲劑與羥基自由基反應(yīng)，生成相對(duì)穩(wěn)定的羥基化產(chǎn)物，然后使用各種手段測(cè)定相對(duì)穩(wěn)定的羥基化產(chǎn)物，從而間接測(cè)定羥基自由基。間接測(cè)定法由于其捕獲劑的選擇目前尚未統(tǒng)一，同時(shí)存在著降低測(cè)定成本的可能性，所以迅速成為研究的熱點(diǎn)。

國外對(duì)于羥基自由基間接測(cè)定法產(chǎn)生的羥基化產(chǎn)物測(cè)定主要依靠高效液相色譜、氣相色譜等儀器，國內(nèi)則使用分光光度計(jì)法測(cè)定羥基自由基的文獻(xiàn)比較多。間接測(cè)定法由于所選的捕獲劑與羥基自由基反應(yīng)的機(jī)理非常復(fù)雜，影響測(cè)定準(zhǔn)確度的因素非常多。捕獲劑與羥基自由基反應(yīng)途徑是否唯一，反應(yīng)之后的羥基化產(chǎn)物是否穩(wěn)定，都是有待確定的。

中國發(fā)明專利公開了兩種羥基自由基測(cè)定方法(CN1412553和CN101042371)，分別使用異丙醇和對(duì)羥基苯甲酸為捕獲劑，由于機(jī)理復(fù)雜、影響測(cè)定準(zhǔn)確度的因素多而易造成系統(tǒng)誤差；對(duì)于中間產(chǎn)物的測(cè)定，氣相色譜精確度高但操作較為煩瑣，而通過響應(yīng)電流電位測(cè)定操作簡(jiǎn)單但精確度則稍差。

羥基自由基廣泛應(yīng)用使得其濃度測(cè)定方法的研究成為熱點(diǎn)，羥基自由基濃度測(cè)定方法的準(zhǔn)確度的提高和成本的降低將是未來研究的趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種羥基自由基的測(cè)定方法，使用對(duì)苯二甲酸鈉鹽作為捕獲劑，用以克服對(duì)苯二甲酸作為捕獲劑時(shí)只能在強(qiáng)堿條件下溶解的局限。對(duì)于在羥基自由基產(chǎn)生體系的環(huán)境pH＜12，或羥基自由基產(chǎn)生體系的溶液對(duì)電導(dǎo)率有要求(如：液中脈沖放電產(chǎn)生羥基自由基體系)的情況下本測(cè)定方法尤其適用。使用熒光分光光度法，根據(jù)波峰面積測(cè)定的2-羥基對(duì)苯二甲酸濃度，最后換算成羥基自由基濃度，本測(cè)定方法易行、可靠、準(zhǔn)確。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：配制2-羥基對(duì)苯二甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，用熒光分光光度計(jì)測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的光譜圖，得到2-羥基對(duì)苯二甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度和光譜圖面積對(duì)應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線；實(shí)際測(cè)定時(shí)將捕獲劑對(duì)苯二甲酸鈉鹽過量加入羥基自由基產(chǎn)生的體系中，與體系中產(chǎn)生的羥基自由基反應(yīng)生成2-羥基對(duì)苯二甲酸，采用熒光分光光度計(jì)檢測(cè)混合溶液，得到激發(fā)-發(fā)射光譜特征圖；最后，根據(jù)特征圖給出的波峰面積，通過波峰面積與2-羥基對(duì)苯二甲酸摩爾濃度關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到此波峰面積下對(duì)應(yīng)的2-羥基對(duì)苯二甲酸摩爾濃度，再由化學(xué)反應(yīng)關(guān)系式得到的換算公式換算出羥基自由基的摩爾濃度。

上述測(cè)定方法測(cè)定過程中，對(duì)苯二甲酸鈉鹽與羥基自由基反應(yīng)的體系中要通入O₂，通入時(shí)間為30min，此時(shí)反應(yīng)體系下的溶液達(dá)到氧飽和；采用熒光分光光度計(jì)檢測(cè)之前使用磷酸鈉(0.2M，pH＝7.4)緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值在6～11范圍內(nèi)。

上述熒光分光光度法檢測(cè)時(shí)，使用波長(zhǎng)315nm的熒光進(jìn)行激發(fā)，在340～625nm波長(zhǎng)范圍收集樣品的熒光光譜。

本發(fā)明利用捕獲劑與羥基自由基反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)的中間產(chǎn)物濃度間接測(cè)定羥基自由基。對(duì)苯二甲酸鈉鹽捕獲羥基自由基產(chǎn)生2-羥基對(duì)苯二甲酸的反應(yīng)途徑如下：

根據(jù)對(duì)苯二甲酸鈉鹽捕獲羥基自由基反應(yīng)原理的研究，在體系中溶氧飽和時(shí)，捕獲反應(yīng)的效率為35％，即已知2-羥基對(duì)苯二甲酸的摩爾濃度，可以根據(jù)下式計(jì)算羥基自由基濃度：

式中：C_OH·為羥基自由基濃度，M；

C_{2-羥基對(duì)苯二甲酸}為2-羥基對(duì)苯二甲酸濃度，M

使用熒光分光光度法測(cè)定2-羥基對(duì)苯二甲酸濃度，通過上述公式，間接求出羥基自由基濃度。